20. Что такое децибел; связь дБ с абсолютными единицами измерения для различных сигналов

Децибе́л — Логарифмическая единица уровней, затуханий и усилений.

Децибел — десятая часть бела, то есть десятая часть логарифма безразмерного отношения физической величины к одноименной физической величине, принимаемой за исходную

Децибел — это безразмерная единица, применяемая для измерения отношения некоторых величин — «энергетических» (мощности, энергии, плотности потока мощности и т. п.) или «силовых»  (силы тока, напряжения и т. п.). Иными словами, децибел — это относительная величина. Не абсолютная, как, например, ватт или вольт, а такая же относительная, как кратность («трехкратное отличие») или проценты, предназначенная для измерения отношения («соотношения уровней») двух других величин, причем к полученному отношению применяется логарифмический масштаб.

Русское обозначение единицы «децибел» — «дБ», международное — «dB»

Децибел широко применяется в любых областях техники, где требуется измерение величин, меняющихся в широком диапазоне: в радиотехнике, антенной технике, в системах передачи информации, в оптике, акустике (в децибелах измеряется уровень громкости звука) и др. Так, в децибелах принято измерять динамический диапазон (например, диапазон громкости звучания музыкального инструмента), затухание волны при распространении в поглощающей среде, коэффициент усиления и коэффициент шума усилителя.

Децибел используется не только для измерения отношения физических величин второго порядка (энергетических: мощность, энергия) и первого порядка (напряжение, сила тока). С помощью децибела можно измерять отношения любых физических величин, а также использовать децибелы для представления абсолютных величин

Измерение «энергетических» величин: Изначально дБ использовался для оценки отношения мощностей, и в каноническом, привычном смысле величина, выраженная в дБ, предполагает логарифм отношения двух мощностей и вычисляется по формуле:  величина в дБ = 10 lg p1/p0

При некотором навыке операции с децибелами вполне реально выполнять в уме. Более того, нередко это очень удобно: вместо умножения, деления, возведения в степень и извлечения корня удается обходиться сложением и вычитанием «децибельных» единиц.

Для этого полезно помнить и научиться применять несложную таблицу:

1 дБ — в 1.25 раза,

3 дБ — в 2 раза,

10 дБ — в 10 раз.

Сложению (вычитанию) значений в дБ соответствует умножение (деление) самих отношений. Отрицательные значения дБ соответствуют обратным отношениям. Например:

уменьшение мощности в 40 раз — это в 4·10 раз или на −(6 дБ + 10 дБ) = −16 дБ;

увеличение мощности в 128 раз это 27 или на 7·(3 дБ) = 21 дБ;

снижение напряжения в 4 раза эквивалентно снижению мощности (величины второго порядка) в 4² = 16 раз; и то и другое при R1 = R0 эквивалентно снижению на 4·(−3 дБ) = −12 дБ.

 

21. Характеристика ик-канала утечки речевой информации

Инфракрасный канал - канал передачи данных, не требующий для своего функционирования проводных соединений. В компьютерной технике обычно используется для связи компьютеров с периферийными устройствами

Технические характеристики ИК - канала Дальность действия извещателя, м, не менее......................................12 Размеры зоны обнаружения при угле обзора в горизонтальной плоскости 90?, м................................................12*12 Диапазон обнаруживаемых скоростей перемещения, м/с..от 0,3 до 3

В отличие от радиоканала инфракрасный канал нечувствителен к электромагнитным помехам, и это позволяет использовать его в производственных условиях. К недостаткам инфракрасного канала относятся высокая стоимость приемников и передатчиков, где требуется преобразование электрического сигнала в инфракрасный и обратно, а также низкие скорости передачи (обычно не превышает 5-10 Мбит/с, но при использовании инфракрасных лазеров возможны существенно более высокие скорости). Кроме этого, не обеспечивается секретность передаваемой информации. В условиях прямой видимости инфракрасный канал может обеспечить связь на расстояниях в несколько километров, но наиболее удобен он для связи компьютеров, находящихся в одной комнате, где отражения от стен комнаты дает устойчивую и надежную связь. Наиболее естественный тип топологии здесь — «шина» (то есть переданный сигнал одновременно получают все абоненты). Ясно, что имея такое количество недостатков, инфракрасный канал не смог получить широкого распространения.

ИК-передатчики Для повышения скрытности передачи речевой информации использу- ется инфракрасный канал. В качестве передатчика звука от микрофона ис- пользуется полупроводниковый лазер. В качестве примера приведем уст- ройство TRM-1830. Дальность действия днем составляет 150 м, ночью – 400 м, время непрерывной работы – 20 ч. Габариты не превышают 26?22?20 мм. К недостаткам подобной системы можно отнести необходи- мость прямой видимости между передатчиком и приемником и влияние помех на качество передачи сигналов. Повысить скрытность получения информации можно также с помо- щью использования канала СВЧ в диапазоне более 10 ГГц. Передатчик, выполненный на диоде Ганна, может иметь очень небольшие габариты. 100 К преимуществам такой системы можно отнести отсутствие помех, простоту и отсутствие в настоящее время эффективных средств контроля. К недостаткам следует отнести необходимость прямой видимости, хо- тя и в меньшей степени, так как СВЧ-сигнал может все-таки огибать не- большие препятствия и проходит хотя и с ослаблением сквозь тонкие ди- электрики, например, шторы на окнах.