Основные характеристики сигналов электросвязи

Как уже говорилось, первичные электрические сигналы (ПЭС) формируются на выходе первичных преобразователей сообщений. Основными видами ПЭС в электросвязи являются телеграфный сигнал (ТЛГ); сигнал звукового вещания (ЗВ); телефонный сигнал (ТЛФ); сигнал факсимильной связи (ФС); телевизионный сигнал (ТВ). Все они с точки зрения получателя меняются случайным образом по времени и по уровню, т.е. являются случайными процессами.

Одной из важнейших характеристик является среднее значение сигнала X_t, которое определяется как математическое ожидание процесса x(t):

Спектральная плотность

G_x(f) случайного процесса характеризует распределение мощности отдельных спектральных компонент сигнала x(t). Если сигнал x(f) периодический, то функция G_x(f) дискретна (рис. 1.9); если сигнал x{t) непериодический, то функция G_x(f) непрерывна.

Обычно за максимальную мощность сигнала принимается такая величина , превзойти которую мгновенное значение Р_х может только с очень малой вероятностью . Обычно или . Величина определяется из решения интегрального уравнения.

Пик-фактор сигнала — это отношение его максимальной мощности , определенной выше, к средней долговременной Р_ср, выраженное в логарифмических единицах (децибелах):

Для большинства сигналов К_п не превышает 13—18 дБ. В процессе передачи сигнал x(t) по тем или иным причинам (иногда и сознательно) искажается и в результате к получателю поступает сигнал .

Ошибка воспроизведения сигнала x(t) оценивается мощностью ошибки , определяемой в виде:

Под динамическим диапазоном сигнала понимается величина

,дБ

где — максимально возможная мощность сигнала.

Информационная производительность источника определяется отношением количества информации , переданной с помощью ПЭС к получателю (приемнику) за время , к величине интервала .

При величина I определяет среднюю информационную производительность источника; если мало, то тогда I характеризует мгновенную информационную производительность.

Найдем количество информации для источника дискретного сигнала, имеющего L разрешенных состояний (уровней). На интервале сигнал принимает i-й уровень с вероятностью . Количество информации, которое поступит к получателю при этом, равно (чем меньше вероятность события тем оно ценнее, тем больше количество информации). Поскольку сигнал может принимать любой из L уровней ( и т.п., ) с вероятностью соответственно и т.п., то обычно оценивают среднее значение (математическое ожидание) количества информации в битах на интервал Т_п