1. Понятие об измерительных каналах. Обобщенная схема.

Канал наз. измерительным, если в его состав входят отдельные измерительные элементы и их комплексы. В измерительных каналах (ИК) могут вырабатываться как управляющие сигналы (в системах автоматического управления), так и непосредственно количественная информация о том или ином процессе. Место измерительного канала в системе управления можно представить в виде:

В качестве измерительных элементов могут быть измерительные преобразователи (датчики), усилители и генераторы, активные фильтры, дифференциальные и интегрирующие устройства и др. В более сложных случаях это АЦП, ЦАП, устройства кодирования и декодирования, модуляторы: АМ, ЧМ, ФМ. Характерным признаком измерительных каналов являются метрологические характеристики (погрешность).

2. Обобщенная характеристика канала и сигнала.

Разнородные физические характеристики сигнала, например S=Smax-Smin, , с целью более компактного их выражения могут быть представлены в виде трёх обобщающих характеристик: динамической составляющей , время действия сигнала и спектра сигнала .

Произведение указанных параметров может быть использовано для выражения скорости сигнала: . Аналогичным образом , где - полоса пропускания канала. Условия согласования сигнала и канала ; . Этим условиям соответствует графическая интерпретация. Из рисунка видно, что возможна трансформация параметров сигнала.

Оценка эффективности согласования сигнала и канала может быть выполнена по средствам соотношений: , , где - коэффициенты эффективности и избыточности использования сигнала и канала. В идеальном случае , а в общем случае .

3. Каналы непрерывной передачи сигналов.

К – кодер, М1 и М2 – модуляторы, ЛС – линия связи, L – параметр канала, К(t) переходная характерристика, τ(t) – запаздывание сигнала, с(t) - помеха. ДМ1, ДМ 2 – демодуляторы, dk – кодированный сигнал, s(t) – сигнал на выходе М2.

Непрерывный канал образуется совокупностью технических средств от выхода М1 или М2 до выхода ДМ1 или ДМ2. Непрерывные каналы являются основной составной частью всех других каналов. Основными задачами анализа непрерывных каналов является анализ линейных и нелинейных искажений сигнала и анализ влияния помех канала. Непрерывный канал удобно рассматривать как последовательное соединение линейной инерционной системы и нелинейной, но без инерционной системы.

Это эквивалентная схема непрерывного канала без помех. L1 - линейная инерционная система, представленная полосовым фильтром; L2 – нелинейная инерционная система, представлена нелинейным инерционным преобразователем.

Наиболее распространены модели непрерывных каналов: идеальный и гауссовский.

Идеальный канал можно применить, как модель реального непрерывного канала, если соблюдаются условия: помехи любого вида отсутствуют; оператор преобразования сигнала L является детерминированным, а мощность и полоса сигналов ограничены.

Гаусов канал применяют как модель реальных каналов проводной связи. Эта модель позволяет анализировать амплитудные и фазовые искажения сигналов и влияния флуктуационных помех.