37

Министерство образования РФ

Ульяновский государственный технический университет

А.Г.Ташлинский Краткий курс лекций по основам теориИ сигналов Черновик

Учебного пособия

для студентов специальности

«Прикладная математика»

Ульяновск 2004

.

ББК

Т

УДК

Рецензенты:,

Одобрено редакционно-издательским

советом Ульяновского государственного

технического университета

Ташлинский А.Г.,

Краткий курс лекций по введению в теорию сигналов: Учеб. пособие для студ. специальности 657100. - Ульяновск, 2004. - с.

ISBN

Пособие посвящено вопросам .............. и предназначено для студентов специальности .........

Т ──────────────── Без объявл. ББК

ISBN ..... © А.Г.Ташлинский 2004

ПРЕДИСЛОВИЕ

Теория сигналов (ТС) является самостоятельной научной учебной дисциплиной. Она смежна с такими дисциплинами как общая теория линейных цепей и систем, теория информации, теория регулирования и управления, теория обнаружения и оценки параметров и т.д. Основным математическим аппаратом, применяемым в ТС, является функциональный анализ.

Добавить

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Глава 1 Теория сигналов

Введение

В процессе своей деятельности мы постоянно наблюдаем и изучаем свойства различных физических систем. Величину, отражающую состояние физической системы, будем называть сигналом. В этом смысле сигнал можно рассматривать как результат измерения наблюдаемых свойств и состояния физической системы.

1. Примеры различного представления сигналов

1.1. Понятия сигнала и его обработки

Теория сигналов должна включать методы аналитического представления и оценки численных параметров сигналов, изучения различных преобразований сигналов в устройствах обработки, и быть справедливой для всех видов сигналов, разнообразие которых очень велико.

Для преобразования, исследования и обработки сигналов служат системы обработки сигналов, которые для удобства их изучения условно разделяют на блоки, выполняющие отдельные функции. Обобщенная модель системы обработки сигнала представлена на рис. 1.1. Рассмотрим назначение отдельных блоков. Система содержит входной преобразователь, служащий для преобразования исследуемой физической величины (механической, оптической, тепловой и т.д.) в величину, удобную для дальнейшей обработки (как правило, в электрический ток или напряжение). Кодирующее устройство выделяет свойства физической величины, наиболее важные для решаемой задачи, и ослабляет другие, мешающие решению задачи. Модулятор служит для согласования выходного сигнала кодирующего устройства со свойствами канала передачи. Например, если измерение проводится на расстоянии и используется беспроводная передача сигнала, то используют модуляцию высокочастотного колебания по амплитуде или фазе. Демодулятор и декодирующее устройство выполняют функции обратные функциям модулятора и кодирующего устройства. Выходной преобразователь преобразует сигнал в форму, удобную для наблюдателя.

Приведенная на рис. 1.1 система обработки достаточно обобщенная, т.к. блоки в ней соответствуют условному разделению системы на части. Однако большинство систем обработки сигналов, как правило, содержат такие блоки, хотя часто и в упрощенном виде. Мб привести пример системы

Например, при приеме двоичных сигналов для увеличения помехоустойчивости используют опорный сигнал для разбиения принятых сигналов на два подмножества и

,

,

где - заранее заданный порог. Приемное устройство в этом случае содержит: умножитель, интегратор, прерыватель и пороговое устройство, как показано на рис. 1.2.