Конспект лекций

по курсу

“ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВЯЗИ”

Лекция № 1

по курсу “Теория электрической связи”

Системы связи и способы передачи сообщений

1. Сообщение и сигнал

Такие понятия, как “информация” и “сообщение” употребляются очень часто. Эти понятия близки по смыслу и точного определения этих терминов нет. В общем случае под информацией будем понимать совокупность сведений о каких-либо событиях, явлениях или предметах. Для передачи или хранения информации используют различные знаки: слова в человеческой речи, жесты и рисунки, формы колебаний, математические знаки и т.п. Совокупность знаков, содержащих информацию, называют сообщением. При телеграфной передаче сообщением является текст телеграммы, т.е. последовательность отдельных знаков - букв и цифр. При телефонном разговоре - непрерывное изменение во времени звукового давления.

Передача сообщений на расстояние осуществляется с помощью какого-либо материального носителя (бумага) или физического процесса (звуковых или электромагнитных волн, тока и т.п.). Физический процесс, несущий передаваемое сообщение, называется сигналом. В качестве сигнала можно использовать любой физический процесс, изменяющийся в соответствии с переносимым сообщением. Сигналы формируются путем изменения тех или иных параметров физического носителя по закону передаваемых сообщений. Этот процесс (изменения параметров носителя) называется модуляцией.

Сообщения могут быть функциями времени (речь). В других случаях сообщение не является функцией времени (телеграммы, неподвижное изображение). Сигнал всегда является f времени, даже если сообщение не изменится во времени.

Если сигнал представляет собой функцию, принимающую только определенные дискретные значения, то его называют дискретным. Если же сигнал может принимать любые значения в некотором интервале, то он называется аналоговым.

Непрерывный по состояниям и по времени	Дискретный по состояниям, непрерывный по времени
непрерывный по состояниям, дискретный по времени	дискретный по состояниям и повремени

Сообщение с помощью датчиков обычно преобразуется в электрическую величину b(t) - первичный сигнал. При передаче речи такое преобразование выполняет микрофон, при передачи изображений - телевизионная камера.

Если бы передаваемое сообщение было детерминированным, т.е. заранее известным, то передача его не имела бы смысла. Такое сообщение не содержит информации. Поэтому сообщение следует рассматривать как случайные события. Т.е., должно существовать некоторое множество вариантов сообщений, из которых реализуется с определенной вероятностью одно.

Основным, с точки зрения передачи, параметрами сигнала являются длительность сигнала Тс, его динамический диапазон Dс и ширина спектра Fc.

Сигнал, как временной процесс, имеет начало и конец. Длительность сигнала определяет интервал времени, в пределах которого сигнал существует.

Динамический диапазон - это отношение наибольшей мгновенной мощности сигнала к наименьшей. Он выражается в децибелах. Динамический диапазон речи диктора 25...30 дб, симфонический оркестр 70..95 дб.

Ширина спектра сигнала дает представление о скорости изменения сигнала внутри интервала его существования.

В технике связи спектр сигнала часто сознательно сокращают. Это связано с тем, что аппаратура и линяю связи имеют ограниченную полосу пропускаемых частот. Сокращение спектра осуществляется исходя из допустимых искажений сигнала. Например, при телефонной связи требуется, чтобы речь была разборчива. Для выполнения этого условия достаточно передать речевой сигнал в полосе от 300 до 3400 Гц. Ширина спектра телеграфного сигнала зависит от скорости передачи и обычно принимается равной Fc=1.5v, где v- скорость телеграфирования (в бодах), т.е. число символов передаваемых в секунду.

Общая характеристика - объем сигнала

Объем сигнала дает общее представление о возможностях данного множества сигналов как переносчиков сообщения. Чем больше объем сигнала, тем дольше информации можно “вложить” в этот объем и тем труднее передать такой сигнал по каналу связи.