Мухамедзянов ТЛЭЦ / 1

Раздел №1. Информация, Сообщения, Сигналы

1.1 Понятии об информации

Понятие “информации” является сложным и имеет ряд аспектов; важнейшими из них являются семантический и математический. Математический (операционный), базирующийся на определении количественной меры.

В семантическом (смысловом) понимании “информации” является одним из первичных. Соответствует также терминам “сведения”, “знания”.

Информация это суть связи между различными объектами, проявляется в изменении их состояния; или это то, что дает возможность получению логически сформулировать или изменить представление.

1.2 Понятия о сообщениях и сигналах.

Для передачи и хранения информации существует определенный язык, характеризующийся знаками (символами) и правилами их применения.

Примерами типовых знаков являются слова и фразы в человеческой речи, а также числа. В качестве знаков огут использоваться жесты, рисунки, форма электрических колебаний, математические знаки и т.д.

Совокупность знаков, содержащих информацию называют сообщением.

Материальным носителями могут быть бумага, механические колебания среды, колебания тока, напряжения, ЭМВ.

В узком смысле сигналом называют колебания тока ЭМВ.

Сигналом формируется путем изменения тех или параметров физического носителя по закону, определяемому знаками, подчиняющимся передачи или хранению.

Процесс изменения параметров носителей называется самоиндукцией.

1.3 Понятие о спектре сигнала

Любой сигнал можно представить в виде отдельных частотных состовляющих:

1. Амплитудный спектр (может быть сплошной или состоять из гармонических кратных)

2. Фазовый спектр

- каждая амплитуда имеет свою фазу.

Обычно передают ту часть сигнала, которая содержит большую часть энергии.

Например: в телефонии канал достаточно передавать 300-3400 Гц.

Совокупность знаков, содержащих информацию называют сообщением.

.

Также вводится понятие о затухании сигнала и обозначается a.

Уровнем величины называется ее значение, выраженное в сравнении с некоторым определенным значением этой же величины. Уровень при передачи сигналов обычно выражают логарифмом отношения исследуемой величины к ее нормированному значению.

Основным нормированным значением является мощность S₀=1мВт. Отсюда находим

I₀=1.29мА и U₀=0,775В

Если выражения измеряются в неперах, то их значения определяются выражениями: P_s=0.5lnS_x/S₀ P_u=lnU_x/U₀ P_I=lnI_x/I₀

С приминением десятичных логарифмов определяются уровни в децибелах:

P_s =10lgS_x/S₀ P_u=20lgU_x/U₀ P_I=20lgI_x/I₀

Выразим P_s через Z₀ и Z_х

P_s=10lgS_x/S₀ =10lg I_x² *Z_х / I₀² *Z₀= P_I+10lgZ_х /Z₀ = P_u+10lgZ_х /Z₀

Z_х= Z₀=600 ом.

Собственное затухание

Собственное затухание четырехполюсника можно определить из значений P_u1- уровня входа и P_u2- уровня выхода, измеренных указателем уровня с высокомным входом. При этом четырехполюсник нагружается на сопротивление, равное выходному характеристическому(РИС.1).

При этом Собственное затухание равно : а= P_u1 - P_u2 + 0,5ln|Z_H/Z_x|

Искажение сигналов.

Сигнал можно передавать в виде различных колебаний, со своей амплитудой и фазой, а значит имеет место амплитудно и фазочастотные искажения.

Фазочастотные искажения - возникают из-за того что разные скорости распространения спектрально составляющих сигнала. (1.4) t_з=const. –время распространения. (1.5) = t_з ω+ φ₀

(1.6) t_з=dφ/dω

Фазовая характеристика должна быть прямой, для этого существуют ФК- Фазовый корректор.

Амплитудные искажения – неодинаковые усиления (ослабления) неодинаковых составляющих сигнала.