4.2.4 Телевизионные сигналы

Сообщения телевизионных передач – подвижные и неподвижные изображения.

Первичные преобразователи: передающая телевизионная трубка (суперортикон, видикон), приемная телевизионная трубка (кинескоп).

Телевизионный сигнал формируется методом электронной развертки. Является непрерывным случайным сложным сигналом. Он представляет собой последовательность коротких импульсов с непрерывно изменяющейся амплитудой. Мгновенные значения сигнала изменяются во времени намного быстрее, чем телефонный сигнал и сигнал вещания.

Рисунок 4.7 – Телевизионный сигнал.

Полоса частот телевизионного сигнала определяется требуемой четкостью изображения. Находится в пределах:

50…6,5∙10⁶ Гц,

где 50 Гц - частота смены полукадров;

Гц - частота рисунка - максимальная частота спектра, которая соответствует передаче чередующихся черных и белых квадратных элементов изображения;

- время передачи одного элемента;

25М – общее число элементов, передаваемых за секунду;

25 Гц – частота кадров;

- число элементов изображения в кадре;

- формат кадра – отношение ширины кадра к его высоте;

- число строк в кадре.

Динамический диапазон телевизионного сигнала (число градаций яркости 100) дБ, пик-фактор - дБ.

4.2.5 Сигналы телеграфии и передачи данных

Сообщения телеграфии и передачи данных: тексты телеграмм, данные ЭВМ.

Первичные преобразователи: телеграфные аппараты, аппаратура передачи данных.

Сигналы телеграфии и передачи данных относятся к дискретным (цифровым) случайным сложным сигналам. Представляют последовательность однополярных или двухполярных прямоугольных импульсов постоянной амплитуды и длительности. Положительный импульс соответствует передаваемому символу «1», пропуск или отрицательный импульс – символу «0». Такие сигналы называют двоичными.

Рисунок 4.8 – Сигналы телеграфии и передачи данных.

Сигналы телеграфии и передачи данных занимают полосу частот от 0 до . При передаче двоичных сигналов в приемнике нет необходимости восстанавливать форму импульсов, достаточно зафиксировать только знак импульса либо наличие или отсутствие импульса, поэтому верхнюю граничную частоту спектра принимают равной ,

где - тактовая частота - частота следования «1» и «0». Она численно равна скорости телеграфирования в бодах (Бод) или скорости передачи данных в битах в секунду (бит/с). Различают низкоскоростную (до 200 Бод), среднескоростную (300…1200 Бод) и высокоскоростную (более 1200 Бод) передачу данных.

Динамический диапазон для сигналов телеграфии и передачи данных не применяется.

5 Спектральное представление периодических сигналов

5.1 Ряд Фурье

Периодический сигнал любой формы с периодом Т может быть представлен в виде суммы

гармонических колебаний с разными амплитудами и начальными фазами, частоты которых кратны основной частоте . Гармонику этой частоты называют основной или первой, остальные – высшими гармониками.

Тригонометрическая форма ряда Фурье:

,

где - постоянная составляющая;

- амплитуды косинусоидальных составляющих;

- амплитуды синусоидальных составляющих.

Четный сигнал () имеет только косинусоидальные, а нечетный ( - только синусоидальные слагаемые.

Более удобной является эквивалентная тригонометрическая форма ряда Фурье:

,

где - постоянная составляющая;

- амплитуда n-ой гармоники сигнала. Совокупность амплитуд гармонических составляющих носит название спектра амплитуд;

- начальная фаза n-ой гармоники сигнала. Совокупность фаз гармонических составляющих носит название спектра фаз.