2 Информация и сигнал

2.1 Определения

Имеется множество определений понятия информации от наиболее общего философского (информация есть отражение реального мира) до практического (информация есть все сведения (данные), являющиеся объектом хранения, передачи, преобразования).

Информация - совокупность сведений об объектах, рассматриваемая с позиций передачи этих сведений в пространстве и во времени.

Передается информация в виде сигналов. Сигнал может быть звуковым, световым, в виде почтового отправления и др. Наиболее распространен сигнал в электрической форме в виде зависимости напряжения от времени .

Сообщение - это информация, выраженная в определенной форме и предназначенная для передачи от источника к пользователю (тексты, фото, речь, музыка, телевизионное изображение и др.).

Сообщение может быть представлено в виде:

- знаков (печать);

- звуковых сигналов (речь, музыка);

- светового изображения или сигнала и др.

Преобразование речи и музыки в электрический сигнал осуществляется с помощью:

- микрофона,

- преобразование изображений с помощью телевизионных передающих трубок.

Письменное сообщение сначала кодируется, когда каждая буква текста заменяется комбинацией стандартных символов (точки - тире, ноль - единица), которые затем преобразуются в стандартные электрические сигналы (например, импульсы разной длительности, полярности и т. д.).

2.2 Сигналы

Под сигналом будем понимать изменение во времени одного из параметров физического процесса.

2.3 Классификация сигналов На рисунке 1 представлена структура….

Рисунок 1 -

Детерминированным называется сигнал, который точно определен в любой момент времени (например, задан в аналитическом виде). Детерминированные сигналы могут быть периодическими и непериодическими.

Периодическим называется сигнал, для которого выполняется условие

,

где - любое целое число,

- период, являющийся конечным отрезком времени.

Пример периодического сигнала - гармоническое колебание

.

Любой сложный периодический сигнал может быть представлен в виде суммы гармонических колебаний с частотами, кратными основной частоте

.

Непериодический сигнал, как правило, ограничен во времени.

Случайным сигналом называют функцию времени, значения которой заранее неизвестны и могут быть предсказаны лишь с некоторой вероятностью.

Основных характеристик случайных сигналов:

а) закон распределения вероятности (относительное время пребывания величины сигнала в определенном интервале);

б) спектральное распределение мощности сигнала.

2.4 Формы представления детерминированных сигналов

ЦИФРОВОЙ	Цифровой сигнал – это комбинация узких импульсов одинаковой амплитуды, выражающих в двоичном виде дискретные отсчеты сигнала.

2.5 Дискретизация непрерывных сигналов

При передаче непрерывных сообщений по системам связи c использованием импульсной модуляции или кодирования возникает необходимость дискретизации сообщений по времени (см. рис 2).

Рисунок 2 -

Сущность дискретизации заключается в том, что непрерывность во времени функции заменяется последовательностью коротких импульсов, амплитуды которых (координаты) определяются с помощью дискретных весовых функций .

Воспроизведение непрерывной функции по ее дискретным координатам производится с помощью системы базисных функций

.

Иногда весовые и базисные функции принимают одинаковыми .

Более широкое распространение получили методы дискретизации, при которых сигнал заменяется совокупностью его мгновенных значений , называемых выборками, или отсчетами. Роль весовых функций в этом случае играют d-функции , Dt - шаг дискретизации (может быть неравномерным). . Шаг дискретизации должен быть таким, чтобы было возможно восстановление непрерывной функции по ее отсчетам с допустимой точностью.