3. Классификация сигналов.

.

Применяемые в современной радиоэлектронике сигналы можно разделить на следующие классы:

• сигналы, произвольные по величине и непрерывные по вре­мени (рис. 2, а);

• сигналы, произвольные по величине и дискретные по време­ни (рис. 2, б);

• сигналы, квантованные по величине и непрерывные по вре­мени (рис. 2, в);

• сигналы, квантованные по величине и дискретные по вре­мени (рис. 2, г).

Сигналы первого класса (рис. 2,а) иногда называют ана­логовыми (так как их можно толковать как электрические моде­ли физических величин) или непрерывными (так как они зада­ются по оси времени на несчетном множестве точек). При этом по оси ординат они могут принимать любое значение в опреде­ленном интервале. Поскольку эти сигналы могут иметь разрывы непрерывности, как на рис. 2,а, то, чтобы избежать некоррект­ности при описании, лучше такие сигналы обозначать термином континуальный сигнал.

На рис. 2, б представлен сигнал, заданный при дискретных значениях времени t (на счетном множестве точек); величина же сигнала в этих точках может принимать любое значение в опреде­ленном интервале по оси ординат Таким образом, термин «дискретный» характеризует не сам сигнал, а спо­соб задания его на временной оси.

Из рис. 2, в видно, что сигнал задан на всей временной оси, однако величина сигнала может принимать лишь дискретные зна­чения. В подобных случаях говорят о сигнале, квантованном по Уровню,

В дальнейшем термин дискретный будет применяться только по отношению к дискретизации по времени; дискретность же по уровню будет обозначаться термином квантование.

Квантование используют при представлении сигналов в цифро­вой форме с помощью цифрового кодирования, поскольку уровни можно пронумеровать числами с конечным числом разрядов. По­этому дискретный по времени и квантованный по уровню сигнал (рис. 2, г) в дальнейшем часто будет называться цифровым сигналом.

Каждому из этих классов сигналов можно поставить в соответ­ствие аналоговую, дискретную или цифровую цепи. Связь между видом сигнала и видом цепи показана на функциональной схеме (рис. 3)¹.

При обработке континуального сигнала с помощью аналоговой цепи не требуется дополнительных преобразований сигнала. При обработке же континуального сигнала с помощью дискретной цепи необходимы два преобразования: а) дискретизация сигнала по времени на входе дискретной цепи и б) обратное преобразование, т. е. восстановление континуальной структуры сигнала на выходе дискретной цепи. Наконец, при цифровой обработке континуального сигнала требуются еще два дополнительных преобразования: а) аналог — цифра, т. е. квантование и цифровое кодирование на входе цифровой цепи и б) обратное преобразование цифра— аналог, т. е. декодирование на выходе цифровой цепи.

С ледует указать, что в настоящее время цифровая обработка сигналов получает все более широкое применение, что связано не только с ее универсальностью и точностью, но и с возможностью использования достижений микроэлектроники.

Рис. 3. Виды сигнала и соответствующие им цепи.