4. Сигнали зв’язку [1, с. 22-23]
Сигнал електрозв'язку у більшості випадків можна розглядати як змінну за часом електричну величину (напругу, струм, електромагнітне коливання, напруженість поля). Ці величини можна спостерігати та реєструвати за допомогою різних приладів, наприклад осцилографа. Після спостереження та реєстрації сигнал буде мати вигляд таблиці чи графіка як функція часу. Графічне зображення сигналу називається часовою діаграмою. Один із прикладів часової діаграми наведений на рис. 2.1, де зображена осцилограма струму, що проходить через мікрофон. На інтервалі часу (0, t1) звукові коливання мікрофоном не сприймались; на інтервалі (t1, t2) сприймалось звукове коливання якогось тону (гармонічний сигнал); на інтервалі (t2, t3) – складні звукові коливання.
Рис. 2.1. часова діаграма струму мікрофона
Гармонічний сигнал, який часто називають гармонічним коливанням, записується у вигляді
для
-<t<=, (2.1)
де Аm – максимальне значення (амплітуда);
f – циклічна частота;
Т – період;
0 – початкова фаза.
Параметри гармонічного коливання добре видно із рис. 2.2. Зсув за фазою (рис. 2.2, б) веде до зсуву гармонічного коливання на час ліворуч. Початкова фаза розраховується як 0=2/t, циклічна частота f=1/T. Досить часто для скорочення запису використовується кутова частота =2f або =2F.
|
Рис. 2.2. Гармонічне коливання: а – початкова фаза 0=0; її – початкова фаза 00 |
Джерело і споживача інформації (рис. 1.1) часто називають абонентами системи зв'язку.
Перетворювачі повідомлення (рис. 1.1) в первинний сигнал та первинного сигналу в повідомлення, як правило, стоять біля джерела і споживача, тому їх називають абонентськими пристроями (терміналами).
2.1.1. Первинні сигнали [1, с. 50-52]
Сучасні канали електрозв'язку використовуються для передавання таких первинних сигналів:
звукових:
розмовний (телефонний) сигнал. Розмова є нестаціонарним випадковим процесом. Первинні розмовні сигнали, що формуються електроакустичними перетворювачами – мікрофонами, представляють собою реалізації цього процесу. Статистичні характеристики розмовного сигналу одержують усередненням результатів вимірів як за множиною, так і за часом. При цьому користуються рекомендаціями МККТТ.
сигнал звукового мовлення. Джерелом звуку програм мовлення є музичні інструменти та голос людини. Це також реалізації нестаціонарного випадкового процесу. Для якісного сприймання сигналу мовлення і смуга частот, і відношення сигнал-шум повинні бути більшими, ніж для розмовних сигналів.
зображень (рухомих телевізійних, нерухомих факсимільних), в т.ч. кодів телеграфних символів:
телевізійний сигнал. У телебаченні первинний сигнал формується методом розгортки. За прийнятим в Україні (і в інших країнах Європи) стандартом число рядків розгортки z=625/кадр. Передавання рухомих зображень зводиться до послідовного передавання кадрів. За секунду передається 25 кадрів. Щоб уникнути блимання на екрані приймальної трубки (кінескопа), стандартом передбачена черезрядкова розгортка у вигляді двох полів.
факсимільний сигнал. Факсимільним зв'язком названо передавання нерухомих зображень (малюнків, креслень, фотографій, текстів, газетних шпальт тощо) каналами зв'язку. Первинні факсимільні сигнали отримують як результат електрооптичного аналізу, тобто здійснюється перетворення світлового потоку, що відбивається елементарними площадками зображення, в електричні сигнали. Як і в телебаченні, тут сигнал також формується методом розгортки. Розгортка, як правило, здійснюється електромеханічним способом.
даних (які можуть представляти як звук, так і зображення, а також команди управління пристроями):
телеграфний сигнал і сигнал передачі даних. Первинні телеграфні сигнали і сигнали даних є випадковою послідовністю прямокутних імпульсів (однополярних чи двополярних) детермінованої амплітуди і тривалістю Ті. Швидкість модуляції, ймовірність появи додатних (1) і від'ємних (0) імпульсів, статистичний зв'язок між ними визначається джерелом інформації.