формулами чи обчислювальними алгоритмами.
Другий підхід передбачає випадковий характер сигналів, які приймають конкретні значення з деякою вірогідністю і які можна описати тільки з використанням статистичних характеристик. Випадковість може бути обумовлена ​​як власною фізичною природою сигналів, що характерно, наприклад, для методів ядерної геофізики, так і імовірнісним характером реєстрованих сигналів як за часом або місцем їх появи, так і по змістом. З цих позицій випадковий сигнал може розглядатися як відображення випадкового за своєю природою процесу або фізичних властивостей об'єкта (Процесу), які визначаються випадковими параметрами або складною будовою геологічного середовища, результати вимірювань в якій важко передбачувані.
В
1.7 Класифікація сигналів
Здійснюється на підставі істотних ознак відповідних математичних моделей сигналів. Усі сигнали поділяють на дві великих групи: детерміновані і випадкові (малюнок 4).
В
Малюнок 4. Класифікація сигналів. br/>
2. Типи сигналів
В
2.1 Аналоговий сигнал
<>
Малюнок 5. Аналоговий сигнал. br/>
Аналоговий сигнал (analog signal) є безперервною функцією безперервного аргументу, тобто визначений для будь-якого значення аргументів. Джерелами аналогових сигналів, як правило, є фізичні процеси і явища, безперервні в динаміці свого розвитку в часі, в просторі або з якоїсь іншої незалежної змінної, при цьому реєстрований сигнал подібний ("Аналогічний") порождающему його процесу. Приклад математичного запису сигналу: y (t) = 4.8 exp [- (t-4) 2/2.8]. Приклад графічного відображення даного сигналу наведений на малюнку 5, при цьому як сама функція, так і її аргументи, можуть приймати будь-які значення в межах деяких інтервалів y1 О” y О” y2, t1 О” t О” t2. Якщо інтервали значень сигналу або його незалежних змінних не обмежуються, то за умовчанням вони приймаються рівними від - О” до + О”. Безліч можливих значень сигналу утворює континуум - безперервне простір, в якому будь-яка сигнальна точка може бути визначена з точністю до нескінченності. Приклади сигналів, аналогових за своєю природою - зміна напруженості електричного, магнітного, електромагнітного поля під часі і в просторі.
В
2.2 Дискретний сигнал
<>
Малюнок 6. Дискретний сигнал. br/>
Дискретний сигнал О”discrete signal) за своїми значенням також є безперервною функцією, але певної тільки по дискретним значенням аргументу. По безлічі своїх значень він є кінцевим О”счетним) і описується дискретною послідовністю відліків О”samples) yО”nО”t), де y1 О” y О” y2, О”t - інтервал між відліками О”інтервал або крок дискретизації, sample time), n = 0,1,2, ..., N. Величина, зворотна кроці дискретизації: f = 1/О”t, називається частотою дискретизації О”sampling frequency). Якщо дискретний сигнал отриманий дискретизацією О”sampling) аналогового сигналу, то він являє собою послідовність відліків, значення яких в точності дорівнюють значенням вихідного сигналу за координатами nО”t.
Приклад дискретизації аналогового сигналу, наведеного на малюнку 5, представлений на малюнку 6. При О”t = const О”равномерная дискретизація даних) дискретний сигнал можна описувати скороченим позначенням yО”n) або y [t]. При нерівномірної дискретизації сигналу позначення дискретних послідовностей зазвичай полягають у фігурні дужки - {sО”ti)}, а значення відліків наводяться у вигляді таблиць із зазначенням значень координат ti. Для числових послідовностей О”равномерних і нерівномірних) застосовується і наступне числове опис:
sО”ti) = {a1, a2, ..., aN}, t = t1, t2, ..., tN.
В
2.3 Цифровий сигнал
<>
Малюнок 7. Цифровий сигнал. br/>
Цифровий сигнал О”digital signal) квантована за своїми значенням і дискретний по аргументу. Він описується квантованной гратчастої функцією yn = Qk [yО”nО”t)], де Qk - функція квантування з числом рівнів квантування k, при цьому інтервали квантування можуть бути як з рівномірним розподілом, так і з нерівномірним, наприклад - логарифмічним. Задається цифровий сигнал, як правило, у вигляді дискретного ряду числових даних - числового масиву по послідовним значенням аргументу при О”t = const, але в загальному випадку сигнал може задаватися і у вигляді таблиці для довільних значень аргументу.
По суті, цифровий сигнал за своїми значеннями О”отсчетам) є формалізованою різновидом дискретного сигналу при округленні відліків останнього до певної кількості цифр, як це показано на малюнку 7. Цифровий сигнал конечен по безлічі своїх значень. Процес перетворення нескінченних за значеннями аналогових відліків в кінцеве число цифрових значень називається квантуванням за рівнем, а виникаючі при квантуванні помилки округлення відліків О”отбрасиваемие значення) - шумами О”noise) або помилками О”error) квантування.
У дискретних системах і в ЕОМ сигнал завжди представлений з точністю до певної кількості розрядів, а, отже...
