оренням сигналу.
Наприклад, якщо смуга сигналу Fc більше смуги каналу зв'язку Fk, можлива попередня запис сигналу на магнітофон, а при передачі відтворення цього сигналу з меншою швидкістю. При цьому смуга частот сигналу пропорційно зменшується, але збільшується час передачі сигналу Тс.
Відомі випадки, коли при передачі сигналу по телефонній лінії швидкість роботи модему доводиться зменшувати із зростанням перешкод в каналі (тобто при зменшенні динамічного діапазону каналу) .Вследствіе цього зростає час передачі сигналу.
.3 Перетворення безперервних сигналів у дискретні
У будь-яку систему інформація надходить у вигляді сигналів. Різні параметри фізичних процесів за допомогою датчиків перетворюються в електричні сигнали. Як правило, ними є безперервно змінюються струм або напруга (рис. 1.19).
Хоча надходить інформацію можна зберігати, передавати і обробляти як у вигляді безперервних, так і у вигляді дискретних сигналів, на сучасному етапі розвитку інформаційної техніки перевага віддається дискретним сигналам; тому сигнали, як правило, перетворюються в дискретні.
У технічній літературі використовуються два близькі поняття: квантування і дискретизація (квантування за часом і за рівнем дискретизація за часом і за рівнем). Ці терміни вживаються як синоніми. Однак для однозначності термінології розділимо це поняття.
Під дискретизацією будемо розуміти перетворення функції безперервного часу у функцію дискретного часу, подану сукупністю величин, які називаються координатами (або дискретними звітами), за значеннями яких вихідна безперервна функція може бути відновлена ??з заданою точністю. Роль координат часто виконують миттєві значення функції, відліковані в певні (дискретні) моменти часу (рис. 1.20).
Можливість передачі по каналу зв'язку замість неперервної функції її дискретних координат дозволяє передавати по одному каналу велика кількість різних сигналів в проміжках між координатами.
Дискретизація сигналів дозволяє також обробляти ці сигнали в реальному масштабі часу, тобто в проміжках між прийомом чергових дискретних координат проводити обробку раніше прийнятих значень сигналу в комп'ютері.
Рис. 1.19 - Безперервний сигнал
Рис. 1.20 - Дискретний сигнал
Під квантуванням будемо розуміти перетворення деякої величини з безперервною шкалою значень в величину, що має дискретну шкалу значень. Це перетворення зводиться до заміни будь-якого миттєвого значення сигналу одним з кінцевого безлічі дозволених значень, званих рівнями квантування (рис. 1.21).
Рис. 1.21 - Квантованная сигнал
Причини переходу до дискретного і Квантованная висловом сигналів полягають в наступному:
Для конкретних завдань управління або вимірювання даного нас параметра зазвичай потрібно значно менше інформації, ніж її надходить з датчиків у вигляді безперервних сигналів часу. Наприклад, передача інформації про температуру повітря можлива з дискретністю від 20 хвилин до 2:00 без помітних втрат інформації. Самі значення температури можна передавати не у вигляді безперервних величин, а квантованих через 1 ° С. Однак, якщо контролювати температуру хворого, то може знадобитися передача інформації з дискретністю 5..10 хвилин і рівнем квантування 0,1 ° С.
У багатьох випадках інформація витягується і передається з метою подальшої обробки на ЕОМ. Раціональне Виконання покрівельних операцій дискретизації і квантування впливає на достовірність передачі інформації.
1.3.1 Постановка завдання дискретизації
Безперервна функція часу замінюється дискретними відліками (координатами) через рівні проміжки часу (рис. 1.22).
T - період дискретизації. Зворотній величина - частота дискретизації (). За формулою (1.16) можна розрахувати спектральну щільність вихідного безперервного сигналу (рис. 1.23).
Рис. 1.22 - Дискретний сигнал
Рис. 1.23 - Спектральна щільність безперервного сигналу
Рис. 1.24 - Спектральна щільність дискретного сигналу
За формулою (1.16) можна також розрахувати спектральну щільність дискретного сигналу. Враховуючи повну симетричність прямого (1.16) і зворотного (1.17) перетворення Фур'є (які відрізняються тільки знаком фази), можна стверджувати, що дискретизація сигналу за часом призведе до утворення періодичної функції спектральної щільності (рис. 1.25). (Аналогічно: періодичний за часом сигнал має дискретний спектр).
Чим менший період дискретизації T тобто ширше розсуваються періодичні компоненти в спектрі. Граничний випадок при T щільності безперервного непериодического сигналу.
Передаючи дискретний сигнал ...
