Дискретизация непрерывного сигнала

Максимальное расстояние между точками t1, t2, t3... на временной оси (рис. 256) не должно превышать T=1/2F, где F - максимальная частотная составляющая непрерывного сигнала. В этом случае непрерывная кривая полностью описывается последовательностью дискретных значений [Аi] и временным интервалом t.

Рис. 256. Пример временной дискретизации непрерывного сигнала

Если мы представим эти значения в виде набора чисел, то переведем сигнал в цифровую форму. Теперь эти числа можно будет легко зашифро-

вать любым известным способом. В этом плане способ цифрового шифрования является более универсальным, и на рынке предлагаются такие типы скремблеров, которые могут шифровать все виды передаваемой информации - от буквенно-цифровой до изображений. При этом все предварительно преобразуется в цифровую форму. В канал связи выдается набор дискретных знаков (как правило, нулей и единиц).

Однако и здесь возникают некоторые особенности. Первая особенность - это необходимость быстрой выработки огромного объема символов шифра, естественно, если мы хотим сохранить высокое качество сигнала. В самом деле, если нам надо передать минимально необходимые 6000 мгновенных значений сигнала в секунду, а его динамический диапазон равен, скажем, 20 дБ (это означает, что максимальная амплитуда сигнала в 10 раз больше его минимального значения), то в 1 с нам нужно сформировать не менее 6000x4 = 24000 двоичных знаков шифра (дело в том, что для представления 10 в двоичной системе счисления нам требуется 4 двоичных знака), то есть скорость формирования шифра и передачи кодированной информации в линию в этом случае должна быть не менее 24 кбит/с, что достаточно проблематично осуществить по стандартному телефонному каналу.

Следовательно, второй особенностью при цифровом шифровании речевого сигнала является требование наличия гораздо более широкой полосы частот для передачи двоичного сигнала в зашифрованном виде, чем имеется у стандартного телефонного канала. Это сильнейшее ограничение на применение цифрового шифрования, работающего по такой схеме.

Только использование специфичных характеристик речевого сигнала и применение различных сложных технических и математических способов позволяют резко сузить требуемую полосу и передать зашифрованный цифровым способом речевой сигнал по стандартному телефонному каналу.