Лекция 3. Сигнал –это любой физический процесс, отображающий (несущий) сообщение

Сигнал –это любой физический процесс, отображающий (несущий) сообщение. Например, если человек, произносящий речь, является источником информации, а его речь является сообщением, то напряжение или ток на выходе микрофона – будут сигналом, несущим это сообщение (иногда его называют «Речевым сигналом»).

Преобразование сообщения в сигнал, удобный для передачи в пространстве или во времени называют кодированием в широком смысле слова.

А операцию восстановления сообщения по принятому сигналу называют декодированием.

Сообщения разделяют на дискретные и непрерывные (аналоговые).

Дискретные сообщения – формируются в результате последовательной выдачи источником информации четко различимых знаков, букв, символов, принадлежащих одному упорядоченному множеству. Это упорядоченное множество называют алфавитом источника сообщений, а число различных знаков в алфавите называют объемом алфавита. (например: алфавит «кириллица» содержит 32 или 33 знака в зависимости от того, буквы «е» или «е» воспринимаются (изображаются) как отдельные или как одно изображение). Примером дискретного сообщения может служить текст телеграммы.

Непрерывные сообщения – они описываются функциями времени, принимающими непрерывное множество значений, плавно переходящих из одного в другое и, в этой связи, представляющие непрерывный континуум точек (примером может служить сигнал с термопары, либо сигнал с микрофона, который иногда называют «речевым сигналом»).

При передачи сообщений в пространстве используют каналы связи и линии связи. Поскольку речь человека слышна на относительно небольших расстояниях от говорящего (десятки – сотни метров), поэтому для передачи речи используют специальные каналы связи, позволяющие увеличить дальность связи до миллионов километров.

Каналом связи называют: совокупность технических средств, предназначенных для передачи сообщения от источника к получателю. Основными элементами канала связи являются: передающее устройство, линия связи и приемное устройство.

Канал связи вместе с источником и получателем сообщений образуют систему связи.

Различают каналы связи:

1) дискретные

2) непрерывные

3) полунепрерывные

Если вход канала связи приспособлен к восприятию сообщений от дискретного источника, и на выходе канала имеют место дискретные сообщения, то такой канал называют дискретным (при этом алфавиты на входе и выходе канала могут быть различными).

Канал называют непрерывным, если вход канала приспособлен для восприятия аналогового сигнала, все устройства, составляющие канал предназначены для передачи аналоговых сигналов и на выходе наблюдаются аналоговые сообщения. Если же вход канала приспособлен для восприятия дискретных сообщений, а на выходе канала имеет место непрерывный сигнал, то канал называют полунепрерывным.

На рисунке 2 представлена структурная схема одноканальной аналоговой системы передачи информации.

Под «Линией связи» понимают любую физическую среду (воздух, вакуум, металл, воду, магнитную ленту, компакт диск и пр.), обеспечивающую поступление сигналов от передающего устройства к приемному.

На схеме:

Ис. И – источник информации

П.П. – первичный преобразователь (микрофон)

V (t) – сигнал на выходе ПП (аналоговый сигнал)

К – кодер (кодирующее устройство)

U (t) – сигнал на выходе кодера

X (t) – сигнал несущей

M – модулятор

S (t) – модулированный сигнал

n (t) – помехи

Z (t) = S(t) + n(t) – аддитивная смесь сигнала и помехи

ДМ - демодулятор

U’ (t) – сигнал после демодулятора

ДК – декодер

V’ (t) – сигнал после декодера.

Для передачи сообщений от группы источниковв одном пункте к группе получателей, расположенных в другом пункте целесообразно использовать одну линию связи, организовав в ней требуемое число каналов связи. Такие системы связи называют многоканальными.