Сигнал може бути охарактеризований різними параметрами. Таких параметрів, взагалі кажучи, дуже багато, але для задач, які доводиться вирішувати на практиці, істотно лише невелика їх кількість. Наприклад, при виборі приладу для контролю технологічного процесу може знадобитися знання дисперсії сигналу; якщо сигнал використовується для управління, істотним є його потужність і так далі. Розглядають три основних параметри сигналу, істотних для передачі інформації по каналу. Перший важливий параметр-цей час передачі сигналу Tx. Другою характеристикою, яку доводиться враховувати, є потужність Px сигналу, що передається по каналу з певним рівнем перешкод Pz. Чим більше значення Px в порівнянні з Pz. тим менше ймовірність помилкового прийому. Таким чином, становить інтерес ставлення Px / Pz. Зручно користуватися логарифмом цього відносини, званим перевищенням сигналу над перешкодою:
Т
4.3. Модуляція сигналів. Види і характеристики носіїв
Модуляцією в загальному випадку називається зміна по заданому закону параметрів будь-якого регулярного фізичного процесу. Наприклад, для створення зображення в кінескопі телевізора струм променя змінюється за допомогою спеціального електрода - модулятора.
Процес модуляції вимагає участі, по крайней мере, двох величин. Одна з них містить всю інформацію, що передається і називається модулюючим сигналом, друга являє собою високочастотну несе коливання, яке модулюється за допомогою зміни одного або декількох параметрів. У переважній більшості випадків в якості використовується синусоїдальна коливання, що має три параметри - амплітуду, частоту і фазу. Залежно від змінного параметра розрізняють три основних види модуляції - амплитудную, частотну і фазову.
В якості несучого коливання можуть використовуватися також різні незгасаючі функції, послідовності імпульсів і навіть шуми. Для послідовності імпульсів параметрами модуляції можуть бути амплітуда імпульсів, тривалість, частота слідування. Наприклад, в імпульсних джерелах живлення і низькочастотних підсилювачах потужності для підвищення ККД застосовується широтно-імпульсна модуляція - ШІМ.
Якщо позначити параметри носія через a1. a2. ..., an, то носій як функція часу може бути представлений у вигляді:
Модульований імпульс (сигнал) можна описати у вигляді:
де ai (t) - змінна складова параметра носія, що несе інформацію, або модулирующая функція. Остання зазвичай пов'язана з інформаційної (керуючої) функцією x лінійною залежністю:
де K - коефіцієнт пропорційності.
Перший тип носітеляUН (t) - постійний стан, наприклад, постійна напруга має тільки один інформаційний параметр; це в даному випадку - значення напруги, причому модуляція зводиться до такої зміни напруги, щоб воно в певному масштабі представило дані, що передаються. При цьому може змінюватися і полярність напруги.
Другий тип носія - коливання, наприклад змінну напругу містить три таких параметра: амплітуду U. фазу φ. частоту ω (або період T = 2π / ω).
Третій тип носія - послідовність імпульсів - надає собою ще більші можливості. Тут параметрами модуляції можуть бути: амплітуда імпульсів U. фаза імпульсів φ. частота імпульсів f. тривалість імпульсів або пауз τ. число імпульсів n і комбінація імпульсів і пауз, що визначає код k. В останньому випадку має місце так звана кодово-імпульсна модуляція.