Название: Теория и преобразование сигналов в оптических системах - учебное пособие (Дубнищев Ю.Н.)

Жанр: Технические

Просмотров: 1293


1.1. основные виды сигналов

Слово «сигнал» происходит от латинского слова «signum» – «знак», имеющего широкий смысл. Под сигналом в физике и технике понимают процесс изменения во времени или в пространстве физического состояния какого-либо объекта, служащий для отображения, регистрации и передачи сообщений (информации). Теоретический анализ сигналов различной физической природы возможен, если выбран способ их математического описания. Математической моделью сигнала является адекватная функциональная зависимость от временного и пространственного аргументов. По ходу изложения, если не требуется уточнения временного или пространственного характера сигнала, будем пользоваться для аргумента обозначением х.

 

Рис. 1.1

Размерность сигнала определяется числом описывающих его независимых функций.

Многомерный сигнал – упорядоченная совокупность одномерных сигналов. Пример многомерного сигнала – система напряжений на выходе многополюсника (рис. 1.1): , где N – размерность сигнала.

В общем случае сигналы с разным порядком следования компонент не равны друг другу: .

Детерминированный сигнал описывается функциональной зависимостью, позволяющей точно установить его параметры при заданном значении аргумента.

Случайный сигнал статистически связан со значением аргумента.

Импульсный сигнал существует на конечном интервале значений аргумента (временного или пространственного). Для сигналов, зависящих от времени (например, в радиоэлектронике), различают видеоимпульсы (рис. 1.2, а) и радиоимпульсы (рис. 1.2, б ).

 

     a                                            б                                           в

Рис. 1.2

 

Если  – видеоимпульс, то ему соответствует радиоимпульс . Радиоимпульсы отличаются от видеоимпульсов заполнением  , где w – частота; j – фаза. Параметры, характеризующие импульсный сигнал, приведены на рис. 1.2, в, где А – амплитуда; ts, tf, tc – длительность импульса, фронта и среза соответственно. Различают аналоговые, дискретные и цифровые сигналы. Аналоговый сигнал является непрерывной функцией аргумента. Дискретный  определяется на счетном множестве значений аргумента. Интервал между соседними значениями аргумента называется шагом дискретизации. Цифровой сигнал – разновидность дискретного, представленного в отсчетных точках в виде чисел.