Непрерывными функциями

При отправлении сообщений получателю используют радиотехнические сигналы. Они образуются за счет наложения сообщений на гармонический носитель (несущее колебание), который и создает поле излучения. Рассмотрим процесс такого наложения на примере передачи непрерывных сообщений х (/). Рассмотрим несущее гармоническое колебание ( 1.18, а)

Созданные радиопередатчиком модулированные сигналы при передаче непрерывных сообщений x(t) или последовательности дискретных сигналов (при передаче элементов х,) усиливают и затем преобразуют с помощью передающих антенн в поле излучения. Последнее распространяется в соответствии с рассмотренными в § 1.5 особенностями. Претерпев ослабление и большие или меньшие искажения формы, сигналы достигают приемкой антенны.

В цифровых системах передаются дискретные значения сообщения как по времени, так и по уровню. При этом применяется кодово-импульсная модуляция. Если цифровая радиолиния используется для передачи непрерывных сообщений (телефонных, сигналов от телеметри-

В отличие от систем извлечения системы передачи информации могут быть практически полностью построены на цифровом принципе (см. § 3.2). В этих системах информация может быть преобразована в цифровую форму сразу же после ее получения. В случае необходимости она может быть преобразована обратно в аналоговую форму непосредственно в месте ее использования. Однако- и в данном случае необходимо уменьшить аппаратурные ошибки устройства преобразования информации из аналоговой формы в дискретную и наоборот. Эти ошибки включают в себя преобразователи типа аналог — код и код — аналог, устройства квантования непрерывных сообщений по уровню и времени и т. д.

Для дискретных сообщений характерно наличие фиксированного набора отдельных элементов, из которых в дискретные моменты времени формируются различные последовательности элементов. Важным является не физическая природа элементов, а то обстоятельство, что набор элементов конечен и потому любое дискретное сообщение конечной длины передает конечное число значений некоторой величины, а следовательно, количество информации в таком сообщении конечно. В этом заключается существенное отличие непрерывных сообщений от дискретных.

Другим фактором при передаче и воспроизведении непрерывных сообщений является ограничение по скорости изменения передаваемой величины, обусловленное ограниченной полосой пропускания канала. Поэтому можно производить квантование непрерывных сообщений по времени, которое основано на известной теореме Ко-тельникова. В соответствии с этой теоремой любая вещественная непрерывная функция времени, отображающая реальный физический процесс, может быть заменена ко-нечной совокупностью дискретных значений, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Это расстояние называется шагом квантования по времени и определяется требованием к точности последующего восстановления исходных сообщений.

1.2. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНЫХ СООБЩЕНИЙ В ДИСКРЕТНЫЕ СИГНАЛЫ

1.2. Преобразование непрерывных сообщений в дискретные сигналы............. 24

Другим фактором при передаче и воспроизведении непрерывных сообщений язляется ограничение по скорости изменения передаваемой величины, обусловленное ограниченной полосой пропускания канала. Поэтому можно производить квантование непрерывных сообщений по времени, которое основано на известной теореме Ко-тсльникова. В соответствии с этой теоремой любая вещественная непрерывная функция времени, отображающая реальный физический процесс, может быть заменена конечной совокупностью дискретных значений, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Это расстояние называется шагом квантования по времени и определяется требованием к точности последующего восстановления исходных сообщений.

Эта теорема является основой различных методов импульсной связи. Она теоретически обосновывает возможность передачи непрерывных сообщений дискретными значениями. Доказательство проводится следующим образом.

Кодово-импульсная модуляция применяется при передаче непрерывных сообщений по дискретному каналу связи. Суть этого способа модуляции заключается в следующем. Передаваемое сообщение сначала дискретизируется во времени с помощью взятия выборок. Затем эти выборки «квантуются» по уровню. Это означает, что весь диапазон изменения величины передаваемого сигнала разбивается на некоторое, обычно весьма ограниченное, число дискретных уровней, каждому из которых присваивается свое кодовое обозначение. Эти обозначения представляют собой группы, составленные из стандартных импульсов и пауз. Отличие одной группы от другой заключается в чередовании импульсов и пауз внутри группы.

Дискретная (цифровая) обработка сигналов. В течение длительного периода развития радиотехники инженеры рассматривали непрерывные и дискретные сообщения (например, речевые и буквенные), как принципиально различные. Для них строились разные устройства отправления, приема и последующей обработки. Сигналы же, несущие те или иные сообщения, считались непрерывными функциями времени, они генерировались, усиливались или детектировались с помощью устройств непрерывного действия — ламповых или полупроводниковых устройств.

Аналоговыми такие приборы называются потому, что их показания являются непрерывными функциями из-

Использование нестандартных моделей при анализе коммута-ций в чисто индуктивных или часто емкостных цепях исключает трудности, характерные для анализа этих явлений с помощью клас* сической математики. Так, здесь не привлекаются б-функции для описания токов через емкостные элементы и напряжений на индуктивных элементах, а соответствующие запасы энергий описываются непрерывными функциями.

обработки и преобразования сигналов, являющихся непрерывными функциями времени. Цифровые ИС предназначены для обработки и преобразования сигналов, являющихся дискретными функциями времени (в частном, но широко распространенном случае, имеющих вид двоичных импульсов).

Аналоговым называются устройства, у которых сигналы являются непрерывными функциями времени. К основным классам аналоговых устройств относятся: усилители, аналоговые фильтры и генераторы, электронные и автоматические регуляторы, аналоговые перемножители напряжений, преобразователи, вторичные источники питания.

Общие сведения. В нашей стране широким фронтом развернуты работы по созданию Единой автоматизированной системы связи (ЕАСС), предусматривающей передачу всех видов информации по цифровым каналам. Однако большинство источников информации характеризуются параметрами, являющимися непрерывными функциями времени, т. е. являются источниками аналоговых сигналов. Чтобы передавать эти сигналы по цифровым каналам, необходимо преобразовать их в цифровые сигналы. Эту функцию выполняют специальные устройства — аналого-цифровые преобразователи. На приемной части цифровой системы необходимо выделение исходных аналоговых сигналов. Эту функцию выполняют специальные устройства, называемые цифроаналоговыми преобразователями.

Электроизмерительные приборы, показания которых являются непрерывными функциями изменений измеряемых величин, назы-

аппроксимация дискретных переменных непрерывными функциями эффективна лишь в редких случаях.

Электроизмерительные приборы, показания которых являются непрерывными функциями изменений измеряемых величин, называются аналоговыми приборами. Приборы, автоматически вырабатывающие дискретные сигналы измерительной информации и показания которых представлены в цифровой форме, называются цифровыми приборами.

Многочисленный класс объектов контроля составляют объекты, у которых контролируемые величины являются непрерывными функциями времени и изменяются с конечной скоростью. Если относительное изменение контролируемой величины kXi/Xi (i— 1, 2,..., ri) ъ течение времени Т не превышает максимально допустимого приращения в одной точке, .а для получения результата контроля в ней .необходимо затратить время А/, то время T—&t может быть использовано для контроля других величин. Это свойство ре-

Электроизмерительные приборы, показания которых являются непрерывными функциями изменений измеряемых величин, называются аналоговыми приборами.