Radiotexnika signalini chastotali modulyatsiya qilish usuli. Signallarning asosiy xarakteristikalari Radioelektronikada ishlatiladigan signallarning turlari

1-bob Radiotexnika signallarining umumiy nazariyasi elementlari

"Signal" atamasi ko'pincha ilmiy-texnik masalalarda emas, balki kundalik hayotda ham uchraydi. Ba'zan, terminologiyaning jiddiyligi haqida o'ylamasdan, biz signal, xabar, ma'lumot kabi tushunchalarni aniqlaymiz. Bu odatda tushunmovchiliklarga olib kelmaydi, chunki "signal" so'zi lotincha "signum" - "belgi" so'zidan kelib chiqqan bo'lib, keng semantik diapazonga ega.

Shunga qaramay, nazariy radiotexnikani tizimli o'rganishni boshlash, iloji bo'lsa, "signal" tushunchasining ma'nosini aniqlashtirish kerak. Qabul qilingan an'anaga ko'ra, signal xabarlarni ko'rsatish, ro'yxatga olish va uzatish uchun xizmat qiluvchi ob'ektning jismoniy holatini vaqt o'tishi bilan o'zgartirish jarayoni deb ataladi. Inson faoliyati amaliyotida xabarlar ulardagi ma'lumotlar bilan uzviy bog'liqdir.

“Xabar” va “axborot” tushunchalariga asoslangan masalalar doirasi juda keng. Bu muhandislar, matematiklar, tilshunoslar, faylasuflarning diqqat markazida. 40-yillarda K. Shennon chuqur ilmiy yoʻnalish – axborot nazariyasini rivojlantirishning dastlabki bosqichini yakunladi.

Aytish kerakki, bu erda tilga olingan muammolar, qoida tariqasida, "Radiosxema va signallar" kursi doirasidan tashqariga chiqadi. Shuning uchun, bu kitob signalning jismoniy ko'rinishi va undagi xabarning ma'nosi o'rtasidagi munosabatlarni tasvirlamaydi. Bundan tashqari, xabardagi va oxir-oqibat signaldagi ma'lumotlarning qiymati masalasi muhokama qilinmaydi.

1.1. Radiotexnika signallarining tasnifi

Har qanday yangi ob'ektlar yoki hodisalarni o'rganishni boshlaganda, fan doimo ularning dastlabki tasnifini amalga oshirishga intiladi. Quyida bunday urinish signallarga nisbatan amalga oshiriladi.

Asosiy maqsad - tasniflash mezonlarini ishlab chiqish, shuningdek, keyingisi uchun juda muhim bo'lgan ma'lum bir terminologiyani o'rnatish.

Matematik modellar yordamida signallarni tavsiflash.

Signallarni jismoniy jarayonlar sifatida turli asboblar va qurilmalar - elektron osiloskoplar, voltmetrlar, qabul qiluvchilar yordamida o'rganish mumkin. Ushbu empirik usul sezilarli kamchilikka ega. Eksperimenter tomonidan kuzatilgan hodisalar har doim o'ziga xos, alohida ko'rinishlar sifatida namoyon bo'ladi, ularning asosiy xususiyatlarini baholash, o'zgargan sharoitlarda natijalarni bashorat qilish imkonini beradigan umumlashtirish darajasidan mahrum.

Signallarni nazariy o'rganish va hisoblash ob'ektiga aylantirish uchun ularni matematik tavsiflash usulini ko'rsatish yoki zamonaviy fan tili bilan aytganda, o'rganilayotgan signalning matematik modelini yaratish kerak.

Signalning matematik modeli, masalan, argumenti vaqt bo'lgan funktsional bog'liqlik bo'lishi mumkin. Qoida tariqasida, kelajakda signallarning bunday matematik modellari lotin alifbosining s (t), u (t), f (t) va boshqalar belgilari bilan belgilanadi.

Modelni yaratish (bu holda fizik signal) hodisaning xususiyatlarini tizimli o'rganish yo'lidagi birinchi muhim qadamdir. Avvalo, matematik model signal tashuvchining o'ziga xos xususiyatidan mavhum bo'lishga imkon beradi. Radiotexnikada xuddi shu matematik model oqim, kuchlanish, elektromagnit maydon kuchi va boshqalarni teng muvaffaqiyat bilan tasvirlaydi.

Mavhum usulning matematik model kontseptsiyasiga asoslangan muhim tomoni shundaki, biz signallarning ob'ektiv ravishda hal qiluvchi ahamiyatga ega bo'lgan xususiyatlarini aniq tasvirlash imkoniyatiga ega bo'lamiz. Shu bilan birga, ko'p sonli ikkilamchi belgilar e'tiborga olinmaydi. Misol uchun, aksariyat hollarda eksperimental ravishda kuzatilgan elektr tebranishlariga mos keladigan aniq funktsional bog'liqliklarni tanlash juda qiyin. Shuning uchun tadqiqotchi o'zi uchun mavjud bo'lgan barcha ma'lumotlar to'plamiga asoslanib, signallarning matematik modellari mavjud arsenalidan ma'lum bir vaziyatda jismoniy jarayonni eng yaxshi va eng sodda tarzda tasvirlaydiganlarini tanlaydi. Shunday qilib, modelni tanlash juda ijodiy jarayondir.

Signallarni tavsiflovchi funksiyalar ham real, ham murakkab qiymatlarni qabul qilishi mumkin. Shuning uchun, biz ko'pincha haqiqiy va murakkab signallar haqida gapiramiz. U yoki bu tamoyildan foydalanish matematik qulaylik masalasidir.

Signallarning matematik modellarini bilgan holda, bu signallarni bir-biri bilan solishtirish, ularning o'ziga xosligini va farqini aniqlash va tasniflashni amalga oshirish mumkin.

Bir o'lchovli va ko'p o'lchovli signallar.

Radiotexnika uchun odatiy signal zanjirning terminallaridagi kuchlanish yoki filialdagi oqimdir.

Vaqtning bir funktsiyasi bilan tavsiflangan bunday signal odatda bir o'lchovli deb ataladi. Ushbu kitobda bir o'lchovli signallar ko'pincha o'rganiladi. Biroq, ba'zida shaklning ko'p o'lchovli yoki vektorli signallarini hisobga olish qulay

ba'zi bir o'lchovli signallar to'plamidan hosil bo'ladi. N butun soni bunday signalning o'lchami deb ataladi (terminologiya chiziqli algebradan olingan).

Ko'p o'lchovli signal, masalan, ko'p kutupli terminallardagi kuchlanishlar tizimi.

E'tibor bering, ko'p o'lchovli signal bir o'lchovli signallarning tartiblangan to'plamidir. Shuning uchun, umumiy holatda, komponentlarning har xil tartibidagi signallar bir-biriga teng emas:

Ko'p o'zgaruvchan signal modellari, ayniqsa, murakkab tizimlarning ishlashi kompyuter yordamida tahlil qilingan hollarda foydalidir.

Deterministik va tasodifiy signallar.

Radiotexnik signallarni tasniflashning yana bir printsipi istalgan vaqtda ularning lahzali qiymatlarini aniq bashorat qilish imkoniyati yoki mumkin emasligiga asoslanadi.

Agar signalning matematik modeli shunday bashorat qilishga imkon bersa, u holda signal deterministik deb ataladi. Uni tayinlash usullari har xil bo'lishi mumkin - matematik formula, hisoblash algoritmi va nihoyat, og'zaki tavsif.

Qat'iy aytganda, deterministik signallar, shuningdek, ularga mos keladigan deterministik jarayonlar mavjud emas. Tizimning atrofdagi jismoniy ob'ektlar bilan muqarrar o'zaro ta'siri, xaotik termal tebranishlarning mavjudligi va tizimning dastlabki holati to'g'risida shunchaki to'liq bo'lmagan ma'lumotlar - bularning barchasi bizni haqiqiy signallarni vaqtning tasodifiy funktsiyalari sifatida ko'rib chiqishga majbur qiladi.

Radiotexnikada tasodifiy signallar ko'pincha interferentsiya sifatida namoyon bo'lib, olingan to'lqin shaklidan ma'lumot olishning oldini oladi. Interferentsiyaga qarshi kurashish, radio qabul qilishning shovqinga chidamliligini oshirish muammosi radiotexnikaning asosiy muammolaridan biridir.

"Tasodifiy signal" tushunchasi munozarali bo'lib tuyulishi mumkin. Biroq, unday emas. Masalan, radioteleskop qabul qiluvchining chiqishidagi kosmik nurlanish manbasiga yo'naltirilgan signal xaotik tebranishlardir, ammo ular tabiiy ob'ekt haqida turli xil ma'lumotlarni olib yuradi.

Deterministik va tasodifiy signallar o'rtasida engib bo'lmaydigan chegara yo'q.

Ko'pincha, shovqin darajasi ma'lum shaklga ega bo'lgan foydali signal darajasidan ancha past bo'lgan sharoitlarda, oddiyroq deterministik model topshiriq uchun juda mos keladi.

So'nggi o'n yilliklarda tasodifiy signallarning xususiyatlarini tahlil qilish uchun ishlab chiqilgan statistik radiotexnika usullari ko'plab o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lib, ehtimollik nazariyasi va tasodifiy jarayonlar nazariyasining matematik apparatiga asoslangan. Ushbu kitobning bir qancha bo'limlari to'liq ushbu savollarga bag'ishlanadi.

Impuls signallari.

Radiotexnika uchun signallarning juda muhim sinfi - bu impulslar, ya'ni faqat cheklangan vaqt oralig'ida mavjud bo'lgan tebranishlar. Bunday holda, video impulslar (1.1-rasm, a) va radio impulslari (1.1-rasm, b) o'rtasida farqlanadi. Ushbu ikki asosiy turdagi impulslar o'rtasidagi farq quyidagicha. Agar - video impuls, keyin mos keladigan radio puls (chastota va boshlang'ich o'zboshimchalik bilan). Bunda funksiya radio impulsning konverti, funksiya esa uni to'ldirish deb ataladi.

Guruch. 1.1. Impuls signallari va ularning xarakteristikalari: a - video impuls, b - radio impuls; c - pulsning raqamli parametrlarini aniqlash

Texnik hisob-kitoblarda pulsning "nozik tuzilishi" tafsilotlarini hisobga oladigan to'liq matematik model o'rniga, ular ko'pincha uning shakli haqida soddalashtirilgan fikrni beradigan raqamli parametrlardan foydalanadilar. Shunday qilib, shakli trapezoidga yaqin bo'lgan video impuls uchun (1.1-rasm, c), uning amplitudasini (balandligini) aniqlash odatiy holdir A. Vaqt parametrlaridan pulsning davomiyligi, oldingi davomiyligi va kesish davomiyligini ko'rsatadi.

Radiotexnikada ular kuchlanish impulslari bilan shug'ullanadilar, ularning amplitudalari mikrovoltning fraktsiyalaridan bir necha kilovoltgacha, davomiyligi esa nanosekundning fraktsiyalariga etadi.

Analog, diskret va raqamli signallar.

Radiotexnika signallarini tasniflash tamoyillarining qisqacha sharhini yakunlab, biz quyidagilarni ta'kidlaymiz. Ko'pincha signalni ishlab chiqaradigan jismoniy jarayon vaqt o'tishi bilan signal qiymatlarini o'lchash mumkin bo'lgan tarzda rivojlanadi. har qanday lahzalar. Ushbu sinfning signallari odatda analog (uzluksiz) deb ataladi.

"Analog signal" atamasi bunday signalning "analog" ekanligini ta'kidlaydi, uni hosil qiluvchi jismoniy jarayonga butunlay o'xshaydi.

Bir o'lchovli analog signal uning grafigi (oscillogram) bilan aniq ifodalanadi, u doimiy yoki uzilish nuqtalari bilan bo'lishi mumkin.

Dastlab, radiotexnikada faqat analog turdagi signallar ishlatilgan. Bunday signallar nisbatan oddiy texnik muammolarni (radioaloqa, televizor va boshqalar) muvaffaqiyatli hal qilish imkonini berdi. Analog signallarni yaratish, qabul qilish va o'sha paytda mavjud vositalar yordamida qayta ishlash oson edi.

Radiotexnika tizimlariga talablarning ortishi, turli xil ilovalar ularni qurishning yangi tamoyillarini izlashga majbur qildi. Ba'zi hollarda analog tizimlar impuls tizimlari bilan almashtirildi, ularning ishlashi diskret signallardan foydalanishga asoslangan. Diskret signalning eng oddiy matematik modeli vaqt o'qi bo'yicha sanab o'tiladigan nuqtalar to'plami - butun son) bo'lib, ularning har birida signalning mos yozuvlar qiymati aniqlanadi. Odatda, har bir signal uchun namuna olish tezligi doimiydir.

Diskret signallarning analog signallarga nisbatan afzalliklaridan biri shundaki, signalni har doim uzluksiz takrorlashning hojati yo'q. Shu sababli, bir xil radioaloqa orqali turli manbalardan xabarlarni uzatish, kanallarning vaqt bo'linishi bilan ko'p kanalli aloqani tashkil qilish mumkin bo'ladi.

Intuitiv ravishda, tez vaqt o'zgaruvchan analog signallar namuna olish uchun kichik qadamlarni talab qiladi. ch.da. 5 Bu fundamental muhim masala batafsil o'rganiladi.

Diskret signallarning alohida turi raqamli signallardir. Ular o'qish qiymatlari raqamlar shaklida taqdim etilganligi bilan ajralib turadi. Amalga oshirish va qayta ishlashning texnik qulayligi sababli, odatda cheklangan va odatda unchalik ko'p bo'lmagan raqamlarga ega ikkilik raqamlar qo'llaniladi. So'nggi paytlarda raqamli signallarga ega tizimlarni keng qo'llash tendentsiyasi kuzatildi. Bu mikroelektronika va integral mikrosxemalarning sezilarli yutuqlari bilan bog'liq.

Shuni yodda tutish kerakki, mohiyatan har qanday diskret yoki raqamli signal (biz signal haqida - matematik model emas, balki fizik jarayon) analog signaldir. Shunday qilib, asta-sekin o'zgaruvchan analog signalni uning bir xil davomiylikdagi to'rtburchaklar video impulslar ketma-ketligi shakliga ega bo'lgan diskret tasviri bilan solishtirish mumkin (1.2-rasm, a); etnik impulslarning balandligi mos yozuvlar nuqtalaridagi qiymatlarga proportsionaldir. Shu bilan birga, siz impulslarning balandligini doimiy ravishda ushlab, lekin ularning davomiyligini joriy o'qish qiymatlariga muvofiq o'zgartirib, boshqacha harakat qilishingiz mumkin (1.2-rasm, b).

Guruch. 1.2. Analog signalni diskretlashtirish: a - o'zgaruvchan amplitudada; b - hisoblash impulslarining o'zgaruvchan davomiyligi bilan

Bu erda keltirilgan ikkita analog signalni tanlash usuli, agar biz namuna olish nuqtalaridagi analog signal qiymatlari alohida video impulslarining maydoniga mutanosib bo'lsa, ekvivalent bo'ladi.

Namuna qiymatlarini raqamlar ko'rinishida aniqlash, shuningdek, ikkinchisini video impulslar ketma-ketligi ko'rinishida ko'rsatish orqali amalga oshiriladi. Ikkilik sanoq tizimi bu protsedura uchun juda mos keladi. Siz, masalan, yuqori darajani bitta bilan, past potentsial darajani esa nol bilan bog'lashingiz mumkin, f Diskret signallar va ularning xossalari Chda batafsil o'rganiladi. 15.

Har qanday hodisa, jarayonlar yoki ob'ektlarni o'rganishni boshlashdan oldin, fan har doim ularni eng ko'p belgilar soniga ko'ra tasniflashga intiladi. Keling, radio signallari va shovqinlarga nisbatan xuddi shunday harakat qilaylik.

Radiotexnika signallari sohasidagi asosiy tushunchalar, atamalar va ta’riflar “Radiotexnik signallar” davlat standarti bilan belgilanadi. Shartlar va ta'riflar". Radiotexnika signallari juda xilma-xildir. Ularni turli belgilarga ko'ra tasniflash mumkin.

1. Radiotexnik signallarni vaqt va fizik koordinatalarda berilgan matematik funksiyalar ko'rinishida ko'rib chiqish qulay. Shu nuqtai nazardan, signallar bo'linadi bir o'lchovli va ko'p o'lchovli... Amalda, bir o'lchovli signallar eng keng tarqalgan. Ular odatda vaqtning funktsiyalari. Ko'p o'lchovli signallar ko'plab bir o'lchovli signallardan iborat bo'lib, qo'shimcha ravishda ularning o'rnini aks ettiradi n- o'lchovli bo'shliq. Masalan, ob'ekt, tabiat, odam yoki hayvonning tasviri haqidagi ma'lumotni olib yuruvchi signallar tekislikdagi vaqt va pozitsiyaning funktsiyalari hisoblanadi.

2. Vaqtinchalik vakillik tuzilishining o'ziga xos xususiyatlariga ko'ra, barcha radiotexnik signallar quyidagilarga bo'linadi. analog, diskret va raqamli... 1-ma'ruzada ularning asosiy xususiyatlari va bir-biridan farqlari allaqachon ko'rib chiqilgan.

3. Aprior ma'lumotlarning mavjudligi darajasiga ko'ra, radiotexnik signallarning barcha turlarini ikkita asosiy guruhga bo'lish odatiy holdir: deterministik(muntazam) va tasodifiy signallari. Radiotexnika signallari deterministik deb ataladi, ularning lahzali qiymatlari istalgan vaqtda ishonchli ma'lum. Deterministik radiotexnika signaliga misol sifatida shakli, amplitudasi va vaqtinchalik holati oldindan ma'lum bo'lgan harmonik (sinusoidal) tebranish, impulslar ketma-ketligi yoki portlashi mumkin. Aslida, deterministik signal hech qanday ma'lumotga ega emas va uning deyarli barcha parametrlari bir yoki bir nechta kod qiymatlari bilan radio aloqa kanali orqali uzatilishi mumkin. Boshqacha qilib aytganda, deterministik signallar (xabarlar) mohiyatan ma'lumotni o'z ichiga olmaydi va ularni uzatishning ma'nosi yo'q. Ular odatda aloqa tizimlarini, radiokanallarni yoki alohida qurilmalarni sinash uchun ishlatiladi.

Deterministik signallar quyidagilarga bo'linadi davriy va davriy bo'lmagan (impuls). Impuls signali - bu signal harakat qilish uchun mo'ljallangan tizimdagi vaqtinchalik jarayonni yakunlash vaqtiga mos keladigan cheklangan vaqt oralig'ida noldan sezilarli darajada farq qiluvchi yakuniy energiya signalidir. Davriy signallar garmonik, ya'ni faqat bitta garmonikni o'z ichiga oladi va poliharmonik, spektri ko'plab garmonik komponentlardan iborat. Garmonik signallar sinus yoki kosinus funktsiyasi bilan tavsiflangan signallardir. Boshqa barcha signallar poliharmonik deb ataladi.

Tasodifiy signallar- bu signallar bo'lib, ularning lahzali qiymatlari vaqtning istalgan daqiqalarida noma'lum va birga teng ehtimollik bilan bashorat qilib bo'lmaydi. Bir qarashda paradoksal bo'lib tuyulishi mumkin, faqat tasodifiy signal foydali ma'lumotni olib yuruvchi signal bo'lishi mumkin. Undagi ma'lumotlar uzatilayotgan signaldagi turli amplituda, chastota (faza) yoki kod o'zgarishlariga kiritilgan. Amalda foydali ma'lumotlarni o'z ichiga olgan har qanday radio signal tasodifiy deb hisoblanishi kerak.

4. Axborotni uzatish jarayonida signallar u yoki bu transformatsiyaga duchor bo'lishi mumkin. Bu odatda ularning nomida aks etadi: signallar modulyatsiyalangan, demodulyatsiya qilingan(aniqlangan), kodlangan (dekodlangan), mustahkamlangan, hibsga olinganlar, diskretlashtirilgan, kvantlangan va boshq.

5. Signallarning modulyatsiya jarayonida ega bo'lgan maqsadiga ko'ra ularni quyidagilarga bo'lish mumkin modulyatsiya qiluvchi(tashuvchining to'lqin shaklini modulyatsiya qiluvchi asosiy signal) yoki modulyatsiyalangan(rulman tebranishi).

6. Axborot uzatish tizimlarining u yoki bu turiga mansubligi bilan ajralib turadi telefon, telegraf, eshittirish, televizor, radar, boshqaruvchi direktorlar, o'lchash va boshqa signallar.

Keling, radiotexnik shovqinlarning tasnifini ko'rib chiqaylik. ostida radio shovqini foydali bilan bir hil bo'lgan va u bilan bir vaqtda harakat qiladigan tasodifiy signalni tushunish. Radioaloqa tizimlari uchun interferensiya uzatilayotgan xabarlarning ishonchliligiga putur etkazadigan foydali signalga har qanday tasodifiy ta'sirdir. Radiotexnik shovqinlarni bir qator belgilar bilan tasniflash ham mumkin.

1. Voqea sodir bo'lgan joyda interferensiya bo'linadi tashqi va ichki... Ularning asosiy turlari allaqachon 1-ma'ruzada muhokama qilingan.

2. Signal bilan interferensiyaning o‘zaro ta’siri xarakteriga ko‘ra farqlanadi. qo'shimcha va multiplikativ aralashuv. Interferentsiya qo'shimcha deb ataladi, u signalga qo'shiladi. Interferentsiya multiplikativ interferensiya deb ataladi, bu signal bilan ko'paytiriladi. Haqiqiy aloqa kanallarida odatda qo'shimcha va multiplikativ interferentsiyalar sodir bo'ladi.

3. Asosiy xususiyatlariga ko'ra, qo'shimcha shovqinlarni uch sinfga bo'lish mumkin: spektrli to'plamli(tor polosali shovqin), impulsli shovqin(vaqt bo'yicha markazlashtirilgan) va tebranish shovqini(fluktuatsiya shovqini), vaqt yoki spektr bilan cheklanmagan. Spektrga asoslangan interferensiya shovqin deb ataladi, uning kuchining asosiy qismi chastota diapazonining alohida qismlarida joylashgan, radiotexnika tizimining tarmoqli kengligidan kamroq. Pulse shovqin - foydali signal bilan bir hil bo'lgan impulsli signallarning muntazam yoki xaotik ketma-ketligi. Bunday shovqinlarning manbalari radio zanjirlarining raqamli va kommutatsiya elementlari yoki ular yaqinida ishlaydigan qurilmalardir. Impulsli va to'plangan buzilishlar ko'pincha deyiladi maslahatlar.

Signal va shovqin o'rtasida hech qanday asosiy farq yo'q. Bundan tashqari, ular o'z harakatlarida qarama-qarshi bo'lsa-da, birlikda mavjud.

1. Voqea sodir bo'lgan joyda interferensiya bo'linadi tashqi va ichki... Ularning asosiy turlari allaqachon 1-ma'ruzada muhokama qilingan.

Signal va shovqin o'rtasida hech qanday asosiy farq yo'q. Bundan tashqari, ular o'z harakatlarida qarama-qarshi bo'lsa-da, birlikda mavjud.

Tasodifiy jarayonlar

Yuqorida aytib o'tilganidek, tasodifiy signalning o'ziga xos xususiyati shundaki, uning bir lahzali qiymatlarini oldindan aytib bo'lmaydi. Deyarli barcha real tasodifiy signallar va shovqinlar vaqtning xaotik funktsiyalari bo'lib, ularning matematik modellari statistik radiotexnika fanida o'rganiladigan tasodifiy jarayonlardir. Tasodifiy jarayon orqali argumentning tasodifiy funksiyasini chaqirish odatiy holdir t, qayerda t joriy vaqt. Tasodifiy jarayon yunon alifbosining bosh harflari bilan belgilanadi,,. Agar oldindan kelishilgan bo'lsa, boshqa belgi ham qabul qilinadi. Tajriba paytida, masalan, osiloskopda kuzatiladigan tasodifiy jarayonning o'ziga xos turi deyiladi amalga oshirish bu tasodifiy jarayon. Muayyan amalga oshirish turi x (t) argumentning ma'lum funktsional bog'liqligi bilan aniqlanishi mumkin t yoki jadval.

Uzluksiz yoki diskret qiymatlar argument olishiga qarab t va amalga oshirish NS, tasodifiy jarayonlarning beshta asosiy turi mavjud. Keling, bu turlarni misollar bilan tushuntiramiz.

Uzluksiz tasodifiy jarayon shu bilan tavsiflanadi t va NS uzluksiz kattaliklardir (2.1-rasm, a). Bunday jarayon, masalan, radio qabul qiluvchining chiqishidagi shovqin.

Diskret tasodifiy jarayon shu bilan tavsiflanadi t uzluksiz miqdordir va NS- diskret (2.1-rasm, b). dan ga o'tish har qanday vaqtda sodir bo'ladi. Bunday jarayonga misol qilib, tizim o'zboshimchalik bilan sakrab turganda, navbatda turish tizimining holatini tavsiflovchi jarayondir. t bir holatdan ikkinchi holatga o'tadi. Yana bir misol, uzluksiz jarayonni faqat daraja bo'yicha kvantlash natijasidir.

Tasodifiy ketma-ketlik shundayligi bilan tavsiflanadi t diskret va NS- uzluksiz kattaliklar (2.1-rasm, v). Misol tariqasida, uzluksiz jarayonning muayyan nuqtalarida vaqt namunalarini ko'rsatishingiz mumkin.

Diskret tasodifiy ketma-ketlik shu bilan tavsiflanadi t va NS diskret kattaliklardir (2.1-rasm, d). Bunday jarayonni darajali kvantlash va vaqt namunalarini olish orqali olish mumkin. Bu raqamli aloqa tizimlaridagi signallar.

Tasodifiy oqim - tasodifiy vaqtlardagi nuqtalar, delta funktsiyalari yoki hodisalar (2.1-rasm, e, g) ketma-ketligi. Bu jarayon ishonchlilik nazariyasida keng qo'llaniladi, bunda elektron uskunalardagi nosozliklar oqimi tasodifiy jarayon sifatida qaraladi.

Shunday qilib, signal - bu parametrlari ma'lumotni (xabarni) o'z ichiga olgan va masofaga ishlov berish va uzatish uchun mos bo'lgan jismoniy jarayondir.

Bir o'lchovli va ko'p o'lchovli signallar. Radiotexnika uchun odatiy signal zanjirning terminallaridagi kuchlanish yoki filialdagi oqimdir. Vaqtning bir funktsiyasi bilan tavsiflangan bunday signal odatda bir o'lchovli deb ataladi.

Biroq, ba'zida shaklning ko'p o'lchovli yoki vektorli signallarini hisobga olish qulay

ba'zi bir o'lchovli signallar to'plamidan hosil bo'ladi. Butun N soni bunday signalning o'lchami deb ataladi.

E'tibor bering, ko'p o'lchovli signal bir o'lchovli signallarning tartiblangan to'plamidir. Shuning uchun, umumiy holatda, komponentlarning tartibi har xil bo'lgan signallar bir-biriga teng emas.

Analog, diskret va raqamli signallar... Radiotexnika signallarini tasniflash tamoyillarining qisqacha sharhini yakunlab, biz quyidagilarni ta'kidlaymiz. Ko'pincha signalni yaratadigan jismoniy jarayon signal qiymatlarini istalgan vaqtda o'lchash mumkin bo'lgan tarzda rivojlanadi. Ushbu sinfning signallari odatda analog (uzluksiz) deb ataladi. "Analog signal" atamasi bunday signalning "analog" ekanligini ta'kidlaydi, uni hosil qiluvchi jismoniy jarayonga butunlay o'xshaydi.

Bir o'lchovli analog signal uning grafigi (oscillogram) bilan aniq ifodalanadi, u doimiy yoki uzilish nuqtalari bilan bo'lishi mumkin.

Ko'p o'zgaruvchan signal modellari, ayniqsa, murakkab tizimlarning ishlashi kompyuter yordamida tahlil qilingan hollarda foydalidir.

Deterministik va tasodifiy signallar. Radiotexnik signallarni tasniflashning yana bir printsipi istalgan vaqtda ularning lahzali qiymatlarini aniq bashorat qilish imkoniyati yoki mumkin emasligiga asoslanadi.

Analog (uzluksiz), diskret va raqamli signallar... Ko'pincha signalni yaratadigan jismoniy jarayon signal qiymatlarini istalgan vaqtda o'lchash mumkin bo'lgan tarzda rivojlanadi. Ushbu sinfning signallari odatda analog (uzluksiz) deb ataladi. "Analog signal" atamasi bunday signalning "analog" ekanligini ta'kidlaydi, uni hosil qiluvchi jismoniy jarayonga butunlay o'xshaydi.

Bir o'lchovli analog signal uning grafigi (oscillogram) bilan aniq ifodalanadi, u doimiy yoki uzilish nuqtalari bilan bo'lishi mumkin.

Dastlab, radiotexnikada faqat analog turdagi signallar ishlatilgan. Bunday signallar nisbatan oddiy texnik muammolarni (radioaloqa, televizor va boshqalar) muvaffaqiyatli hal qilish imkonini berdi. Analog signallarni o'sha yillarda mavjud bo'lgan vositalar yordamida yaratish, qabul qilish va qayta ishlash oson edi.

Radiotexnika tizimlariga talablarning ortishi, turli xil ilovalar ularni qurishning yangi tamoyillarini izlashga majbur qildi. Ba'zi hollarda analog tizimlar impuls tizimlari bilan almashtirildi, ularning ishlashi diskret signallardan foydalanishga asoslangan. Diskret signalning eng oddiy matematik modeli vaqt o'qi bo'yicha hisoblanuvchi nuqtalar to'plamidir (butun son), ularning har birida signalning mos yozuvlar qiymati aniqlanadi. Odatda, har bir signal uchun namuna olish tezligi doimiydir.

Intuitiv ravishda, tez vaqt o'zgaruvchan analog signallar namuna olish uchun kichik qadamlarni talab qiladi.

Shuni yodda tutish kerakki, mohiyatan har qanday diskret yoki raqamli signal (biz signal haqida - matematik model emas, balki fizik jarayon) analog signaldir.

Deterministik va tasodifiy signallar o'rtasida engib bo'lmaydigan chegara yo'q. Ko'pincha, shovqin darajasi ma'lum shaklga ega bo'lgan foydali signal darajasidan ancha past bo'lgan sharoitlarda, oddiyroq deterministik model topshiriq uchun juda mos keladi.

Xabar tashuvchisi sifatida uzoq masofalarga tarqalishi mumkin bo'lgan tegishli diapazondagi yuqori chastotali elektromagnit tebranishlar (radioto'lqinlar) qo'llaniladi.

Transmitter tomonidan chiqarilgan tashuvchi chastotasining tebranishi quyidagilar bilan tavsiflanadi: amplituda, chastota va boshlang'ich faza. Umumiy holda, u quyidagi shaklda taqdim etiladi:

i = I m sin (ō 0 t + r 0),

qayerda: i- tashuvchi tebranish oqimining oniy qiymati;

men m- tashuvchi tebranish oqimining amplitudasi;

ω 0 - tashuvchi to'lqinning burchak chastotasi;

Ψ 0 – tashuvchi to'lqinning boshlang'ich bosqichi.

Transmitterning ishlashini boshqaruvchi asosiy signallar (uzatilgan xabar elektr shakliga aylantiriladi) ushbu parametrlardan birini o'zgartirishi mumkin.

Birlamchi signal yordamida yuqori chastotali oqim parametrlarini nazorat qilish jarayoni modulyatsiya (amplituda, chastota, faza) deb ataladi. Telegraf uzatish uchun "manipulyatsiya" atamasi qo'llaniladi.

Radioaloqada axborotni uzatish uchun radio signallardan foydalaniladi:

radiotelegraf;

radiotelefon;

fototelegraf;

telekod;

signallarning murakkab turlari.

Radiotelegraf aloqasi farqlanadi: telegraf usuliga ko'ra; manipulyatsiya usuli bilan; telegraf kodlaridan foydalanish bo'yicha; radiokanaldan foydalanish orqali.

Uzatish usuli va tezligiga ko'ra radiotelegraf aloqalari qo'lda va avtomatikga bo'linadi. Qo'lda uzatishda manipulyatsiya MORSE kodidan foydalangan holda telegraf kaliti bilan amalga oshiriladi. Eshitish tezligi (eshitish qabul qilish uchun) daqiqada 60-100 belgi.

Avtomatik uzatishda manipulyatsiya elektromexanik qurilmalar tomonidan, qabul qilish esa bosma qurilmalar yordamida amalga oshiriladi. O'tkazish tezligi daqiqada 900-1200 belgi.

Radiokanaldan foydalanish usuliga ko'ra telegraf uzatishlar bir kanalli va ko'p kanalli bo'linadi.

Manipulyatsiya usuliga ko'ra, eng keng tarqalgan telegraf signallari amplitudali siljishli signallarni (AT - amplitudali telegraf - A1), chastotani almashtirishli (ChT va DCHT - chastotali telegraf va ikki chastotali telegraf - F1 va F6), nisbiy fazali signallarni o'z ichiga oladi. o'zgartirish tugmasi (OFT - fazali telegraf - F9).

Telegraf kodlarini qo'llash uchun MORSE kodli telegraf tizimlari qo'llaniladi; 5 va 6 raqamli kodli start-stop tizimlari va boshqalar.

Telegraf signallari - bir xil yoki turli xil davomiylikdagi to'rtburchaklar impulslar (xabarlar) ketma-ketligi. Davomiyligidagi eng kichik xabar elementar deyiladi.

Telegraf signallarining asosiy parametrlari: telegraf tezligi (V); manipulyatsiya chastotasi (F) spektr kengligi (2D f).

Telegraf tezligi V bodda o'lchangan soniyada uzatiladigan chiplar soniga teng. 1 bod telegraf tezligida soniyada bitta elementar xabar uzatiladi.

Manipulyatsiya chastotasi F son jihatdan telegraf tezligining yarmiga teng V va gerts bilan o'lchanadi: F = V / 2 .

Amplitudali siljishli kalitli telegraf signali spektrga ega (2.2.1.1-rasm), u tashuvchi chastotasiga qo'shimcha ravishda uning har ikki tomonida joylashgan chastota komponentlarining cheksiz to'plamini o'z ichiga oladi, manipulyatsiya chastotasi F ga teng oraliqlarda. har ikki tomonda joylashgan uchta spektr komponentlari. tashuvchining. Shunday qilib, amplitudali siljishli kalitli CW RF signalining spektr kengligi 6F ga teng. Kirish chastotasi qanchalik baland bo'lsa, HF CW signalining spektri shunchalik keng bo'ladi.

Guruch. 2.2.1.1. AT signalining vaqt va spektral tasviri

Da chastotani o'zgartirish tugmalari antennadagi oqim amplitudada o'zgarmaydi, faqat manipulyatsiya signalining o'zgarishiga mos ravishda chastota o'zgaradi. FT signalining spektri (DCF) (2.2.1.2-rasm), xuddi o'z tashuvchisi chastotalari bilan ikkita (to'rt) mustaqil amplituda bilan boshqariladigan tebranishlar spektri. "Bosish" chastotasi va "bosish" chastotasi o'rtasidagi farq chastotani ajratish deb ataladi, u belgilanadi. ∆f va 50 - 2000 Gts (ko'pincha 400 - 900 Gts) oralig'ida bo'lishi mumkin. FT signal spektrining kengligi 2∆f + 3F ga teng.

2.2.1.2-rasm. FT signalining vaqt va spektral tasviri

Radioaloqaning o'tkazuvchanligini oshirish uchun ko'p kanalli radiotelegraf tizimlari qo'llaniladi. Ularda radiouzatgichning bir tashuvchi chastotasida bir vaqtning o'zida ikki yoki undan ortiq telegraf dasturlari uzatilishi mumkin. Chastotaga bo'linish multipleksatsiyasi, vaqtga bo'linish multipleksatsiyasi va birlashtirilgan tizimlar o'rtasida farqlanadi.

Eng oddiy ikki kanalli tizim ikki chastotali telegraf (DFC) tizimidir. DCT tizimidagi chastotali kalitli signallar uzatuvchining tashuvchi chastotasini o'zgartirish orqali uzatiladi, chunki u ikkita telegraf apparati signallarining bir vaqtning o'zida ta'sirida. Bunday holda, bir vaqtning o'zida ishlaydigan ikkita qurilmaning signallari uzatilgan xabarlarning faqat to'rtta kombinatsiyasiga ega bo'lishi mumkinligidan foydalaniladi. Ushbu usul bilan, har qanday vaqtda, manipulyatsiya qilingan kuchlanishlarning ma'lum bir kombinatsiyasiga mos keladigan bitta chastotali signal chiqariladi. Qabul qiluvchi qurilmada dekoder mavjud bo'lib, uning yordamida doimiy to'lqinli telegraf xabarlari ikkita kanal orqali hosil bo'ladi. Chastotani zichlashtirish alohida kanallarning chastotalari umumiy chastota diapazonining turli qismlarida joylashganligini va barcha kanallarning bir vaqtning o'zida uzatilishini anglatadi.

Kanallarning vaqtga bo'linishi bilan har bir telegraf apparatiga distributorlar yordamida ketma-ket radio liniyasi beriladi (2.2.1.3-rasm).

2.2.1.3-rasm. Ko'p kanalli vaqtni taqsimlash tizimi

Radiotelefon xabarlarini uzatish uchun asosan amplitudali modulyatsiyalangan va chastotali modulyatsiyalangan yuqori chastotali signallardan foydalaniladi. LF modulyatsiya qiluvchi signal - bu ma'lum bir diapazonda joylashgan turli chastotalarning ko'p sonli signallari to'plami. Odatda, standart LF telefon signalining tarmoqli kengligi 0,3-3,4 kHz ni tashkil qiladi.