Представление сигнала и спектр

Есть два способа представления сигнала в зависимости от области определения: временной и частотный. В первом случае сигнал представляется функцией времени характеризующей изменение его параметра.

Кроме привычного временного представления сигналов и функций при анализе и обработке данных широко используется описание сигналов функциями частоты. Действительно, любой сколь угодно сложный по своей форме сигнал можно представить в виде суммы более простых сигналов, и, в частности, в виде суммы простейших гармонических колебаний, совокупность которых называется частотным спектром сигнала.

Спектр сигнала — в радиотехнике это результат разложения сигнала на более простые в базисе ортогональных функций. В качестве разложения обычно используются преобразование Фурье, разложение по функциям Уолша, вейвлет-преобразование и др.

Модуля́ция (лат. modulatio — размеренность, ритмичность) — процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного несущего колебания по закону низкочастотного информационного сигнала(сообщения).

Передаваемая информация заложена в управляющем (модулирующем) сигнале, а роль переносчика информации выполняет высокочастотное колебание, называемое несущим. Модуляция, таким образом, представляет собой процесс «посадки» информационного колебания на заведомо известную несущую.

В качестве несущего могут быть использованы колебания различной, однако чаще всего применяются гармонические колебания. В зависимости от того, какой из параметров несущего колебания изменяется, различают вид модуляции (амплитудная, частотная, фазовая и др.)

Поскольку сети связывают цифровые компьютеры, по каналу связи необходимо передавать дискретные данные. Соответственно, при использовании аналоговых сигналов необходимо некоторое превращение (кодировка) переданных данных этими сигналами. Такое превращение называется аналоговой модуляцией. В его основе лежит изменение одной из характеристик синусоидального несущего сигнала в соответствии с последовательностью переданных данных. Основные способы аналоговой модуляции: амплитудная, частотная и фазовая. Возможно также использование комбинированных методов, например, соединения амплитудной и фазовой модуляций.

При амплитудной модуляции (рис. 1 b) изменяется только амплитуда синусоиды несущей частоты, при передаче логической единицы выдается синусоида одной амплитуды, а при передаче логического нуля – другой амплитуды. Этот способ в чистом виде имеет низкую ошибкоустойчивость и применяется редко.

При частотной модуляции (рис. 1 c) изменяется только частота несущей – для логической единицы и логического нуля выбираются синусоиды двух разных частот. Этот способ достаточно просто реализовать, и часто применяется при низкоскоростной передаче данных.

При фазовой модуляции (рис. 1 d) логической единице и логическому нулю отвечают сигналы одинаковой амплитуды и частоты, но отличаются по фазе (например, 0 и 180 градусов).

Рис. 1 Разные типы модуляции

Физика процесса

Поиск по сайту: