Параметры сигнала с точки зрения его передачи по каналу связи
Основными параметрами аналогового сигнала с точки зрения его передачи по каналу связи являются:
- длительность сигнала Тс;
- ширина спектра DFс;
- динамический диапазон Дс.
Длительность сигнала Тс определяет интервал времени, в течение которого существует сигнал.
Ширина спектра DFс характеризует скорость изменения сигнала внутри интервала существования.
Для общей характеристики аналогового сигнала вводят физический «объем» сигнала Vc:
Для описания канала связи также можно использовать три характеристики:
- время действия канала Тк;
- полосу пропускания канала DFк;
- динамический диапазон Дк, зависящий от чувствительности (Рmin) и от максимальных нагрузок (Рmax);
тогда емкость канала Vк.
.
Необходимое условие передачи сигнала очевидно Vc<Vк. В простейшем случае
Тс<Tк , DFс< DFк , Дс < Дк .
|
Геометрическая интерпретация объектов информации сигнала и канала, и преобразование при модуляции даны на рис. 2.1.
а) б)
Рисунок 2.1 – Геометрические образы:
а) согласование объемов сигнала и канала связи;
б) преобразования основных характеристик сигнала
Для общей характеристики цифровых сигналов вместо физического «объема» применяют количество информации Iц.
Цифровым сигналом называется дискретная во времени случайная комбинация двух и более (2, 4, 8, ...) разрешенных уровней l.
Дискретизация во времени осуществляется с тактовым интервалом Тт и соответственно с тактовой частотой
.
Количество информации цифрового сигнала Iц определяется следующим образом:
(бит).
Здесь Fт – тактовая частота, l – число разрешенных уровней (например, 2 – «0» и «1»).
Чтобы оценить информационное содержание аналогового сигнала, следует учитывать два обстоятельства:
1. Тактовая частота в два раза больше максимальной частоты сигнала Fm (согласно теореме Котельникова):
.
2. Количество разрешенных уровней зависит от отношения средней мощности сигнала Pc к средней мощности шума Pш.
.
Тогда количество информации в аналоговом сигнале, условно преобразованном в цифровой, будет
.