Студопедия — Энергия сигнала
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Энергия сигнала






 

На практике очень часто используются такие характеристики, как энергия и мощность сигнала. Если к резистору с сопротивлением R приложено постоянное напряжение U, то выделяющаяся в резисторе мощность будет равна

(3.18)

За время T в этом резисторе выделится тепловая энергия, равная

(3.19)

Пусть теперь к тому же резистору приложено не постоянное напряжение, а напряжение, описываемое сигналом S(t). Рассеивающаяся в резисторе мощность при этом тоже будет зависеть от времени. Тогда мгновенная мощность будет описываться выражением:

(3.20)

Чтобы вычислить выделяющуюся за время Т энергию, мгновенную мощность необходимо проинтегрировать в пределах интервала Т:

(3.21)

Можно ввести также понятие средней мощности за заданный промежуток времени, разделив энергию на длительность временного интервала:

(3.22)

Во все формулы входит сопротивление нагрузки R. Однако, если энергия и мощность интересуют нас не как физические величины, а как средство сравнения различных сигналов, этот параметр можно из формул исключить, приняв R =1 Ом. Тогда получим определение энергии, мгновенной мощности и средней мощности, принятые в теории сигналов:

(3.23)

фактически сигнал не производит работы и физически энергии нет, т.к. сигнал – это абстрактное понятие. Однако, формально, взяв квадрат от сигнала, мы говорим о мощности или об энергии сигнала, применяя формально эти характеристики к сигналу.

В теории передачи информации, практическое значение имеет равенство Парсеваля, формально описывающее закон сохранения энергии, применительно к сигналам при переходе от временного представления сигнала S(t) к частотному Ф(jω). Для получения равенства Парсеваля выполним следующее:

1) запишем выражение для энергии сигнала S(t) в виде:

;

2) выразим энергию через спектральную плотности амплитуд, т.е. используем обратное преобразование Фурье (3.17):

.

Поскольку S(t) не зависит от ω, то внесем S(t) во второй интеграл:

В результате получим равенство Парсеваля:

. (3.24)

Физический смысл: проявляется закон сохранения энергии сигнала. Энергия сигнала во временной области равна энергии спектра сигнала в частотной области.

Энергия сигнала может быть конечной или бесконечной. Например, любой сигнал конечной длительности будет иметь конечную энергию (если он не содержит дельта-функций или ветвей, уходящих в бесконечность). А периодический сигнал имеет бесконечную энергию. Если энергия сигнала бесконечна, то можно определить его среднюю мощность на всей временной оси. Для этого выполняется предельный переход, устремив интервал усреднения в бесконечность:

. (3.25)

Если взять квадратный корень из средней мощности, то это даст среднеквадратическое (действующее) значение или эффективное значение сигнала:

. (3.26)

 







Дата добавления: 2014-11-12; просмотров: 8617. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Образование соседних чисел Фрагмент: Программная задача: показать образование числа 4 и числа 3 друг из друга...

Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Краткая психологическая характеристика возрастных периодов.Первый критический период развития ребенка — период новорожденности Психоаналитики говорят, что это первая травма, которую переживает ребенок, и она настолько сильна, что вся последую­щая жизнь проходит под знаком этой травмы...

Хронометражно-табличная методика определения суточного расхода энергии студента Цель: познакомиться с хронометражно-табличным методом опреде­ления суточного расхода энергии...

ОЧАГОВЫЕ ТЕНИ В ЛЕГКОМ Очаговыми легочными инфильтратами проявляют себя различные по этиологии заболевания, в основе которых лежит бронхо-нодулярный процесс, который при рентгенологическом исследовании дает очагового характера тень, размерами не более 1 см в диаметре...

Примеры решения типовых задач. Пример 1.Степень диссоциации уксусной кислоты в 0,1 М растворе равна 1,32∙10-2   Пример 1.Степень диссоциации уксусной кислоты в 0,1 М растворе равна 1,32∙10-2. Найдите константу диссоциации кислоты и значение рК. Решение. Подставим данные задачи в уравнение закона разбавления К = a2См/(1 –a) =...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия