Понятие о сигнале, классификация сигналов.

Сигнал (в теории информации и связи) — материальный носитель информации, используемый для передачи сообщений в системе связи.

Сигнал, детерминированный или случайный, описывают математической моделью, функцией, характеризующей изменение параметров сигнала.

В радиотехнике альтернативой сигналу, который несёт полезную информацию, является шум — обычно случайная функция времени, взаимодействующая (например, путём сложения) с сигналом и искажающая его.

Понятие сигнал позволяет абстрагироваться от конкретной физической величины, например тока, напряжения, акустической волны.

 

Классификация сигналов

По физической природе носителя информации:

▪ электрические;

▪ электромагнитные;

▪ оптические;

▪ акустические

и др.;

 

По способу задания сигнала:

▪ регулярные (детерминированные), заданные аналитической функцией;

▪ нерегулярные (случайные), принимающие произвольные значения в любой момент времени. Для описания таких сигналов используется аппарат теории вероятностей.

В зависимости от функции, описывающей параметры сигнала, выделяют аналоговые, дискретные, квантованные и цифровые сигналы:

▪ непрерывные (аналоговые), описываемые непрерывной функцией;

▪ дискретные, описываемые функцией отсчётов, взятых в определённые моменты времени;

▪ квантованные по уровню;

▪ дискретные сигналы, квантованные по уровню (цифровые).

 

Аналоговый сигнал (АС)

Большинство сигналов имеют аналоговую природу, то есть изменяются непрерывно во времени и могут принимать любые значения на некотором интервале. Аналоговые сигналы описываются некоторой математической функцией времени.

Пример АС — гармонический сигнал — s(t) = A·cos(ω·t + φ).

Аналоговые сигналы используются в измерительной технике, телефонии, радиовещании, телевидении. Ввести такой сигнал непосредственно в компьютер и обработать его невозможно, так как на любом интервале времени он имеет бесконечное множество значений, а для точного (без погрешности) представления его значения требуются числа бесконечной разрядности. Поэтому необходимо преобразовать аналоговый сигнал так, чтобы можно было представить его последовательностью чисел заданной разрядности.