Детерминированные сигналы аналоговые дискретные цифровые
Перейти к содержимому

Детерминированные сигналы аналоговые дискретные цифровые

  • автор:

8 Формы представления сигналов. Аналоговые, дискретные, цифровые сигналы.

Выделяют следующие типы сигналов, которым соответствуют определенные формы их математического описания.

Аналоговый сигнал(analog signal) является непрерывной функцией непрерывного аргумента, т.е. определен для любого значения аргументов. Источниками аналоговых сигналов, как правило, являются физические процессы и явления, непрерывные в динамике своего развития во времени, в пространстве или по любой другой независимой переменной, при этом регистрируемый сигнал подобен (“аналогичен”) порождающему его процессу. Пример математической записи сигнала:

.

Графическое отображение данного сигнала приведено на рисунке 2.12. При этом как сама функция, так и ее аргументы, могут принимать любые значения в пределах некоторых интервалов . Если интервалы значений сигнала или его независимых переменных не ограничиваются, то по умолчанию они принимаются равными от -до +. Множество возможных значений сигнала образует континуум — непрерывное пространство, в котором любая сигнальная точка может быть определена с точностью до бесконечности. Примеры сигналов, аналоговых по своей природе — изменение напряженности электрического, магнитного, электромагнитного поля во времени и в пространстве.

Рисунок 2.12 — Аналоговый сигнал

Дискретный сигнал(discrete signal) по своим значениям также является непрерывной функцией, но определенной только по дискретным значениям аргумента. По множеству своих значений он является конечным (счетным) и описывается дискретной последовательностью отсчетов (samples), где,— интервал между отсчетами (интервал или шаг дискретизации, sample time),n= 0, 1, 2. N. Величина, обратная шагу дискретизации:, называется частотой дискретизации (sampling frequency). Если дискретный сигнал получен дискретизацией (sampling) аналогового сигнала, то он представляет собой последовательность отсчетов, значения которых в точности равны значениям исходного сигнала по координатам.

Пример дискретизации аналогового сигнала, приведенного на рисунке 2.12, представлен на рисунке 2.13. При = const (равномерная дискретизация данных) дискретный сигнал можно описывать сокращенным обозначениемy(n). В технической литературе в обозначениях дискретизированных функций иногда оставляют прежние индексы аргументов аналоговых функций, заключая последние в квадратные скобки — y[t].

Рисунок 2.13 — Дискретный сигнал

При неравномерной дискретизации сигнала обозначения дискретных последовательностей (в текстовых описаниях) обычно заключаются в фигурные скобки — , а значения отсчетов приводятся в виде таблиц с указанием значений координат. Для числовых последовательностей (равномерных и неравномерных) применяется и следующее числовое описание:. Пример дискретного сигнала – показания прибора фиксируемые оператором через минуту.

Цифровой сигнал(digital signal) квантован по своим значениям и дискретен по аргументу. Он описывается квантованной решетчатой функцией, где — функция квантования с числом уровней квантования, при этом интервалы квантования могут быть как с равномерным распределением, так и с неравномерным, например — логарифмическим. Задается цифровой сигнал, как правило, в виде дискретного ряда (discrete series) числовых данных — числового массива по последовательным значениям аргумента при= cons, но в общем случае сигнал может задаваться и в виде таблицы для произвольных значений аргумента.

По существу, цифровой сигнал по своим значениям (отсчетам) является формализованной разновидностью дискретного сигнала при округлении отсчетов последнего до определенного количества цифр, как это показано на рисунке 2.14. Цифровой сигнал конечен по множеству своих значений. Процесс преобразования бесконечных по значениям аналоговых отсчетов в конечное число цифровых значений называется квантованием по уровню, а возникающие при квантовании ошибки округления отсчетов (отбрасываемые значения) – шумами (noise) или ошибками (error) квантования (quantization).

Рисунок 2.14 — Цифровой сигнал

Классификация радиотехнических сигналов

Многие виды радиотехнических сигналов используются в различных областях современной радиотехники для выполнения различных задач. Некоторые из них можно разделить на радиосигналы и сигналы сообщения, чтобы подчеркнуть их функциональное предназначение. Например, люди обмениваются сообщениями между собой в повседневной жизни.

Общая информация

Среди наиболее распространенных видов таких сообщений можно выделить звуковые и визуальные. Тем не менее, передача таких сообщений в их первоначальной форме на большие расстояния может быть проблематичной: применение акустических мегафонов и биноклей лишь незначительно увеличивает возможную дистанцию между отправителем и получателем сообщения. Для этой цели используют средства радиотехники, которые позволяют преобразовывать естественные сигналы в электрические колебания (напряжение или тоны). Для преобразования звуковых колебаний используют микрофоны, где колебания мембраны, вызванные изменениями звукового давления, преобразуются в электрический сигнал. В случае с визуальными образами используют оптические преобразователи, которые переводят оптическое изображение в электрический сигнал (видеосигнал). В обоих случаях электрические сигналы отражают мгновенные значения процесса изменения во времени физического состояния данного объекта. Эти сигналы, называемые сигналами сообщения, демонстрируют уникальные особенности. Для звуковых колебаний, мгновенные значения сигналов сообщения коррелируют с мгновенным акустическим давлением. В случае видеосигналов, они тесно связаны с элементами визуального образа. Сигналы сообщения могут также информировать о перепадах температуры, влажности, напряжения и других параметрах, которые прямо или косвенно связаны с расстоянием.

Поскольку наши органы чувств обычно реагируют на низкочастотные колебания и могут передавать информацию только на короткие расстояния, сигналы сообщения (а также подобные сигналы) обычно имеют низкую частоту. Для передачи таких сигналов на большие расстояния используются радиоколебания. Это достигается с помощью колебаний определенной формы, таких как гармонические колебания, где изменение одного из параметров соответствует сигналу сообщения.

Радиосигналы

Радиосигналы — это сигналы, которые генерируются в радиочастотном диапазоне и содержат информацию о сигналах сообщения.

Радиосигналы представляют собой электромагнитные волны, используемые для беспроводной передачи информации, включая звук, данные и изображения. Они широко применяются в радиосвязи, беспроводной связи, телевидении и радиоэлектронике. Радиосигналы генерируются и передаются с помощью антенн и радиотехнических устройств. Модуляция и демодуляция позволяют кодировать и декодировать информацию, передаваемую в радиосигналах.

Независимо от того, как они представлены, сигналы классифицируются как детерминированные и случайные.

Детерминированные сигналы

Детерминированными сигналами — называются сигналы, мгновенное значение которых в любой момент времени можно предсказать заранее. К таким сигналам относятся гармонические сигналы, такие как синусоидальные и косинусоидальные волны, а также сигналы с определенной формой, такие как прямоугольные и треугольные сигналы. Например, если измерить амплитуду, частоту и начальную фазу сигнала, который генерируется электростанцией, то при неизменных параметрах работы станции можно предсказать его мгновенное значение в любой момент времени, будь то через час, неделю или год.

Случайные сигналы

Случайные или стохастические сигналы — это сигналы, мгновенные значения которых заранее неизвестны и могут быть предсказаны лишь с некоторой вероятностью. Примерами таких сигналов являются речь, музыка и другие аудиосигналы. Форма случайных сигналов неизвестна заранее, поэтому их математическое описание часто включает в себя плотность вероятности появления различных мгновенных значений. Если эта плотность зависит только от одного параметра, например, амплитуды сигнала, то она называется одномерной плотностью вероятности; если зависит от двух параметров, то двумерной, и так далее. Такие модели, как правило, сложны и используются для исследования различных свойств сигналов или их применения, например, для анализа акустических характеристик речи или исследования энергетических параметров усилителей при усилении речевых сигналов.

Классификация сигналов по форме

Сигналы, как детерминированные, так и случайные, могут быть классифицированы по форме на следующие типы:

Классификация сигналов по форме

  1. Непрерывные сигналы (а): Эти сигналы изменяются непрерывно во времени и имеют бесконечное число значений в заданном интервале времени.
  2. Дискретные сигналы (б): Эти сигналы имеют дискретные значения только в определенные моменты времени, а между ними значения не определены.
  3. Периодические сигналы: Это сигналы, которые повторяются с постоянным интервалом времени, называемым периодом.
  4. Квантовые сигналы (в): Эти сигналы описываются в рамках квантовой механики и могут иметь дискретные энергетические уровни. Они используются, например, в квантовой криптографии и квантовых вычислениях.
  5. Цифровые сигналы (г): Эти сигналы могут принимать только дискретные значения, часто в форме бинарных цифр (0 и 1). Они используются в цифровой обработке сигналов и цифровой коммуникации.

Непрерывные сигналы

Непрерывные сигналы — мгновенные значения этих сигналов определены в любой момент времени. Обычно такие сигналы, соответствующие физическим процессам (например, звук, речь, музыка и др.), имеют множество различных мгновенных значений, включая нулевые.

Однако исследования показывают, что многие из них содержат информационную избыточность, то есть не все мгновенные значения несут существенную информацию. Для передачи и восприятия сигналов часто достаточно использовать характерные параметры, которые позволяют восстановить исходный сигнал с необходимой точностью. Например, для гармонического сигнала такими параметрами являются амплитуда, частота и начальная фаза колебания, которые определяют его форму в любой момент времени.

Эти параметры могут быть использованы для передачи информации о сигнале. Однако, в случае случайных сигналов, эти параметры меняются случайным образом, что усложняет их обработку и передачу. Для обработки таких сигналов может использоваться дискретизация колебания, что позволяет снизить информационную избыточность и упростить их обработку.

Дискретные сигналы

Дискретными сигналами — называются сигналы, мгновенные значения которых определены только в определенные фиксированные моменты времени, называемые выборками. Эти выборки разделены друг от друга на равные временные интервалы, известные как шаг дискретизации (T). Дискретизация — это метод представления сигнала, который помогает уменьшить информационную избыточность сигнала.

Во время интервалов между выборками сигнал не передается, и эти интервалы могут быть использованы для передачи выборок других колебаний. Таким образом, при передаче двух сообщений на одной линии связи в один и тот же момент времени происходит одновременная передача двух выборок с разных колебаний, что позволяет уплотнить использование канала передачи и сократить количество необходимых физических линий связи.

Дискретизация часто используется в передаче сообщений на большие расстояния, такие как междугородняя телефония.

Квантовые сигналы

Квантованными сигналами — называются колебания, мгновенные значения которых определены в любой момент времени, но их величины могут принимать только определенные значения, которые разделены друг от друга на величину, пропорциональную шагу квантования (Δs). Такие сигналы широко используются в помехоустойчивых системах, при формировании сигналов, для которых требования к форме сигнала не очень строгие, и при цифро-аналоговом преобразовании сигнала, например, в цифровом телевидении.

Использование квантованных сигналов позволяет упростить обработку сигналов и увеличить их устойчивость к помехам и искажениям.

Цифровые сигналы

Цифровыми сигналами — называются сигналы, которые дискретны во времени и квантованные по амплитуде. Для получения цифровых сигналов используется аналого-цифровой преобразователь (АЦП), устройство, которое принимает на вход непрерывный (аналоговый) сигнал и выдаёт цифровой сигнал на выходе.

Один из ключевых параметров АЦП — его разрядность, которая определяет число уровней квантования сигнала. Часто амплитуду выборки цифрового сигнала представляют в двоичном коде с использованием импульсно-кодовой модуляции. В двоичном коде каждый уровень квантования представлен соответствующей двоичной последовательностью, где присутствие импульса обозначает 1, а его отсутствие — 0.

Количество разрядов в коде (n) зависит от числа уровней квантования сигнала (N) и определяется формулой:

n = log2N

Полученные кодовые последовательности могут быть переданы последовательно или оформлены в виде отдельных блоков.

Помехоустойчивость в двоичном коде

Сигналы в двоичном коде хорошо защищены от помех: достаточно небольшого превышения сигнала над уровнем шума для успешного восстановления, чтобы определить наличие или отсутствие импульса. Таким образом, они широко используются в сетях, таких как компьютеры, телефоны и другие.

Скорость цифрового потока

Скорость цифрового потока, также известная как битовая скорость, представляет собой количество битов данных, передаваемых или обрабатываемых в единицу времени. Она обычно измеряется в битах в секунду (бит/сек) или в килобитах в секунду (кбит/сек) для больших объемов данных.

Скорость цифрового потока зависит от нескольких ключевых факторов:

  1. Разрядность (битность): Это количество битов, используемых для представления каждого элемента данных. Например, в 8-битной системе каждый элемент данных представлен 8 битами. Чем больше битов, тем больше информации может быть передано за одну единицу времени.
  2. Частота дискретизации: Это количество отсчетов данных, выполняемых в течение одной секунды. Частота дискретизации измеряется в герцах (Гц) и определяет, насколько часто сигнал аналогового сигнала анализируется и конвертируется в цифровую форму. Чем выше частота дискретизации, тем более подробную информацию можно получить о сигнале.
  3. Кодирование данных: Важно учесть, какие методы кодирования данных используются. Некоторые кодирования могут потреблять больше битов для представления информации, что также влияет на скорость цифрового потока.

При проектировании и анализе цифровых систем и коммуникационных сетей скорость цифрового потока является ключевым фактором. Она определяет количество данных, которые можно передать или обработать цифровым устройством за единицу времени через определенный канал связи или цифровое устройство.

Восстановление первоначальной формы сообщения

Восстановление первоначальной формы сообщения из цифрового сигнала действительно происходит с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). ЦАП — это устройство, которое принимает цифровой сигнал и преобразует его обратно в аналоговую форму. Этот процесс включает в себя воссоздание непрерывных изменений амплитуды и времени, что позволяет восстановить оригинальный аналоговый сигнал.

ЦАП работает путем интерпретации цифровых значений и создания аналогового сигнала, который может быть представлен в виде непрерывной волны. Этот восстановленный аналоговый сигнал может быть звуком, видео, электрическим напряжением и так далее, в зависимости от типа информации, которая была преобразована в цифровой сигнал на этапе аналого-цифрового преобразования (АЦП).

ЦАПы широко применяются в различных областях, таких как аудио и видео обработка, коммуникации, измерительные устройства и другие, где необходимо восстановление аналоговых сигналов из цифровой формы.

Понятие «Информация» в радиотехнических сигналах

Информация — это ключевой термин, используемый при описании работы различных радиотехнических устройств. Сегодня, в связи с широким развитием методов передачи данных, этот термин приобрел два значения: абстрактное (качественное) и конкретное (количественное).

С одной стороны, информацией понимают любые сообщаемые сведения, данные или знания. Это абстрактное значение информации, которое относится к содержанию передаваемых сообщений.

С другой стороны, информация также может иметь конкретное (количественное) значение, связанное с мерой неожиданности или неопределенности в сообщении. Если в сообщении отсутствуют неизвестные сведения или если все сведения известны заранее, то количество информации равно нулю. Напротив, наиболее информативными считаются сообщения, в которых содержатся маловероятные или неожиданные сведения.

Для измерения количества информации в сообщении используется формула:

I(ak)=−log 2 (P(ak))
  • (I(ak)) — количество информации, связанной с событием (ak).
  • (P(ak)) — вероятность появления события (ak).

Эта формула вычисляет количество информации в битах. Основание логарифма обычно принимается равным 2, так как в телекоммуникационной и компьютерной технике часто используются двоичные системы, хотя основание может быть и другим.

Свойства формулы включают в себя:

  1. Суммирование информации: Если в сообщении содержится несколько независимых событий, общее количество информации в сообщении равно сумме информации каждого события по отдельности.
  2. Известное сообщение: Если вероятность события равна 1 (событие обязательно произойдет), то количество информации равно нулю, так как событие уже известно заранее.

В данной формуле двоичная единица измерения количества информации называется «битом» (от английских слов «binary digit» — двоичная цифра).

Концепция однополярных и двуполярных сигналов

Однополярные сигналы

Однополярные сигналы — эти сигналы существуют только в одной из полуплоскостей относительно оси времени, либо только в положительной (верхней) полуплоскости, либо только в отрицательной (нижней) полуплоскости. В другой полуплоскости они имеют нулевые значения. Например, синусоидальный сигнал, который всегда положителен или всегда отрицателен, является однополярным сигналом.

Двуполярные (знакопеременные) сигналы

Двуполярные (знакопеременные) сигналы — эти сигналы пересекают ось времени и существуют как в положительной, так и в отрицательной полуплоскости. Они имеют как положительные, так и отрицательные значения в разные моменты времени и пересекают нулевую линию времени. Например, сигнал, который начинается с положительного значения, затем пересекает нулевую линию и становится отрицательным, является двуполярным сигналом.

  • 29.10.2023

Детерминированные сигналы аналоговые дискретные цифровые

Сигнал — это функция или набор данных, представляющие физическое количество или переменную. Обычно в сигнале содержится информация о поведении физического явления, например электрического тока, протекающего через резистор, звуковых волн сонара, распространяющихся под водой, или подземных толчков. Математически сигнал представляется в виде функции независимой переменной t, обычно обозначающей время. Таким образом, сигнал обозначается как x(t).

Непрерывные и дискретные сигналы

Сигнал x(t) является непрерывным, если t является непрерывной переменной. Если t является дискретной переменной, т. е. x(t) определяется в дискретные значения времени, тогда x(t) является дискретным сигналом, часто обозначаемым как x(n), где n — целое число. Дискретный сигнал x(n) может представлять явление, независимая переменная для которого по своей природе является дискретной, как ежедневная цена закрытия акции, или может быть получена путем выборки непрерывного сигнала x(t) при t = nT, где T представляет собой период выборки.

В следующих примерах главным образом рассматриваются дискретные сигналы. Ниже приведено несколько примеров часто встречающихся дискретных сигналов.

Детерминированные сигналы аналоговые дискретные цифровые

2. Иванов М. Т.,Сергиенко А. Б.,Ушаков В. Н. Теоретические основы радиотехники / Под ред. В. Н. Ушакова. — М.: Высшая школа, 2012. — 306 с.

3. Куликовский Л. Ф., Молотов В. В. Теоретические основы информационных процессов. — М.: Высшая школа, 2015. — 248 с.

4. Маллалиева А.Н. Виды сигналов: аналоговый, цифровой, дискретный [Электронный ресурс] — https://fb.ru/article/282258/vidyi-signalov-analogovyiy-tsifrovoy-diskretnyiy, дата обращения – 20.08.20

5. Микушин А.В. Шумы и помехи [Электронный ресурс] — https://digteh.ru/Sxemoteh/Shum, дата обращения – 21.08.20

Научный руководитель: Мельникова Д.А.

Сигнал (в теории информации и связи) — материальный носитель информации, используемый для передачи сообщений в системе связи. Сигнал может генерироваться, но его приём не обязателен, в отличие от сообщения, которое должно быть принято принимающей стороной, иначе оно не является сообщением. Сигналом может быть любой физический процесс, параметры которого изменяются в соответствии с передаваемым сообщением.

Сигнал, детерминированный или случайный, описывают математической моделью, функцией, характеризующей изменение параметров сигнала. Математическая модель представления сигнала, как функции времени, является основополагающей концепцией теоретической радиотехники, оказавшейся плодотворной как для анализа, так и для синтеза радиотехнических устройств и систем. В задачах релейной защиты и автоматики всегда под сигналом подразумеваются зависимости токов, напряжений, мощности, частоты только от времени.

1) По физической природе носителя информации:

2) 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.

3) 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).

В технических сферах очень важно различать и понимать сигналы, зависящие от функции параметра сигнала, поэтому, остановимся на них.

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.

Источниками аналоговых сигналов, как правило, являются физические процессы и явления, непрерывные в динамике своего развития во времени, в пространстве или по любой другой независимой переменной, при этом регистрируемый сигнал подобен (“аналогичен”) порождающему его процессу. Фундаментальным аналоговым сигналом является синусоида. В общем случае синусоидальный сигнал можно представить так — s(t) = A·sin(ω·t + φ) (рис. 1).

Рисунок 1 – Изображение аналогового сигнала

Аналоговые сигналы используются в телефонии, радиовещании, телевидении (рис. 2). Ввести такой сигнал 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.

Рисунок 2 — Примеры техники с использованием аналоговых сигналов

В настоящее время дискретный сигнал очень часто называют цифровым. Многие специалисты не чувствуют разницу между этими двумя понятиями и считают их синонимами, однако стоит разобрать, в чем же заключается отличие.

Процесс преобразования аналогового сигнала в последовательность отсчётов называется дискретизацией, а результат такого преобразования – дискретным сигналом (рис. 3).

Рисунок 3 — Изображение дискретного сигнала

При обработке сигналов в вычислительных устройствах его отсчёты представляются в виде двоичных чисел, имеющих ограниченное число разрядов. Вследствие этого отсчёты могут принимать только лишь конечное множество значений и, следовательно, при представлении сигнала неизбежно происходит его округление.

Процесс преобразования отсчётов сигнала в числа называется квантованием по уровню, а возникающие при этом ошибки округления – ошибками (или шумами) квантования. Сигнал, дискретный по времени и квантованный по уровню, называют цифровым сигналом (рис. 4).

Рисунок 4 — Изображение цифрового сигнала

Объединение этого понятия с дискретным может объясняться тем, что разрядность современной вычислительной техники довольно большая при наличии возможности работы с дробными числами в формате с плавающей точкой, следовательно, ошибки квантования очень малы.

Сравнение аналогового и цифрового сигнала

Покупая технику, вряд ли кто-то думает о том, какие виды сигналов использованы в том или другом приборе, а об их среде и природе уж тем более. Но иногда все же приходится разбираться с понятиями. Уже давно стало ясно, что аналоговые технологии теряют спрос, ведь их использование нерационально. Взамен приходит цифровая связь. Нужно понимать, о чем идет речь и от чего отказывается человечество. Если говорить коротко, то аналоговый сигнал – способ передачи информации, который подразумевает описание данных непрерывными функциями времени. По сути, говоря конкретно, амплитуда колебаний может быть равна любому значению, находящемуся в определенных границах. Цифровая обработка сигналов описывается дискретными функциями времени. Иначе говоря, амплитуда колебаний этого метода равна строго заданным значениям. Переходя от теории к практике, надо сказать о том, что аналоговому сигналу характерны помехи. С цифровым же таких проблем нет, потому что он успешно их «сглаживает». За счет новых технологий такой метод передачи данных способен своими силами без вмешательства ученого восстановить всю исходную информацию. Говоря о телевидении, можно уже с уверенностью сказать: аналоговая передача давно изжила себя (рис. 5). Большинство потребителей переходят на цифровой сигнал. Минус последнего заключается в том, что если аналоговую передачу способен принимать любой прибор, то более современный способ – только специальная техника. Хоть и спрос на устаревший метод уже давно упал, все же такие виды сигналов до сих пор не способны полностью уйти из повседневной жизни.

Рисунок 5 — Примеры техники с использованием цифровых сигналов

При детектировании сигналов, несущих целевую для данного вида измерений информацию, в сумме с основным сигналом одновременно регистрируются и мешающие сигналы — шумы и помехи самой различной природы (рис. 6).

Рисунок 6 — Наложение сигнала и шума

К помехам относят также искажения полезных сигналов при влиянии различных дестабилизирующих факторов на процессы измерений, как, например, грозовых разрядов на электроразведочные методы измерений и т.п. Выделение полезных составляющих из общей суммы зарегистрированных сигналов или максимальное подавление шумов и помех в информационном сигнале при сохранении его полезных составляющих является одной из основных задач первичной обработки сигналов (результатов наблюдений).

Основные источники помех:

1) магнитное поле;

2) электрическое поле;

4) совместное падение напряжения на одном проводнике;

5) микрофонный эффект.

Магнитное поле воздействует в основном на индуктивные элементы, такие как катушки индуктивности, дроссели или электродинамические микрофоны. При больших интенсивностях магнитного поля оно будет наводить токи помех и на соединительных проводах, в том числе и на цепях питания транзисторов и микросхем.

Электрическое поле по характеру своего воздействия на элементы радиоэлектронной аппаратуры похоже на магнитное поле, но в отличие от магнитного поля, электрическое наводит напряжение или потенциал помехи.

Радиоволны по своему характеру являются электромагнитным полем, поэтому могут наводить на элементы радиоэлектронной схемы, как токи, так и напряжения. Борьба с данным видом помех наиболее сложна, так как токи высокой частоты могут проникать глубоко в экранирующие материалы.

При протекании тока по омическому или индуктивному сопротивлению на нем возникает падение напряжения. В радиоэлектронных устройствах часто одновременно присутствуют мощные блоки или блоки с повышенным уровнем помех и высокочувствительные блоки. Обычно они питаются от одного и того же источника тока. Однако сопротивление корпусного проводника хоть и мало, все же обладает сопротивлением, на котором возникает падение напряжения. Так как этот же проводник подключен к блоку с высокой чувствительностью, то помеха может проникнуть на выход этого блока. Это означает, что к конструктивному исполнению цепей питания обычно предъявляются повышенные требования.

В заключение, хотелось отметить, что сигнал любой формы в современной жизни играет большую роль в различных промышленных, торговых и даже социальных сферах. Каждый день мы отправляем и получаем сотни сигналов, ведь, даже самая обычная «смс» уже является настоящим цифровым сигналом. Очень важно уметь избегать появления шумов и помех, так как они могут значительно исказить сигнал, повредив информацию, которая может оказаться жизненно важной для определенных групп лиц.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *