Классификация сигналов.

Классификация сигналов может быть проведена по разным признакам.

1. В основу классификации положены свойства множеств аргумента {t} и функции {S}. Графики соответствующих сигналов представлены на рис.1.7.

Рис.1.7

а) Сигнал аналоговый, если множество{t} и множество {S} непрерывны.

б) Сигнал дискретный, если множество {t} – дискретное, а множество {S}- непрерывное.

в) Сигнал квантованный, если множество {t} –непрерывное, а множество {S}- дискретное.

г) Сигнал цифровой, если множества {t} и {S}- дискретные.

Физически реализуемый сигнал всегда является дискретным. Дискретный сигнал моделирует отсчеты физического сигнала в моменты времени t_k. Обычно отсчеты берутся через одинаковые интервалы времени Т (интервал дискретизации по времени). Тогда t_k=kT, где k- номер отсчета. Квантованный (дискретный по уровню) сигнал можно трактовать как кусочно-непрерывное приближение реального сигнала. Если квант ΔS (интервал дискретизации по уровню) постоянная величина, то уровень S_m можно задать его номером m, т.е. S_m=mΔS. Отсчет цифрового сигнала задается парой чисел: k, m, которые соответствуют номерам отсчетов по времени и по уровню соответственно. Модель цифрового сигнала необходима, если радиосистема содержит узлы цифровой электроники.

1. Различают два больших классов сигналов: детерминированные и случайные. Для детерминированного сигнала S(t) в любой момент времени t точно известно значение S. Для случайного сигнала ξ(t) в момент времени t значение ξ – случайная величина. Детерминированные сигналы в свою очередь делятся на два подкласса: периодические и непериодические сигналы. Для периодического сигнала в любой момент t выполняется условие:

S(t) = S(t+nT), (1.14)

где n–целое число, T- период. Если не существует такого интервала времени T, для которого выполняется условие периодичности (1.9), то сигнал непериодический.

2. Сигнал является не только функцией времени, но также зависит от параметров – одного S(t) = S(t,λ), или нескольких S(t) = S(t, λ_1, λ₂,…).

Модуляция – это изменение параметра сигнала во времени. Изменение параметра должно быть медленным по сравнению с изменением самого сигнала. При наличии модуляции сигнал считается модулированным, при отсутствии – немодулированным. Для немодулированного сигнала параметр λ не зависит от времени.

Математическая модель сигнала должна отражать основные свойства реального сигнала и по возможности описываться простыми выражениями. Самыми распространенными моделями являются гармонический, или синусоидальный сигнал и прямоугольный импульс. Математической моделью гармонического сигнала является функция S(t)=cos(ωt+Ф). Математическая модель прямоугольного импульса представляет кусочно-непрерывную функцию времени S(t) = АП(t,);

 

, где δ длительность импульса.

График функции представлен на рис.1.8.

Рис.1.8