Глава 1. сообщения, сигналы и помехи, их математические модели

1.1. Основные понятия и определения

1.1.1. Сообщение, сигнал, модуляция

Информацией называется совокупность сведений о каких-либо событиях, явлениях или предметах [6, 13, 21, 39].

Сообщение – форма представления информации, предназначенная для передачи от источника к получателю в виде текста, звука, изображения и т.д.

Например, при телеграфной передаче сообщением является текст телеграммы в виде букв или цифр. При разговоре по телефону – непрерывное изменение во времени звукового давления. В телевизионных системах сообщение представляет собой изменение во времени яркости элементов изображения.

Для передачи сообщений от источника к получателю с помощью электрической связи используют сигналы.

Сигнал это физический процесс, отображающий (несущий) передаваемое сообщение, т.е. это изменяемая физическая величина (ток, напряжение, электромагнитное поле, световые волны и т.д.).

Различают первичные и вторичные сигналы. Первичные электрические сигналы (ПЭС) возникают в результате непосредственного преобразования сообщения в электромагнитное колебание, обычно на выходе оконечных устройств. К ним относятся колебания тока микрофона, тока на выходе телеграфного аппарата и т. п. Характерным для первичных сигналов является относительно малая скорость их изменения и, следовательно, возможность передачи по низкочастотным каналам связи, например таким, как проводные. Так для передачи речи достаточен канал, пропускающий колебания от 300 до 3400 Гц. При телеграфной связи требуется полоса пропускания до нескольких сотен герц.

Для передачи сообщения по радиоканалам необходимо его «записать» на высокочастотном колебании. Такая запись осуществляется в результате модуляции (манипуляции) первичным сигналом высокочастотного колебания. В результате образуется сигнал, который будем называть вторичным. Применение высокочастотных модулированных сигналов решает задачи использования физических свойств радиочастот, согласования геометрических размеров антенны с длиной волны колебаний, помехоустойчивости приема, частотного разнесения преобразованных ПЭС.

На (рис.1.1, а, в) показаны образцы первичных и вторичных (рис.1.1, б, г) сигналов при передаче речи (непрерывного сообщения) и телеграммы (дискретного сообщения).

Модуляция – это изменение во времени одного или нескольких параметров высокочастотного электрического колебания в соответствии с законом изменения передаваемого сообщения.