Download
1 / 26
290 likes | 589 Views
SIGNALI. U komunikaciji je najvažnije što brže primiti informaciju koja je nam je potrebna. Ta informacija mora određenim medijem i oblikom doći od pošiljatelja do primatelja. Ti razni oblici informacije mogu se ostvariti pomoću signala. Signali su, dakle, materijalni nosioci informacije.
E N D
U komunikaciji je najvažnije što brže primiti informaciju koja je nam je potrebna. Ta informacija mora određenim medijem i oblikom doći od pošiljatelja do primatelja. Ti razni oblici informacije mogu se ostvariti pomoću signala. Signali su, dakle, materijalni nosioci informacije.
U realnim informacijskim sustavima signali se prenose na veće ili manje udaljenosti najčešće u obliku elektromagnetskog titranja. Zbog toga se kao fizikalne veličine koje određuju karakter signala obično uzimaju napon ili struja, koji se mijenjaju s vremenom po određenom zakonu, ovisno o prirodi prenesene informacije.
Determinirani signali Signali se nazivaju determinirani ako su parametri koji ih određuju poznati u svakom trenutku vremena. U protivnom, signali se nazivaju slučajni. U realnim uvjetima uvijek nailazimo na slučajne signale pa je nemoguće u potpunosti predvidjeti ponašanje signala.
Nužno je da se realni signal promatra kao slučajni proces koji je određen vjerojatnosnim karakteristikama. Karakteristike realnih signala su složene pa je potrebno najprije proučiti determinirane signale, to više što determinirani signali raznih oblika imaju široku primjenu u mjerenjima i regulaciji većine uređaja koji ulaze u informacijski sustav.
Determinirani signali mogu biti: • periodički • neperiodički
Periodički signal prikazuje se vremenskom funkcijom koja zadovoljava relaciju: u(t) = u(t + T), gdje je t bilo koji trenutak u intervalu -∞ ≤ t ≤ +∞, a T konstanta koju nazivamo periodom funkcije u(t). Za potpuno određivanje funkcije u(t) potrebno je poznavati samo njezine vrijednosti u intervalu T jer se nakon tog intervala vrijednosti ponavljaju.
Najjednostavniji i najrasprostranjeniji periodični signal je harmonički signal izražen kosinusoidnom ili sinusoidnom funkcijom: • Harmoničkafunkcija u potpunosti je određena osnovnim parametrima: • • amplitudom A, • • kružnom funkcijom Ω, • • početnom fazom φ
Period harmoničkog signala je T = 2π / Ω, a frekvencija f = 1 / T = Ω / 2π. Osnovna tri parametra harmoničke funkcije čine njezin spektar i služe za prikaz funkcije u frekvencijskoj domeni.
Svaki periodični signal može se prikazati kao zbroj harmoničkih signala. u(t) = A0 /2 + A1cos(ω0t +1)+ A2cos(2ω0t +2)+ A3cos(3ω0t +3)+... + B1 sin(ω0t +1)+ B2 sin(2ω0t + 2 )+ B3 sin(3ω0t + 3)+... Frekvencije pojedinih harmoničkih signala su višekratnici osnovne frekvencije. Signale s višekratnikom osnovne frekvencije zovu se viši harmonici (više harmičke komponente). Koeficijenti Ak, Bk zovu se amplitudni spektar signala. Koeficijenti k zovu se fazni spektar signala.
Složenije periodičke funkcije mogu u najopćenitijem smislu imati proizvoljan oblik. Ako je periodična funkcija u(t) zadana u intervalu t1 ≤ t ≤ t2 i njezine se vrijednosti ponavljaju s periodom T = 2π / Ω1= t2 – t1, onda se za nju može napisati Fourierov red u trigonometrijskom obliku:
Pretvorba signala • Danas se uglavnom signal prenosi u digitalnom obliku. Pulsno kodna modulacija (skraćeno PCM) je metoda s kojom se analogni izvorni signal pretvara u digitalni i obratno. PCM se dijeli u tri osnovna koraka: • uzorkovanje • kvantiziranje • kodiranje
Uzorkovanje Analogni signal iz izvora se šalje na uzorkovanje (diskretiziranje signala po vremenskoj bazi), koje se vrši u pravilnim vremenskim razmacima. Rezultantni signal se naziva PAM (Pulse Amplitude Modulation). Frekvencija uzorkovanja fs kojom se uzimaju uzorci mora biti najmanje dva puta viša od najviše frekvencije fm koja se može pojaviti u analognom signalu koji se uzorkuje, to jest: fs≥ 2fm.
U analognom kontinuiranom signalu ne smije biti viših frekvencija nego što je polovica frekvencije uzorkovanja fs, kako bi pretvorba iz kontinuiranog signala u niz diskretnih impulsa (i obrnuto: pretvorba iz niza diskretnih impulsa u kontinuirani signal) bila moguća bez ikakvog gubitka informacije.
Kvantiziranje Takav signal šalje se na kvantiziranje (diskretiziranje signala po trenutnoj vrijednosti amplitude), tj. zaokruživanje vrijednosti uzoraka na najbližu kvantizacijsku razinu. Spektar mogućih amplituda se podijeli na određeni broj kvantizacijskih intervala. Sredina kvantizacijskog intervala naziva se kvantizacijska razina ili stepenica.
Kodiranje Svakoj razini kvantiziranja se pridjeljuje kodna riječ, te se kvantiziranom uzorku doddijeljuju bit-ovi koji ga opisuju (u našem slučaju, dodjeljuje se 3 bita koji ga opisuju jer ima 8 kvantizacijskih razina). Time se dobije niz kodnih riječi koji odgovara nizu kvantiziranih uzoraka. Takav signal, kao niz bitova, postao je digitalni signal spreman za transmisiju kroz određeni transmisijski medij.
