Понятия информации, сообщения, сигнала

Устройство, для которого предназначено сообщение, вырабатываемое источником, называется получателем сообщений. Получателем может быть человек-оператор или различные регистрирующие устройства, в том числе электронно-вычислительные машины (ЭВМ).

По виду источника и получателя сообщений принято различать системы электросвязи, осуществляющие передачу:

· Акустических или звуковых сигналов (телефония, радиовещание);

· Текста (телеграфия) и данных от ЭВМ;

· Неподвижных изображений (телевидение);

· Данных телеметрии, контроля (например, системы охранной, пожарной сигнализации и другие);

Для передачи сообщений на определенное расстояние используются различные материальные носители (бумага, магнитный диск) или некоторый физический процесс (звуковые волны, электромагнитные волны). В системах электросвязи для передачи сообщений применяются различные сигналы.

Сигналом (от лат. signum - знак) принято называть физический процесс, например в виде тока или напряжения, отображающий передаваемое сообщение. Сигнал всегда является функцией времени, даже если сообщение, которое он переносит, не описывается временной функцией. Сначала в системах электрической связи в простейшем случае обозначается

(1.1)

где i - номер сигнала;

t2-t1=T - интервал определения сигнала во времени;

A, ω, φ - параметры, то есть соответственно амплитуда, частота и фаза сигнала.

В зависимости от множества возможных значений параметров и области определения во времени различают следующие виды сигналов:

· Непрерывный и по уровню, и во времени (аналоговый);

· Непрерывный по уровню, но дискретный во времени;

· Дискретный (квантовый) по уровню, но непрерывный во времени;

· Цифровой, то есть дискретный и по уровню, и во времени

Примеры различных видов сигналов представлены на рисунке 1.1.

Так, речевой сигнал является непрерывным и во времени, и по уровню, а датчик, определяющий значение температуры через каждые 5 минут, выдает сигналы непрерывные по значению (амплитуде), но дискретные во времени.

Рис. 1.1 - Примеры основных видов сигналов:

а - непрерывный и по уровню, и во времени; б - непрерывный по уровню, но дискретный во времени; в - дискретный по уровню, но непрерывный во времени; г - дискретный и по уровню, и во времени

Передаваемое сообщение и соответствующий ему сигнал не должен быть детерминированным, то есть заранее полностью известными и предсказуемыми. В этом случае передача сообщений не имеет никакого смысла, так как при отсутствии неопределенности значений сигналов получателю не будет доставляться новая информация. Только случайная величина или случайная функция может быть носителем информации. Обычно это реализуется посредством избрания из некоторого множества вариантов (реализаций) какого-то одного. При этом выбор осуществляется с некоторой вероятностью. Например, из множества значений температуры, выдаваемых датчиком, в текущий момент времени предпочтение отдается только одному из них.

Сообщения, сигналы их отображающие, а также помехи, искажающие сигнал, имеют случайный характер. Поэтому в теории электрической связи для объяснения ряда понятий широко используется теория вероятностей, а также теория случайных процессов и математической статистики. На их основе рассматриваются свойства сигналов, свойства среды их распространения, методы обработки сигналов и количество информации, передаваемой от источника сообщений к получателю.

В теории электрической связи сигнал принято отождествлять с объектом транспортирования. Следовательно, аппаратура связи по существу является техникой транспортирования или передачи сигналов по каналам телекоммуникаций.

Статья в тему

Динамический расчет системы автоматического управления
Система автоматического управления (далее по тексту САУ, или «система») предназначена для линейного перемещения горизонтального стола применительно к станкам фрезерной или координатно-расточной групп. Состав системы Блок-схема системы автоматического управления приведена на рис. 1, а к ...