Analoginiai signalai ir jų charakteristikos

1.1. Analoginio signalo struktūros

Nagrinėjant bendrąsias elektrinių signalų bei jų apdorojimo procesų savybes, naudojamas abstraktus signalas, kintantis laike signalas, kurio laiko t funkcija x = f (t), nenurodant, kas laikoma to signalo informaciniu parametru. Galima tokia signalo forma, kai informacinis parametras yra pastovus. Tai tarsi tuščias signalas, kuriame informacija neįrašyta. Jis yra informacinio parametro nešiklis. Pasirinkto parametro keitimas proporcingai atvaizduojamam dydžiui yra moduliacija, o atvirkštinis procesas, t. y. šio dydžio atkūrimas pagal parametro vertę, – demoduliacija.

1 pav. Informacijos nešikliai: a – lygio, b – harmoninis, c – impulsinis

Didinant signalo atsparumą trukdžiams ar jo informacinę talpą, naudojami įvairūs signalo nešikliai. Analoginiai signalai formuojami su nuolatinio lygio, harmoniniais arba impulsiniai nešikliais (1 pav.).

Naudojant lygio (nuolatinio lygio) nešiklį, gali būti keičiamas tik vienintelis signalo parametras – jo lygis, todėl galima tik signalo lygio moduliacija. Tokie signalai labai plačiai taikomi vaizdo bei garso technikoje, automatikoje, kai kuriose ryšio sistemose ir metrologijoje.

 

2 pav. Analoginiai signalai suformuoti moduliuojant nuolatinį lygį (a) bei harmoninį nešiklį moduliuojant amplitude (b), dažniu (c) ir impulso pločiu (d)

Harmoninis nešiklis x(t) = X_m sin(ω) t + φ) priklauso nuo trijų parametrų: amplitudės X_m, dažnio ω ir fazės φ. Šio tipo signalus galima moduliuoti amplitude, dažniu ir faze. Dažniausiai naudojama vieno tipo moduliacija, nors specialiais atvejais gali būti naudojamos dvi, pavyzdžiui, amplitudinė ir dažninė moduliacijos. Harmoniniai signalo nešikliai naudojami radiotechnikoje bei ryšiuose.

Trečiojo tipo signalo, kurio nešiklis impulsinis, galima keisti impulso amplitudę, impulso ar intervalo tarp impulsų trukmę arba impulsų pasikartojimo dažnį.