Рівні сигналів.

Для порівняння потужностей сигналів, передаваних за системою електрозв'язку, часто користуються логарифмічними одиницями — децибелами. Децибел (російське позначення дБ, міжнародне — dB) складає десяту частину іншої, крупнішої одиниці, званої білому, в честь А. Г. Белла — винахідника телефону. Білий — це десятковий логарифм відношення двох потужностей. Якщо відомі дві потужності: Рх п Р2, то їх відношення, виражене в белах, визначається формулою Р - lg ( Р21 Л) -

Фізична природа порівнюваних потужностей не обмежується і по суті може бути будь-який — електричної, електромагнітної, акустичної. Важливо лише, щоб обидві величини були виражені в однакових одиницях — ватах, мілліваттах і т.д.

Для практики білий — дуже крупна величина. Звичайно відношення потужностей виражають в децибелах, для чого при розрахунках користуються формулою Р = 10 lg ( Рг I Р\).

Порівняння двох сигналів шляхом зіставлення їх потужностей не завжди буває зручним. На практиці при роботі з апаратурою набагато простіше вимірювати не потужність, яка виділяється на навантаженні, а падіння напруги на ній, а в деяких випадках — протікаючий струм. Якщо виразити потужність через напругу або струм і опір, то одержимо

При рівності опорів Ri і R2, на яких вимірюються потужності Р\ і Р2, формула спрощується:

Якщо як умовний рівень порівняння задатися якою-небудь незмінною потужністю Ро, то для іншої потужності Р, що зіставляється з нею, відповідатиме абсолютно певне число децибел:

Найчастіше за нульовий рівень вибирається потужність 1 мВт, розсіювана на опорі 600 Ом. Децибели, визначені щодо цього рівня, називають децибел-мілліваттамі і позначають дБм або dBm.

Приведемо деякі приклади використання логарифмічних одиниць — децибел — в техніці зв'язку.

Чутливість мікрофону, тобто відношення вихідного електричного сигналу до звукового тиску, що діє на діафрагму, часто виражають в децибелах, порівнюючи потужність, що розвивається мікрофоном на номінальному опорі навантаження, із стандартним нульовим рівнем потужності Ро = 1 мВт. Для мікрофону МД-64, наприклад, стандартний рівень чутливості рівний 74 дБм.

На виході будь-якого приймально-підсилювального пристрою навіть за відсутності корисного вхідного сигналу можна виявити змінну напругу, яка викликана так званими шумами пристрою. Власний шум — це чинник, що заважає. Перевищення потужності сигналу над потужністю шуму, тобто відношення сигнал/шум, звичайно виражають в децибелах. Для радіоприймачів, наприклад, відношення сигнал/шум повинне бути не менше 20 дБ в діапазоні довгих, середніх і коротких хвиль і не менше 26 дБ в діапазоні УКВ.

Децибели широко застосовуються і для оцінки ряду параметрів систем електрозв'язку. Так, для відрізка одного з видів кабелю завдовжки 1 км зменшення напруги сигналу складає 2,5 дБ.

Статистичні характеристики сигналів. Реальні сигнали електрозв'язку не можуть бути описані математичною функцією часу з повною визначеністю. Це і природно, оскільки в цілому передача повідомлення в системі електрозв'язку є випадковий процес, що підкоряється законам теорії вірогідності. Наприклад, чергування букв в тексті телеграм, звуків в мові випадково і наперед невідомо одержувачу. Відповідно до цього можна говорити лише про вірогідність появи в кожен даний момент того або іншого значення сигналу. При подібному підході об'єктом вивчення стають не характеристики конкретного сигналу, а імовірнісні статистичні характеристики сукупності сигналів електрозв'язку того або іншого виду зв'язку.

До статистичних характеристик випадкового сигналу, що представляється функцією f(t), відносяться:

середнє значення (постійна складова)

де Т — час спостереження випадкового процесу;

середня потужність, яку розвиває випадковий сигнал f(t) на резисторі опором 1 Ом за період Т

енергетичний спектр

де В (г) — кореляційна функція, що встановлює зв'язок між значеннями випадкового сигналу f(t) в різні моменти t, і f2,

Функція G (ш) є спектральну щільність середньої потужності процесу, т. с. потужність, поміщену в нескінченно малій смузі частот. Потужність, поміщену в кінцевій смузі частот між а>{ і со2, визначають інтеграцією функції G (ш) у відповідних межах:

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
СИГНАЛИ ДЖЕРЕЛ ПОВІДОМЛЕНЬ В ЕЛЕКТРОЗВ'ЯЗКУ	\|	Динамічний діапазон і пік-фактор сигналів.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.