Информация (ақпарат) және сигнал

Электр байланысына қойылатын негізгі мәселелер мен талаптар.

Электр байланысына қойылатын талап берілген хабарды алушыға жеткізіліп берудің ең жақсы әдісін табу. Мұндай мәселені дұрыс шешу үшін берілетін хабардың жаратылысымен құрылымын оны түрлендіріп, өзгерту әдістерін оның жүріп өтетін жолының сипаттамасын және ондағы бөгеуіліктерді, келген сигналды қабылдағышта қабылдаудың тиімді шешімдерін табу әдістерін білу керек, сонымен қатар сигналдың қуатына қойылатын шек оның спектр кеңдігі апаратуралардың күрделігі сигналдың жылдамдық қасиеттерін білу керек. Сөйтіп ЭБ қойылатын талапты жалпы түрде тұжырымдалғанда, белгілі жерге жеткізгендегі қателігі ең аз болатын байланыс жүйесінің мүмкінділігіне қарай таңдап алуға болады. Байланыс арнасына қойылатын жалпы талаптың бірі арнаның көлемі, сигналдың көмегімен кем болмауы керек V_K≥V_c Арналар мен сигналдардың көлемдері жиілік спектрінің кеңдігіне

V_с=∆T_с*∆F_с*∆D_с (1.1)

Сигнал өтетін уақыт ұзақтығына және сигнал ауқымына байланысты болады:

∆T_с -сигнал ұзақтығы;

∆F_с -сигнал спектрінің кеңдігі;

∆D_с -сигналдық бөгеулікпен салыстырғандағы деңгейлік ауытқымы; (1.2)

Р_с-сигнал қуаты

Р_n-бөгеулік қуаты

Сигналдың арнада бұзылмай өтуі үшін мына шарттарды қанағаттандыру керек:

∆Т_с ≤ Т_к,

∆D_с ≤ D_к,

∆F_с ≤ F_к.

Байланыс жүйесінің маңызы.

Үлкен көрсеткіштерге жататындар олардың өткізу қабілеті мен жеткізу дәлдігі. Өткізу қабілеті дегеніміз берілген өлшем бірлігі уақытындағы өтетін хабар санын айтады. Арнаның өткізу қабілеті немесе өтетін сигналдың жылдамдығы сол арнаның жиіліктін спектрінің кеңдігінде, сигналды түрлендіру әдісіне және бөгеуілдік шамасына байланысты болады. Жиіліктік спектрліктің кеңдігі сигналдың ауысу процессінің ұзақтығына әсер етеді

(1.3)

Сигналдық түрлендіру жылдамдығын ең жоғарғы деп алсақ онда ең қарапайым сигнал импульсінің ұзақтығы мынаған тең:

Сонда хабар тарату жылдамдығы: "Бод" тең (1.4)

Мұнда жылдамдық өлшемі Бод секундына берілетін ең қарапайым импульс санына тең. Егер арнамен таратылатын хабар екілік импульспен берілетін болса онда осындай арнаны екілік арна деп атап, оның өткізу қабілеттілігін төмендегі теңдікпен есептейді:

(1.5)

Арна байланысы дегеніміз таратылатын сигналдардың ортақ жинақтылығын атайды.

1.1 Сурет– Бір арналы байланыс жүйесінің құрылымдылық сұлбасы.

Информация (ақпарат) және сигнал

Өзімізді қоршаған айналаны сезу түрімен оларды өзіміздің санамызда сақтау белгілерін информация деп атайды. Информация оларды түрлендіру, өңдеу, бір жерден екінші жерге жеткізудің қоғам өміріндегі еңбек тиімділігін арттырудағы маңызы өте зор. Информация негізіне жататындар жинап алу, түрлендіру. Информацияны жинап алу қоршаған айналамен басқарылатын объектілердің жағдайын сезу қабілеттілігіне негізделген. Әртүрлі информацияларды бір жерден екінші жерге байланыс жолдарымен жеткізу үшін оларды тасымалдап және пайдаланушыға берудің ыңғайлы түрлеріне ауыстырады. Информацияның шығу түрлерінің жаратылысына, тасымалдау жолдарының түрлерімен тасымалдау әдістеріне және қабылдау орындарының сипаттамаларына байланысты ақпарат түрлендіріп ауыстыру, бір рет қана емес, бірнеше рет болуы мүмкін. Байланыс жолымен таратылып жеткізілетін информациялар сигналдарға айналдырады. Сөйтіп информацияларды тасушы сигнал болады. Сигналдардың дыбыстық, электрлік, механикалық түрлері болады. Электрлі байланыс жүйесіндегі қолданылатын негізгі сигнал электрлік сигнал деп аталынады. Информацияны уақыт пен кеңістікте орнықты түрде тасымалдау үшін пайдаланған сигналды уақыт пен кеңістік бойынша орнықты болуы керек. Орнықтылығы тұрғысында сигналдар: статикалық және динамикалық болып екіге бөлінеді. Статикалық сигнал дегеніміз физикалық объектінің орнықты, тұрақты күйін пайдалынатын сигналды айтады. Динамикалық сигнал дегеніміз уақыт өтуіне қарай жағдайы өзгеріп тұратын сигналды атайды. Егер сигнал белгілі-бір заңдылық беріліп және оны қалаған уақытта анықтауға болатын болса, онда белгілі түрдегі сигналға жатады. Кездейсоқ сигнал уақыт бойынша және кеңістікте белгілі заңдылықпен өзгермейді және оның параметірлерін қалаған уақытта белгілі заңдылықпен анықтауға болмайды. Кездейсоқ сигналды, егер информация тасымалдайтын болса, сигнал деп қарап, ал егер тасымалданбайтын болса бөгеулік ретінде қараймыз. Байланыс каналдарының жалпы қасиеттерін қарағанда олармен информация көздерін сипаттайтын негізгі параметрлерінің арақатынасын зерттеуге арналған математикалық үлгісін пайдаланады. Математикалық үлгі дегеніміз берілген объектімен ондағы болатын өзгеріс құбылыстарды математикалық жолмен жазу.