سوالات آزمون دولتی

دوره آموزشی "پردازش سیگنال دیجیتال و پردازنده های سیگنال"

(Korneev D.A.)

مطالعات مکاتبه ای

طبقه بندی سیگنال ها، انرژی و قدرت سیگنال ها. سری فوریه. شکل سینوس کسینوس، شکل واقعی، شکل پیچیده.

طبقه بندی سیگنال های مورد استفاده در مهندسی رادیو

از نقطه نظر اطلاعات، سیگنال ها را می توان به دو دسته تقسیم کرد قطعیو تصادفی.

قطعیهر سیگنالی را که مقدار آنی آن در هر زمان با احتمال یک قابل پیش بینی باشد فراخوانی کنید. نمونه‌هایی از سیگنال‌های قطعی شامل پالس‌ها یا انفجارهای پالس‌هایی است که شکل، دامنه و موقعیت زمانی آن‌ها مشخص است، و همچنین یک سیگنال پیوسته با روابط دامنه و فاز مشخص در طیف آن.

به تصادفیبه سیگنال هایی اطلاق می شود که مقادیر لحظه ای آنها از قبل ناشناخته است و فقط با احتمال معینی کمتر از یک قابل پیش بینی است. چنین سیگنال هایی به عنوان مثال، ولتاژ الکتریکی مربوط به گفتار، موسیقی، دنباله ای از کاراکترهای کد تلگراف هنگام ارسال متن غیر تکراری هستند. سیگنال‌های تصادفی همچنین شامل دنباله‌ای از پالس‌های رادیویی در ورودی گیرنده رادار هستند، زمانی که دامنه پالس‌ها و مراحل پر شدن فرکانس بالا به دلیل تغییر در شرایط انتشار، موقعیت هدف و برخی دلایل دیگر در نوسان است. نمونه های بسیار دیگری از سیگنال های تصادفی وجود دارد که می توان ارائه داد. اساساً هر سیگنالی که حامل اطلاعات باشد باید تصادفی در نظر گرفته شود.

سیگنال های قطعی ذکر شده در بالا، "کاملا شناخته شده"، دیگر حاوی اطلاعات نیستند. در ادامه، چنین سیگنال هایی اغلب به عنوان نوسانات نامیده می شوند.

در کنار سیگنال های تصادفی مفید، در تئوری و عمل باید با تداخل تصادفی - نویز مقابله کنیم. سطح نویز عامل اصلی محدود کننده سرعت انتقال اطلاعات برای یک سیگنال معین است.

سیگنال آنالوگ سیگنال گسسته

سیگنال کوانتیزه سیگنال دیجیتال

برنج. 1.2. سیگنال‌های دلخواه در قدر و زمان (a)، از نظر بزرگی و گسسته در زمان (b)، از نظر قدر و پیوسته در زمان (c)، از نظر قدر و گسسته در زمان (d)

در همین حال، سیگنال های منبع پیام می توانند پیوسته یا گسسته (دیجیتال) باشند. در این راستا، سیگنال های مورد استفاده در الکترونیک رادیویی مدرن را می توان به کلاس های زیر تقسیم کرد:

از نظر ارزش دلخواه و از نظر زمان پیوسته (شکل 1.2، a);

دلخواه از نظر ارزش و گسسته در زمان (شکل 1.2، ب).

از نظر قدر و پیوسته در زمان (شکل 1.2، ج).

از نظر قدر و گسسته در زمان (شکل 1.2، د).

سیگنال های کلاس اول (شکل 1.2، a) گاهی اوقات نامیده می شوند آنالوگ، از آنجایی که می توان آنها را به عنوان مدل های الکتریکی کمیت های فیزیکی یا پیوسته تفسیر کرد، زیرا آنها در امتداد محور زمان در مجموعه ای از نقاط غیرقابل شمارش مشخص می شوند. چنین مجموعه هایی را پیوسته می نامند. در این حالت، در امتداد محور ارتین، سیگنال‌ها می‌توانند هر مقداری را در یک بازه زمانی مشخص به خود بگیرند. از آنجایی که این سیگنال ها ممکن است ناپیوستگی داشته باشند، همانطور که در شکل. 1.2 و سپس برای جلوگیری از نادرستی در توضیحات، بهتر است چنین سیگنال هایی را با عبارت Continuum تعیین کنید.

بنابراین، سیگنال پیوسته s(t) تابعی از متغیر پیوسته t است و سیگنال گسسته s(x) تابعی از متغیر گسسته x است که فقط مقادیر ثابتی را می گیرد. سیگنال های گسسته می توانند مستقیماً توسط منبع اطلاعات ایجاد شوند (مثلاً حسگرهای گسسته در سیستم های کنترل یا تله متری) یا در نتیجه نمونه برداری از سیگنال های پیوسته تشکیل شوند.

در شکل 1.2، b سیگنالی را نشان می دهد که در مقادیر گسسته زمان t (در مجموعه ای از نقاط قابل شمارش) مشخص شده است. بزرگی سیگنال در این نقاط می تواند هر مقداری را در یک بازه معین در امتداد محور ارتین به خود بگیرد (مانند شکل 1.2، a). بنابراین، اصطلاح گسسته نه خود سیگنال، بلکه نحوه مشخص شدن آن در محور زمان را مشخص می کند.

سیگنال در شکل 1.2، در کل محور زمانی مشخص شده است، اما مقدار آن فقط می تواند مقادیر گسسته را بگیرد. در چنین مواردی، ما از یک سیگنال کوانتیزه شده توسط سطح صحبت می کنیم.

در ادامه، واژه گسسته فقط در رابطه با نمونه گیری زمانی به کار می رود. گسستگی در سطح با عبارت کوانتیزاسیون مشخص خواهد شد.

کوانتیزاسیون هنگام نمایش سیگنال‌ها به شکل دیجیتال با استفاده از رمزگذاری دیجیتال استفاده می‌شود، زیرا سطوح را می‌توان با اعداد با تعداد رقم محدود شماره‌گذاری کرد. بنابراین، سیگنال گسسته در زمان و در سطح کوانتیزه شده (شکل 1.2، د) از این پس دیجیتال نامیده می شود.

بنابراین، می توان بین سیگنال های پیوسته (شکل 1.2، الف)، گسسته (شکل 1.2، ب)، کوانتیزه (شکل 1.2، ج) و دیجیتال (شکل 1.2، د) تمایز قائل شد.

هر یک از این کلاس های سیگنال می تواند با یک مدار آنالوگ، گسسته یا دیجیتال مرتبط باشد. رابطه بین نوع سیگنال و نوع مدار در نمودار عملکردی نشان داده شده است (شکل 1.3).

هنگام پردازش سیگنال پیوسته با استفاده از مدار آنالوگ، نیازی به تبدیل سیگنال اضافی نیست. هنگام پردازش یک سیگنال پیوسته با استفاده از یک مدار گسسته، دو تبدیل لازم است: نمونه برداری سیگنال به موقع در ورودی مدار گسسته و تبدیل معکوس، یعنی بازیابی ساختار پیوسته سیگنال در خروجی مدار گسسته. .

برای یک سیگنال دلخواه s(t) = a(t)+jb(t)در جایی که a(t) و b(t) توابع واقعی هستند، توان سیگنال لحظه ای (چگالی توزیع انرژی) با عبارت زیر تعیین می شود:

w(t) = s(t)s*(t) = a 2 (t)+b 2 (t) = |s(t)| 2.

انرژی سیگنال برابر است با انتگرال توان در کل فاصله وجود سیگنال. در حد:

E s = w(t)dt = |s(t)| 2 dt

اساساً، توان لحظه ای چگالی توان یک سیگنال است، زیرا اندازه گیری توان تنها از طریق انرژی آزاد شده در فواصل معینی از طول غیر صفر امکان پذیر است:

w(t) = (1/Dt) |s(t)| 2 dt

سیگنال s(t) معمولاً در یک بازه مشخص T (برای سیگنال های دوره ای - در یک دوره T) با قدرت سیگنال متوسط ​​مورد مطالعه قرار می گیرد:

W T (t) = (1/T) w(t) dt = (1/T) |s(t)| 2 dt

مفهوم توان متوسطرا می توان به سیگنال های پیوسته که انرژی آنها بی نهایت زیاد است گسترش داد. در مورد بازه نامحدود T، با استفاده از فرمول، یک تعیین کاملاً صحیح از میانگین توان سیگنال انجام می شود:

W s = w(t) dt.

این ایده که هر تابع تناوبی را می توان به صورت مجموعه ای از سینوس ها و کسینوس هارمونیک مرتبط نشان داد توسط بارون ژان باپتیست جوزف فوریه (1768-1830) ارائه شد.

سری فوریهتابع f(x) به صورت نمایش داده می شود

از نوسانات الکترومغناطیسی با فرکانس بالا (امواج رادیویی) با برد مناسب که قابلیت انتشار در فواصل طولانی را دارند، به عنوان حامل پیام استفاده می شود.

نوسان فرکانس حامل منتشر شده توسط فرستنده با: دامنه، فرکانس و فاز اولیه مشخص می شود. به طور کلی به صورت زیر نمایش داده می شود:

i = I m sin(ω 0 t + Ψ 0),

جایی که: من- مقدار لحظه ای جریان حامل؛

من هستم- دامنه جریان حامل؛

ω 0 - فرکانس زاویه ای ارتعاش حامل؛

Ψ 0 – فاز اولیه ارتعاش حامل

سیگنال های اولیه (پیام ارسالی که به شکل الکتریکی تبدیل می شود) که عملکرد فرستنده را کنترل می کند می تواند یکی از این پارامترها را تغییر دهد.

فرآیند کنترل پارامترهای جریان فرکانس بالا با استفاده از سیگنال اولیه مدولاسیون (دامنه، فرکانس، فاز) نامیده می شود. برای انواع ارسال های تلگراف، از اصطلاح "دستکاری" استفاده می شود.

در ارتباطات رادیویی از سیگنال های رادیویی برای انتقال اطلاعات استفاده می شود:

رادیو تلگراف;

تلفن رادیویی؛

عکس تلگراف

تله کد؛

انواع پیچیده سیگنال ها

ارتباط رادیو تلگراف متفاوت است: با توجه به روش تلگراف. با روش دستکاری؛ در مورد استفاده از کدهای تلگراف؛ با توجه به روش استفاده از کانال رادیویی.

بسته به روش و سرعت انتقال، ارتباطات رادیو تلگراف به دستی و اتوماتیک تقسیم می شوند. در هنگام انتقال دستی، دستکاری توسط کلید تلگراف با استفاده از کد MORSE انجام می شود. سرعت انتقال (برای دریافت شنیداری) 60-100 کاراکتر در دقیقه است.

با گیربکس اتوماتیک، دستکاری توسط دستگاه های الکترومکانیکی انجام می شود و دریافت با استفاده از ماشین های چاپ انجام می شود. سرعت انتقال 900-1200 کاراکتر در دقیقه.

بر اساس روش استفاده از کانال رادیویی، ارسال های تلگراف به دو کانال تک کاناله و چند کاناله تقسیم می شوند.

با توجه به روش دستکاری، رایج ترین سیگنال های تلگراف شامل سیگنال هایی با کلیدگذاری دامنه (AT - تلگراف دامنه - A1)، با کلید زدن تغییر فرکانس (FT و DChT - تلگراف فرکانس و تلگراف دو فرکانس - F1 و F6)، با فاز نسبی است. کلید شیفت (RPT - تلگراف فاز - F9).

برای استفاده از کدهای تلگراف از سیستم های تلگراف با کد مورس استفاده می شود. سیستم های استارت استاپ با کدهای 5 و 6 رقمی و غیره.

سیگنال‌های تلگراف دنباله‌ای از پالس‌های مستطیل شکل با مدت زمان یکسان یا متفاوت هستند. پیامی که کمترین مدت زمان را داشته باشد ابتدایی نامیده می شود.

پارامترهای اساسی سیگنال های تلگراف: سرعت تلگراف (V); فرکانس دستکاری (F)؛ عرض طیف (2Df).

سرعت سیم کشی Vبرابر با تعداد تراشه های ارسال شده در یک ثانیه، اندازه گیری شده در باود. با سرعت تلگراف 1 باود، یک بسته اولیه در هر 1 ثانیه ارسال می شود.

فرکانس کلید زدن افعددی برابر با نصف سرعت تلگراف است Vو با هرتز اندازه گیری می شود: F= V/2 .

سیگنال تلگراف کلیددار با تغییر دامنهدارای یک طیف (شکل 2.2.1.1) است که علاوه بر فرکانس حامل، شامل تعداد نامتناهی از اجزای فرکانس واقع در دو طرف آن، در فواصل زمانی برابر با فرکانس دستکاری F است. در عمل، برای بازتولید قابل اعتماد یک سیگنال رادیویی تلگراف، کافی است علاوه بر سیگنال فرکانس حامل، سه جزء از طیف واقع در دو طرف حامل را نیز بپذیرید. بنابراین، عرض طیفی یک سیگنال تلگراف RF کلیددار با تغییر دامنه 6F است. هرچه فرکانس دستکاری بیشتر باشد، طیف سیگنال تلگراف HF گسترده تر است.

برنج. 2.2.1.1. نمایش زمانی و طیفی سیگنال AT

در کلید زدن تغییر فرکانسجریان در آنتن در دامنه تغییر نمی کند، بلکه فقط فرکانس مطابق با تغییر در سیگنال دستکاری تغییر می کند. طیف سیگنال FT (DFT) (شکل 2.2.1.2) مانند طیفی از دو (چهار) نوسان دستکاری شده با دامنه مستقل با فرکانس های حامل خود است. تفاوت بین فرکانس "فشار دادن" و فرکانس "فشار دادن" را جداسازی فرکانس می گویند. ∆fو می تواند در محدوده 50 تا 2000 هرتز (اغلب 400 تا 900 هرتز) باشد. عرض طیف سیگنال CT 2∆f+3F است.

شکل 2.2.1.2. نمایش زمانی و طیفی سیگنال CT

برای افزایش پهنای باندپیوندهای رادیویی از سیستم های رادیو تلگراف چند کانالی استفاده می کنند. در آنها، روی همان فرکانس حامل فرستنده رادیویی، دو یا چند برنامه تلگراف به طور همزمان قابل انتقال هستند. سیستم هایی با مالتی پلکس تقسیم فرکانس، مالتی پلکس تقسیم زمان و سیستم های ترکیبی وجود دارد.

ساده ترین سیستم دو کاناله، سیستم تلگراف دو فرکانس (DFT) است. سیگنال های دستکاری فرکانس در سیستم DCT با تغییر فرکانس حامل فرستنده به دلیل تأثیر همزمان سیگنال های دو دستگاه تلگراف بر روی آن منتقل می شوند. این از این واقعیت بهره می برد که سیگنال های دو دستگاه که به طور همزمان کار می کنند می توانند تنها چهار ترکیب از پیام های ارسال شده را داشته باشند. با این روش، در هر زمان معین، سیگنالی با یک فرکانس منتشر می شود که مربوط به ترکیب خاصی از ولتاژهای دستکاری شده است. دستگاه گیرنده دارای یک رمزگشا است که به کمک آن پیام های تلگراف با ولتاژ ثابت از طریق دو کانال تولید می شود. مالتی پلکس فرکانس به این معنی است که فرکانس های کانال های جداگانه در قسمت های مختلف محدوده فرکانس کلی قرار می گیرند و همه کانال ها به طور همزمان ارسال می شوند.

با تقسیم زمانی کانال ها، یک خط رادیویی برای هر دستگاه تلگراف به صورت متوالی با استفاده از توزیع کننده ها ارائه می شود (شکل 2.2.1.3).

شکل 2.2.1.3. سیستم تقسیم زمان چند کاناله

برای انتقال پیام های تلفن رادیویی، عمدتاً از سیگنال های فرکانس بالا مدوله شده با دامنه و مدوله فرکانس استفاده می شود. سیگنال تعدیل کننده LF ترکیبی از تعداد زیادی سیگنال با فرکانس های مختلف است که در یک باند مشخص قرار دارند. پهنای طیف یک سیگنال تلفن استاندارد LF معمولاً باند 0.3-3.4 کیلوهرتز را اشغال می کند.

قبل از شروع مطالعه هر پدیده، فرآیند یا اشیایی، علم همیشه در تلاش است تا آنها را با توجه به بیشترین ویژگی های ممکن طبقه بندی کند. اجازه دهید تلاش مشابهی را در رابطه با سیگنال های رادیویی و تداخل انجام دهیم.

مفاهیم، ​​اصطلاحات و تعاریف اساسی در زمینه سیگنال های رادیویی توسط استاندارد دولتی "سیگنال های رادیویی" ایجاد شده است. اصطلاحات و تعاریف". سیگنال های رادیوییبسیار متنوع آنها را می توان بر اساس تعدادی از ویژگی ها طبقه بندی کرد.

1. در نظر گرفتن سیگنال های رادیویی در قالب توابع ریاضی مشخص شده در زمان و مختصات فیزیکی راحت است. از این منظر سیگنال ها به دو دسته تقسیم می شوند یک بعدیو چند بعدی. در عمل، سیگنال های یک بعدی رایج ترین هستند. آنها معمولاً تابع زمان هستند. سیگنال‌های چند بعدی از سیگنال‌های یک‌بعدی زیادی تشکیل شده‌اند و علاوه بر این، موقعیت خود را در آن منعکس می‌کنند n-فضای ابعادی به عنوان مثال، سیگنال هایی که اطلاعات مربوط به تصویر یک شی، طبیعت، شخص یا حیوان را حمل می کنند، تابع زمان و موقعیت در هواپیما هستند.

2. با توجه به ویژگی های ساختار نمایش زمانی، تمام سیگنال های رادیویی به آنالوگ, گسستهو دیجیتال. در سخنرانی شماره 1 قبلاً به ویژگی های اصلی و تفاوت آنها با یکدیگر پرداخته شده است.

3. با توجه به درجه در دسترس بودن اطلاعات پیشینی، کل انواع سیگنال های رادیویی معمولاً به دو گروه اصلی تقسیم می شوند: قطعی(معمولی) و تصادفیسیگنال ها قطعی سیگنال های رادیویی هستند که مقادیر لحظه ای آنها در هر زمان به طور قابل اعتماد شناخته شده است. نمونه ای از سیگنال رادیویی قطعی، نوسان هارمونیک (سینوسی)، دنباله ای یا انفجاری از پالس ها است که شکل، دامنه و موقعیت زمانی آن از قبل مشخص است. در واقع، یک سیگنال قطعی هیچ اطلاعاتی را حمل نمی کند و تقریباً تمام پارامترهای آن را می توان با استفاده از یک یا چند مقدار کد از طریق یک کانال ارتباطی رادیویی منتقل کرد. به عبارت دیگر، سیگنال‌های قطعی (پیام‌ها) اساساً حاوی اطلاعات نیستند و انتقال آنها فایده‌ای ندارد. آنها معمولاً برای آزمایش سیستم های ارتباطی، کانال های رادیویی یا دستگاه های فردی استفاده می شوند.

سیگنال های قطعی به دو دسته تقسیم می شوند تناوبیو غیر دوره ای (نبض). سیگنال پالس سیگنالی با انرژی محدود است که به طور قابل توجهی با صفر در یک بازه زمانی محدود متناسب با زمان تکمیل فرآیند گذرا در سیستمی که این سیگنال قرار است بر روی آن تأثیر بگذارد متفاوت است. سیگنال های دوره ای وجود دارد هارمونیک، یعنی فقط شامل یک هارمونیک و چند هارمونیککه طیف آن از اجزای هارمونیک زیادی تشکیل شده است. به سیگنال های هارمونیکبه سیگنال هایی اشاره دارد که توسط یک تابع سینوسی یا کسینوس توصیف می شود. همه سیگنال های دیگر پلی هارمونیک نامیده می شوند.

سیگنال های تصادفی- اینها سیگنال هایی هستند که مقادیر لحظه ای آنها در هر زمان ناشناخته است و با احتمال مساوی یک قابل پیش بینی نیست. همانطور که ممکن است در نگاه اول متناقض به نظر برسد، سیگنال حامل اطلاعات مفید فقط می تواند باشد سیگنال تصادفی. اطلاعات موجود در آن در انواع تغییرات دامنه، فرکانس (فاز) یا کد موجود است سیگنال ارسال شده. در عمل، هر سیگنال رادیویی که حاوی اطلاعات مفید، باید تصادفی در نظر گرفته شود.

4. در فرآیند انتقال اطلاعات، سیگنال ها می توانند در معرض این یا آن تغییر قرار گیرند. این معمولاً در نام آنها منعکس می شود: سیگنال ها مدوله شده, دمودوله شده(شناسایی شده), کدگذاری شده (رمزگشایی شده است), تقویت شده, بازداشت شدگان, نمونه برداری شد, کوانتیزه شدهو غیره.

5. با توجه به هدفی که سیگنال ها در طی فرآیند مدولاسیون دارند، می توان آنها را تقسیم کرد تعدیل کننده(سیگنال اولیه که موج حامل را تعدیل می کند) یا مدوله شده(ارتعاش حامل).

6. با توجه به تعلق به یک یا نوع دیگری از سیستم های انتقال اطلاعات، آنها را متمایز می کنند تلفن, تلگراف, صدا و سیما, تلویزیون, رادار, مدیران, اندازه گیریو سیگنال های دیگر

اجازه دهید اکنون طبقه بندی تداخل رادیویی را در نظر بگیریم. زیر تداخل رادیوییدرک یک سیگنال تصادفی، همگن با سیگنال مفید و عمل همزمان با آن. برای سیستم‌های ارتباط رادیویی، تداخل عبارت است از هرگونه اثر تصادفی روی سیگنال مفید که صحت بازتولید پیام‌های ارسالی را مختل می‌کند. طبقه بندی تداخل رادیویی نیز بر اساس تعدادی معیار امکان پذیر است.

1. بر اساس محل وقوع، تداخل به تقسیم می شود خارجیو درونی؛ داخلی. انواع اصلی آنها قبلاً در سخنرانی شماره 1 مورد بحث قرار گرفته است.

2. بسته به ماهیت تعامل تداخل با سیگنال، آنها را متمایز می کنند افزودنیو ضربیدخالت. افزودنی تداخلی است که به سیگنال اضافه می شود. ضربی صدایی است که با یک سیگنال ضرب می شود. در کانال های ارتباطی واقعی، معمولاً هم تداخل افزایشی و هم تداخل ضربی رخ می دهد.

3. تداخل افزودنی را می توان بر اساس ویژگی های اساسی آنها به سه دسته تقسیم کرد: در طول طیف متمرکز شده است(تداخل باند باریک)، نویز ضربه ای(تمرکز در زمان) و نویز نوسان(نویز نوسان)، نه از نظر زمان و نه در طیف محدود نمی شود. تداخل متمرکز در طیف زمانی است که بخش عمده ای از توان آن در قسمت های خاصی از محدوده فرکانس که کوچکتر از پهنای باند سیستم رادیویی است قرار می گیرد. تداخل پالس یک توالی منظم یا بی نظم از سیگنال های پالس است که با سیگنال مفید همگن هستند. منابع چنین تداخلی عناصر دیجیتال و سوئیچینگ هستند مدارهای رادیویییا دستگاه هایی که در نزدیکی آنها کار می کنند. تداخل پالسی و متمرکز اغلب نامیده می شود نکات.

هیچ تفاوت اساسی بین سیگنال و نویز وجود ندارد. علاوه بر این، آنها در وحدت وجود دارند، هر چند در عمل خود متضاد باشند.

فرآیندهای تصادفی

همانطور که در بالا گفته شد، ویژگی متمایز سیگنال تصادفی این است که مقادیر آنی آن از قبل قابل پیش بینی نیستند. تقریباً تمام سیگنال‌ها و نویزهای تصادفی واقعی، توابع آشفته زمان هستند که مدل‌های ریاضی آن‌ها فرآیندهای تصادفی هستند که در رشته مهندسی رادیویی آماری مورد مطالعه قرار می‌گیرند. با یک فرآیند تصادفیفراخوانی تابع آرگومان تصادفی مرسوم است تی، جایی که تی زمان فعلی. یک فرآیند تصادفی با حروف بزرگ الفبای یونانی، نشان داده می شود. تعیین دیگری در صورتی قابل قبول است که از قبل با آن توافق شده باشد. نوع خاصی از فرآیند تصادفی که در طول آزمایش مشاهده می شود، به عنوان مثال بر روی یک اسیلوسکوپ، نامیده می شود. پیاده سازیاین فرآیند تصادفی نوع پیاده سازی خاص x(t)را می توان با وابستگی عملکردی معینی از آرگومان مشخص کرد تییا برنامه

بسته به اینکه آیا مقادیر پیوسته یا گسسته آرگومان را می گیرند تیو اجرا ایکس، پنج نوع اصلی فرآیند تصادفی وجود دارد. اجازه دهید این انواع را با مثال توضیح دهیم.

مداوم فرآیند تصادفیبا این واقعیت مشخص می شود که تیو ایکسکمیت های پیوسته هستند (شکل 2.1، a). برای مثال، چنین فرآیندی نویز در خروجی گیرنده رادیویی است.

یک فرآیند تصادفی گسسته با این واقعیت مشخص می شود که تییک کمیت پیوسته است و ایکس- گسسته (شکل 2.1، ب). انتقال از به در هر نقطه از زمان اتفاق می افتد. نمونه ای از چنین فرآیندی فرآیندی است که وضعیت یک سیستم صف را هنگامی که سیستم در زمان های دلخواه پرش می کند مشخص می کند. تیاز حالتی به حالت دیگر منتقل می شود. مثال دیگر نتیجه کمی کردن یک فرآیند پیوسته تنها بر اساس سطح است.

یک دنباله تصادفی با این واقعیت مشخص می شود که تیگسسته است و ایکس- کمیت های پیوسته (شکل 2.1، ج). یک مثال می تواند نمونه های زمانی در نقاط خاصی از زمان از یک فرآیند پیوسته باشد.

یک توالی تصادفی گسسته با این واقعیت مشخص می شود که تیو ایکسکمیت های گسسته هستند (شکل 2.1، د). چنین فرآیندی را می توان در نتیجه کوانتیزاسیون سطح و نمونه برداری زمانی به دست آورد. اینها سیگنال های موجود در سیستم های دیجیتالارتباطات

یک جریان تصادفی دنباله ای از نقاط، توابع دلتا یا رویدادها است (شکل 2.1، e، g) در لحظات تصادفیزمان. این فرآیند به طور گسترده در تئوری قابلیت اطمینان استفاده می شود، زمانی که جریان خطا در تجهیزات الکترونیکی به عنوان یک فرآیند تصادفی در نظر گرفته شود.

استفاده از اصطلاح سیگنال "ساده"، به عنوان یک پالس رادیویی با شکل پاکت ساده و پر کردن فرکانس بالا با نوسان فرکانس ثابت، به طور کلی پذیرفته شده است. برای سیگنال های ساده، حاصل ضرب عرض طیف A/ و مدت زمان درآن ها پایه سیگنال B، برابر حاصلضرب پهنای باند اشغال شده توسط سیگنال و مدت زمان آن، مقداری نزدیک به "1" است:

به طور خاص، یک پالس مستطیلی با فرکانس پر شدن ثابت متعلق به کلاس سیگنال های ساده است، زیرا برای آن A/*« /x و; در = tb،و بنابراین، شرط (4.11) برآورده می شود.

سیگنال هایی که حاصل ضرب مدت آنها و پهنای طیف، یعنی. پایه، به طور قابل توجهی از وحدت (B >> 1) فراتر می رود، "پیچیده" (سیگنال های شکل پیچیده) نامیده می شوند.

برای افزایش دقت بالقوه برد در رادار، استفاده از سیگنال هایی با طیف گسترده ضروری است. هنگام محدود کردن پیک توان پالس برای حفظ برد RTS، توصیه می شود که طیف سیگنال کاوشگر را نه با کوتاه کردن آن، بلکه با معرفی فاز درون پالس یا مدولاسیون فرکانس گسترش دهید، به عنوان مثال. به دلیل انتقال به سیگنال های پیچیده.

پالس رادیویی با مدولاسیون فرکانس خطی

در رادار، سیگنال های پالس مدوله شده با فرکانس خطی (چیپ) به طور گسترده استفاده می شود که فرکانس حامل آن را می توان به شکل زیر نشان داد:

جایی که / 0 - مقدار فرکانس اولیه؛ D/d - انحراف فرکانس؛ t و - مدت زمان پالس. قانون خطی تغییر فرکانس (4.12) مطابق با قانون درجه دوم تغییر در فاز سیگنال چیپ است:

برای یک پالس صدای جیر جیر با یک پاکت مستطیلی، که در شکل نشان داده شده است. 4.9، پاکت پیچیده به شکل زیر است:

برنج. 4.9.

تابع عدم تطابق نرمال شده به شکل زیر است:

این تابع تسکین بدنه عدم قطعیت یک پالس صدای جیک مستطیل شکل را توصیف می کند، که سطح مقطع آن توسط صفحه عمودی Q = 0، پوشش پالس چیپ در خروجی فیلتر منطبق در غیاب تنظیم فرکانس است. نمودار آن در شکل نشان داده شده است. 4.10 با یک خط ثابت. برای مقایسه، یک خط مستقیم پوشش یک پالس رادیویی مستطیلی را با فرکانس پر شدن و مدت زمان ثابت نشان می دهد. tnدر خروجی SF همانطور که از این شکل مشاهده می شود، هنگامی که یک پالس صدای جیر جیر از SF عبور می کند، در زمان فشرده می شود. اگر در ورودی فیلتر، پالس دارای مدت زمان t،“ = t u بود، در خروجی مدت زمان پالس است. x اوش= t (1 تا d 2.47 گرم (در سطح 0.5). سپس نسبت تراکم

برنج. 4.10.

نسبت تراکم به طور مستقیم با انحراف فرکانس متناسب است. از آنجایی که مدت زمان پالس و انحراف فرکانس را می توان به طور مستقل از یکدیگر تنظیم کرد، نسبت فشرده سازی زیادی را می توان متوجه شد.

از آنجایی که DO l «DO، DO عرض طیف پالس چیپ است، ضریب فشرده سازی (15.15) تقریباً برابر با پایه سیگنال است. Ks & B(این برای همه سیگنال های پیچیده صدق می کند). با استفاده از SF، یک سیگنال پیچیده را می توان در مدت زمان برابر با پایه سیگنال فشرده کرد.

اجازه دهید فشرده سازی سیگنال چیپ در SF را توضیح دهیم. سیگنال صدای جیر جیر نشان داده شده در شکل. 4.9، مربوط به یک فیلتر منطبق با مشخصه ضربه است (شکل 4.11). مشخصه ایمپالس پاسخ سیستم به تأثیر یک پالس دلتا را توصیف می کند. در خروجی فیلتر، مطابق با روش پیچیدگی پاسخ ضربه ای، ابتدا اجزای فرکانس بالاتر و سپس فرکانس پایین تر ظاهر می شوند، یعنی. اجزای فرکانس بالا به میزان کمتری نسبت به اجزای فرکانس پایین در فیلتر حفظ می شوند. فرکانس‌های پایین‌تر پالس صدای جیر جیر زودتر به ورودی SF می‌رسند (شکل 4.9 را ببینید)، اما به میزان بیشتری به تأخیر می‌افتند. فرکانس های بالادیرتر اقدام کنند، اما کمتر به تأخیر می افتند. در نتیجه گروه هایی از فرکانس های مختلف با هم ترکیب می شوند و پالس کوتاه می شود.

برنج. 4.11.

خطوط تاخیر (DL) در امواج صوتی سطحی (SAW) به عنوان فیلتر استفاده می شود. در ورودی و خروجی LZ، مبدل‌های پین داخلی (IDT) انرژی میدان الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند و بالعکس. برای فرکانس های مختلف، طول موثر مجرای صوتی متفاوت است و اجزای فرکانس بالا با فرکانس های پایین برابری می کنند. این کار فشرده سازی پالس های چیپ را انجام می دهد.

تفکیک مشترک پالس های چیپ در زمان و فرکانس بسیار دشوارتر از وضوح پالس های مشابه در یکی از پارامترها (با مقدار مشخص پارامتر دیگر) است. این از نمودار عدم قطعیت پالس رادیویی چیپ (شکل 4.12) به دست می آید. شکل - 41 2. نمودار

^ عدم قطعیت

تفکیک مشترک سیگنال‌ها با زمان و فرکانس تأخیر پالس چیرپ در صورتی امکان‌پذیر است که پارامترهای آن‌ها خارج از ناحیه انتخاب شده باشد.

قبل از شروع مطالعه هر پدیده، فرآیند یا شیء جدید، علم همیشه در تلاش است تا آنها را بر اساس بزرگترین معیارهای ممکن طبقه بندی کند. برای در نظر گرفتن و تجزیه و تحلیل سیگنال ها، کلاس های اصلی آنها را برجسته می کنیم. این به دو دلیل ضروری است. اول، بررسی اینکه آیا یک سیگنال به یک کلاس خاص تعلق دارد یا خیر، یک روش تجزیه و تحلیل است. ثانیا، برای نمایش و تجزیه و تحلیل سیگنال های کلاس های مختلف، اغلب لازم است از ابزارها و رویکردهای مختلف استفاده شود. مفاهیم، ​​اصطلاحات و تعاریف اساسی در زمینه سیگنال های رادیویی توسط استاندارد ملی (ایالتی سابق) "سیگنال های رادیویی" ایجاد شده است. اصطلاحات و تعاریف". سیگنال های رادیویی بسیار متنوع هستند. بخشی از طبقه بندی مختصر سیگنال ها بر اساس تعدادی از ویژگی ها در شکل 1 نشان داده شده است. 1. اطلاعات دقیق تر در مورد تعدادی از مفاهیم در زیر ارائه شده است. در نظر گرفتن سیگنال های رادیویی به شکل توابع ریاضی مشخص شده در زمان و مختصات فیزیکی راحت است. از این دیدگاه، سیگنال ها معمولاً با یک (سیگنال یک بعدی؛ n = 1)، دو توصیف می شوند.

(سیگنال دو بعدی؛ n = 2) یا بیشتر (سیگنال چند متغیره n > 2) متغیرهای مستقل. سیگنال های یک بعدی فقط تابع زمان هستند، در حالی که سیگنال های چند بعدی موقعیت را در فضای n بعدی نیز منعکس می کنند.

عکس. 1. طبقه بندی سیگنال های رادیویی

برای قطعیت و سادگی، ما عمدتا سیگنال های یک بعدی را در نظر می گیریم که به زمان بستگی دارد، با این حال، مطالب موجود در کتاب درسی را می توان به حالت چند بعدی تعمیم داد، زمانی که سیگنال به عنوان مجموعه ای متناهی یا نامتناهی از نقاط نمایش داده می شود، به عنوان مثال در فضایی که موقعیت آن به زمان بستگی دارد. در سیستم های تلویزیونی، یک سیگنال تصویر سیاه و سفید را می توان به عنوان تابع f(x,y,f) از دو مختصات مکانی و زمان در نظر گرفت که نشان دهنده شدت تابش در یک نقطه (x,y) در زمان t در کاتد است. هنگام انتقال یک سیگنال تلویزیونی رنگی، ما سه تابع f(x، y، t)، g(x، y، t)، h(x، y، t) داریم که بر روی یک مجموعه سه بعدی تعریف شده اند (ما همچنین می توانیم در نظر بگیریم این سه تابع به عنوان اجزای یک میدان برداری سه بعدی). بعلاوه، هنگام انتقال تصاویر تلویزیونی همراه با صدا، انواع مختلفی از سیگنال های تلویزیونی ممکن است رخ دهد.

یک سیگنال چند بعدی مجموعه ای مرتب شده از سیگنال های یک بعدی است. به عنوان مثال، یک سیگنال چند بعدی توسط یک سیستم ولتاژ در پایانه های یک شبکه چند ترمینالی ایجاد می شود (شکل 2). سیگنال های چند بعدی با توابع پیچیده توصیف می شوند و پردازش آنها اغلب به شکل دیجیتال امکان پذیر است. بنابراین، مدل های سیگنال چند بعدی به ویژه در مواردی که عملکرد سیستم های پیچیده با استفاده از رایانه تجزیه و تحلیل می شود، مفید هستند. بنابراین، سیگنال های چند بعدی یا برداری از سیگنال های تک بعدی بسیاری تشکیل شده اند

که در آن n یک عدد صحیح، بعد سیگنال است.

آر
است. 2. سیستم ولتاژ چند پورت

با توجه به ویژگی های ساختار نمایش زمان (شکل 3)، تمام سیگنال های رادیویی به آنالوگ (آنالوگ)، گسسته (زمان گسسته؛ از لاتین گسسته - تقسیم شده، متناوب) و دیجیتال (دیجیتال) تقسیم می شوند.

اگر فرآیند فیزیکی تولید یک سیگنال تک بعدی را بتوان به عنوان تابعی پیوسته از زمان u(t) نشان داد (شکل 3، a)، آنگاه چنین سیگنالی آنالوگ (پیوسته) یا به طور کلی، پیوسته (پیوسته) نامیده می شود. - چند مرحله ای)، اگر دومی دارای جهش، ناپیوستگی در امتداد محور دامنه باشد. توجه داشته باشید که به طور سنتی از اصطلاح "آنالوگ" برای توصیف سیگنال هایی استفاده می شود که در زمان پیوسته هستند. یک سیگنال پیوسته را می توان به عنوان یک نوسان زمانی واقعی یا پیچیده u(t) در نظر گرفت که تابعی از یک متغیر زمان واقعی پیوسته است. مفهوم سیگنال "آنالوگ" به این دلیل است که هر مقدار آنی آن مشابه قانون تغییر کمیت فیزیکی مربوطه در طول زمان است. نمونه ای از سیگنال آنالوگ مقداری ولتاژ است که به ورودی اسیلوسکوپ اعمال می شود و باعث می شود یک شکل موج پیوسته به عنوان تابعی از زمان روی صفحه ظاهر شود. از آنجایی که پردازش سیگنال موج پیوسته مدرن با استفاده از مقاومت‌ها، خازن‌ها، آپ امپ‌ها و غیره شباهت چندانی با کامپیوترهای آنالوگ ندارد، امروزه اصطلاح «آنالوگ» کاملاً تاسف‌آور به نظر نمی‌رسد. درست تر است که پردازش سیگنال پیوسته را آنچه امروزه معمولاً پردازش سیگنال آنالوگ نامیده می شود، بنامیم.

در رادیو الکترونیک و فناوری ارتباطات، سیستم‌ها، دستگاه‌ها و مدارهای پالسی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند که عملکرد آنها بر اساس استفاده از سیگنال‌های گسسته است. به عنوان مثال، یک سیگنال الکتریکی که گفتار را منعکس می‌کند، هم از نظر سطح و هم از نظر زمان پیوسته است و یک سنسور دما که مقادیر آن را هر 10 دقیقه تولید می‌کند، به عنوان منبع سیگنال‌هایی عمل می‌کند که از نظر مقدار پیوسته اما در زمان گسسته هستند.

یک سیگنال گسسته از یک سیگنال آنالوگ از طریق یک تبدیل خاص به دست می آید. فرآیند تبدیل سیگنال آنالوگ به دنباله ای از نمونه ها را نمونه برداری می گویند و نتیجه چنین تبدیلی یک سیگنال گسسته یا سری گسسته است.

ساده ترین مدل ریاضی یک سیگنال گسسته
- دنباله ای از نقاط در محور زمان، به عنوان یک قاعده، در فواصل زمانی مساوی
، دوره نمونه برداری (یا بازه، مرحله نمونه برداری، زمان نمونه) نامیده می شود و در هر یک از آنها مقادیر سیگنال پیوسته مربوطه مشخص می شود (شکل 3، ب). متقابل دوره نمونه برداری را فرکانس نمونه برداری می گویند:
(نام دیگر
). فرکانس زاویه ای (دایره ای) مربوطه به شرح زیر تعیین می شود:
.

سیگنال های گسسته را می توان مستقیماً توسط منبع اطلاعات (به ویژه نمونه های گسسته سیگنال های حسگر در سیستم های کنترل) ایجاد کرد. ساده‌ترین مثال از سیگنال‌های گسسته، اطلاعات دمایی است که در برنامه‌های خبری رادیو و تلویزیون ارسال می‌شود، اما در مکث‌های بین چنین ارسال‌هایی معمولاً هیچ اطلاعاتی درباره آب‌وهوا وجود ندارد. نباید تصور کرد که پیام های گسسته لزوما به تبدیل می شوند سیگنال های گسسته، و پیام های پیوسته به سیگنال های پیوسته. اغلب، سیگنال های پیوسته برای انتقال پیام های گسسته (به عنوان حامل آنها، یعنی حامل) استفاده می شود. از سیگنال های گسسته می توان برای انتقال پیام های پیوسته استفاده کرد.

بدیهی است که در حالت کلی، نشان دادن یک سیگنال پیوسته توسط مجموعه‌ای از نمونه‌های گسسته منجر به از دست دادن اطلاعات مفید می‌شود، زیرا ما چیزی در مورد رفتار سیگنال در فواصل بین نمونه‌ها نمی‌دانیم. با این حال، یک کلاس از سیگنال های آنالوگ وجود دارد که چنین از دست دادن اطلاعات عملاً برای آنها رخ نمی دهد، و بنابراین می توان آنها را با درجه بالایی از دقت از مقادیر نمونه های گسسته آنها بازسازی کرد.

یک نوع سیگنال گسسته یک سیگنال دیجیتال است که در فرآیند تبدیل نمونه های سیگنال گسسته به شکل دیجیتال (معمولا اعداد باینری)، با سطح ولتاژ کوانتیزه می شود. . در این مورد، مقادیر سطوح سیگنال را می توان با اعداد باینری با تعداد محدود و مورد نیاز ارقام شماره گذاری کرد. سیگنالی که از نظر زمان گسسته و از نظر سطح کوانتیزه باشد، سیگنال دیجیتال نامیده می شود. به هر حال، سیگنال هایی که در سطح کوانتیزه هستند اما در زمان پیوسته هستند، در عمل نادر هستند. در یک سیگنال دیجیتال، مقادیر سیگنال گسسته
ابتدا آنها را بر اساس سطح کوانتیزه می کنند (شکل 3، ج) و سپس نمونه های کوانتیزه شده سیگنال گسسته با اعداد جایگزین می شوند.
اغلب در کد باینری پیاده سازی می شود که با سطوح بالا (یک) و پایین (صفر) پتانسیل ولتاژ نشان داده می شود - پالس های کوتاه مدت (شکل 3، د). چنین کدی تک قطبی نامیده می شود. از آنجایی که قرائت ها می توانند مجموعه محدودی از مقادیر سطح ولتاژ را به خود بگیرند (به عنوان مثال، قرائت دوم در شکل 3، d را ببینید، که در شکل دیجیتال تقریباً به احتمال زیاد می تواند هم به عنوان عدد 5 - 0101 و هم به عنوان عدد نوشته شود. شماره 4 - 0100)، سپس هنگام ارائه یک سیگنال اجتناب ناپذیر است که گرد می شود. خطاهای گرد کردنی که در این مورد ایجاد می شوند، خطاهای کوانتیزاسیون (یا نویز کوانتیزاسیون) نامیده می شوند.

دنباله ای از اعداد که نشان دهنده یک سیگنال در پردازش دیجیتال است یک سری گسسته است. اعدادی که دنباله را تشکیل می دهند مقادیر سیگنال در لحظه های جداگانه (گسسته) در زمان هستند و به آنها نمونه سیگنال دیجیتال می گویند. در مرحله بعد، مقدار کوانتیزه سیگنال به عنوان مجموعه ای از پالس ها نشان داده می شود که صفرها ("0") و یک ها ("1") را هنگام نمایش این مقدار در سیستم دودوییمحاسبه مرده (شکل 3، د). مجموعه ای از پالس ها برای تعدیل دامنه موج حامل و به دست آوردن یک سیگنال رادیویی با کد پالس استفاده می شود.

در نتیجه پردازش دیجیتال، هیچ چیز "فیزیکی" به دست نمی آید، فقط اعداد. و اعداد یک انتزاع هستند، راهی برای توصیف اطلاعات موجود در یک پیام. بنابراین، ما باید چیزی فیزیکی داشته باشیم که اعداد را نشان دهد یا اعداد را "حمل" کند. بنابراین، ماهیت پردازش دیجیتال این است که یک سیگنال فیزیکی (ولتاژ، جریان و غیره) به دنباله ای از اعداد تبدیل می شود، که سپس در یک دستگاه محاسباتی تحت تبدیل های ریاضی قرار می گیرد.

سیگنال دیجیتال تبدیل شده (توالی اعداد) را می توان در صورت لزوم دوباره به ولتاژ یا جریان تبدیل کرد.

پردازش سیگنال دیجیتال فرصت های زیادی را برای انتقال، دریافت و تبدیل اطلاعات فراهم می کند، از جمله مواردی که با استفاده از فناوری آنالوگ قابل تحقق نیستند. در عمل، هنگام تجزیه و تحلیل و پردازش سیگنال ها، اغلب سیگنال های دیجیتالبا موارد گسسته جایگزین می شوند و تفاوت آنها با دیجیتال به نویز کوانتیزاسیون تعبیر می شود. در این راستا، اثرات مرتبط با کوانتیزاسیون سطح و دیجیتالی شدن سیگنال در بیشتر موارد در نظر گرفته نمی شود. می توان گفت که مدارهای گسسته و دیجیتال (به ویژه فیلترهای دیجیتال) سیگنال های گسسته را پردازش می کنند، فقط در ساختار مدارهای دیجیتال این سیگنال ها با اعداد نشان داده می شوند.

دستگاه های محاسباتی طراحی شده برای پردازش سیگنال می توانند با سیگنال های دیجیتال کار کنند. همچنین دستگاه‌هایی وجود دارند که عمدتاً بر روی مدارهای آنالوگ ساخته شده‌اند که با سیگنال‌های گسسته ارائه شده در قالب پالس‌هایی با دامنه‌ها، مدت زمان یا نرخ‌های تکرار مختلف کار می‌کنند.

یکی از ویژگی‌های اصلی که سیگنال‌ها با آن تفاوت دارند، پیش‌بینی‌پذیری سیگنال (مقادیر آن) در طول زمان است.

آر
است. 3. سیگنال های رادیویی:

الف - آنالوگ؛ ب - گسسته؛ ج - کوانتیزه شده g - دیجیتال

با توجه به مفهوم ریاضی (با توجه به درجه در دسترس بودن پیشینی، از لاتین پیشینی - از اطلاعات قبلی، یعنی قبل از آزمایش)، همه سیگنال های رادیویی معمولاً به دو گروه اصلی تقسیم می شوند: قطعی (منظم، تعیین شده) و سیگنال های تصادفی (تصادفی) (شکل 4).

قطعی سیگنال های رادیویی هستند که مقادیر لحظه ای آنها در هر زمان به طور قابل اعتماد شناخته شده است، یعنی با احتمال برابر با یک قابل پیش بینی است. سیگنال های قطعی با توابع زمانی از پیش تعیین شده توصیف می شوند. به هر حال، مقدار لحظه ای یک سیگنال معیاری است برای اینکه متغیر چقدر و در چه جهتی از صفر منحرف می شود. بنابراین، مقادیر سیگنال لحظه ای می توانند مثبت و منفی باشند (شکل 4، a). ساده‌ترین نمونه‌های سیگنال قطعی عبارتند از یک نوسان هارمونیک با فاز اولیه مشخص، نوسانات فرکانس بالا که طبق قانون شناخته شده مدوله شده‌اند، یک دنباله یا انفجار پالس‌ها که شکل، دامنه و موقعیت زمانی آن از قبل مشخص است.

اگر پیام ارسال شده از طریق کانال های ارتباطی قطعی باشد، یعنی از قبل با اطمینان کامل شناخته شده باشد، انتقال آن بی معنا خواهد بود. چنین پیام قطعی اساساً حاوی اطلاعات جدیدی نیست. بنابراین، پیام ها باید به عنوان رویدادهای تصادفی (یا توابع تصادفی، متغیرهای تصادفی) در نظر گرفته شوند. به عبارت دیگر، باید مجموعه خاصی از گزینه های پیام وجود داشته باشد (مثلاً مجموعه ای از مقادیر فشار مختلف تولید شده توسط سنسور) که یکی از آنها با احتمال مشخصی محقق می شود. از این نظر، سیگنال یک تابع تصادفی است. سیگنال قطعینمی تواند حامل اطلاعات باشد. این فقط برای آزمایش یک سیستم انتقال اطلاعات مهندسی رادیویی یا آزمایش دستگاه های جداگانه آن قابل استفاده است. ماهیت تصادفی پیام‌ها و همچنین تداخل، اهمیت حیاتی نظریه احتمال را در ساخت نظریه انتقال اطلاعات تعیین کرد.

برنج. 4. سیگنال ها:

الف - قطعی؛ ب - تصادفی

سیگنال های قطعی به دوره ای و غیر تناوبی (پالسی) تقسیم می شوند. سیگنالی با انرژی نهایی که به طور قابل توجهی با صفر در یک بازه زمانی محدود متناسب با زمان تکمیل فرآیند گذرا در سیستمی که قرار است بر آن تأثیر بگذارد متفاوت باشد، سیگنال پالس نامیده می شود.

سیگنال‌های تصادفی، سیگنال‌هایی هستند که مقادیر لحظه‌ای آن‌ها در هر زمان ناشناخته است و با احتمال مساوی یک قابل پیش‌بینی نیست. در واقع، برای سیگنال‌های تصادفی، فقط می‌توانید از احتمال اینکه مقداری مقدار به خود بگیرد، بدانید.

ممکن است به نظر برسد که مفهوم "سیگنال تصادفی" کاملاً صحیح نیست.

اما این درست نیست. به عنوان مثال، ولتاژ در خروجی گیرنده تصویرگر حرارتی که به سمت منبع تابش مادون قرمز هدف قرار می گیرد، نوسانات آشفته ای را نشان می دهد که اطلاعات مختلفی را در مورد جسم مورد تجزیه و تحلیل حمل می کند. به بیان دقیق، تمام سیگنال هایی که در عمل با آنها مواجه می شوند تصادفی هستند و بیشتر آنها عملکردهای آشفته زمان را نشان می دهند (شکل 4، ب). همانطور که ممکن است در نگاه اول متناقض به نظر برسد، فقط یک سیگنال تصادفی می تواند سیگنالی باشد که اطلاعات مفیدی را حمل می کند. اطلاعات موجود در چنین سیگنالی در انواع تغییرات دامنه، فرکانس (فاز) یا کد در سیگنال ارسالی موجود است. سیگنال های ارتباطی در طول زمان مقادیر آنی را تغییر می دهند و این تغییرات تنها با احتمال معینی کمتر از یک قابل پیش بینی است. بنابراین، سیگنال های ارتباطی به نوعی فرآیندهای تصادفی هستند و بنابراین توصیف آنها با استفاده از روش هایی مشابه روش های توصیف فرآیندهای تصادفی انجام می شود.

در فرآیند انتقال اطلاعات مفید، سیگنال‌های رادیویی می‌توانند در معرض یک تغییر و تحول قرار گیرند. این معمولاً در نام آنها منعکس می شود: سیگنال های مدوله شده، دمودوله شده (تشخیص)، رمزگذاری شده (رمزگشایی)، تقویت شده، تاخیری، نمونه برداری، کوانتیزه و غیره.

با توجه به هدفی که سیگنال ها در طول فرآیند مدولاسیون دارند، می توان آنها را به مدولاسیون (سیگنال اولیه که موج حامل را تعدیل می کند) یا مدوله شده (موج حامل) تقسیم کرد.

با توجه به تعلق آنها به یک یا دیگر نوع سیستم های مهندسی رادیو و به ویژه سیستم های انتقال اطلاعات، آنها بین "ارتباطات"، تلفن، تلگراف، پخش رادیویی، تلویزیون، رادار، ناوبری رادیویی، اندازه گیری، کنترل، خدمات (از جمله خلبان) تمایز قائل می شوند. سیگنال ها) و سایر سیگنال ها.

طبقه بندی مختصر سیگنال های رادیویی به طور کامل همه تنوع آنها را پوشش نمی دهد.