А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Стиснення - сигнал
Стиснення сигналу в часі розширює його спектр, що, природно, збільшує труднощі його записи.
Стиснення сигналу одночасно призводить до виявлення додаткової інформації. Якщо, скажімо, складний сигнал з великою тривалістю і широким спектром використовується для радіолокаційного вимірювання дальності цілей, то зменшення тривалості імпульсу підвищує точність дістанціометрірованія і роздільну здатність.
пристрої стиснення сигналів, в яких поширюються ці хвилі, мають вигляд тонких металевих стрічок з перетворювачами об'ємних хвиль на кінцях і називаються стрічковими лініями затримки. В інших пристроях на акустичних хвилях застосовуються бездісперсіонние об'ємні хвилі, довжина акустичного шляху поширення яких залежить від частоти. На цьому принципі працюють лінії затримки з перпендикулярним напрямком дифракції та клиноподібні лінії затримки. Застосовується також ряд оптичних явищ. наприклад, відомі акусто-оптичні пристрої, в яких світловий промінь дифрагує на акустичній хвилі.
Виявити вплив стиснення сигналу на його кепстра.
Отже, при стисненні сигналу в п раз на тимчасової осі в стільки ж раа розширюється його спектр на осі частот. Модуль спектральної щільності при цьому зменшується в п раз.
Таким чином, відбувається стиснення сигналу в часі. При цьому забезпечується висока точність синхронізації.
Істотно, що величина стиснення сигналу, що досягається при процедурі розподілу спектрів, не залежить від шуму. Сигнал при збільшенні шуму може потонути в ньому, але він при цьому не розширюється, зберігаючи досягнуту малу тривалість при збільшенні шуму.
Іншими словами, оптимальний фільтр здійснює стиснення сигналу в часі без втрат енергії.
Формування формату MAC. Відомі модифікації подібних систем TCI-LC, TCI-LSC відрізняються ступенем стиснення сигналів і одночасної або послідовною передачею в рядках ущільнених сигналів кольоровості. Поділ сигналу яскравості і сигналів кольоровості в часі виключає перехресні спотворення яскравість - кольоровість. Відсутність при передачі колірної піднесе і шднесущей звуку (він також передається методом тимчасового ущільнення в відведені для нього в форматі сигналу інтервали часу) знижує вимоги до характеристик каналу передачі, зокрема його лінійності.
Ряд особливих міркувань доводиться також враховувати при створенні фільтрів стиснення сигналу на відбивних решітках, в яких хвилі поширюються в двох різних напрямках.
Остання властивість означає, що ширина спектра сигналу збільшується при стисненні сигналу в часі, і навпаки, зменшується при розтягуванні сигналу в часі.
Логарифмічні і антілогаріфміческіе схеми на основі ОУ потрібні для виконання аналогового множення, ділення, стиснення сигналу і відшукання значень логарифмів і показових функцій. схеми множення створюються на основі логаріфмірующіх ланок. Схеми розподілу відрізняються від схем множення тим, що в перших застосовуються ОУ з диференціальним входом замість инвертирующего суматора.
Так як ця величина майже вдвічі перевищує динамічний діапазон, властивий самим високоякісним пристроїв відображення, потрібен певний стиснення сигналів, що представляє собою особливий вид нелінійного посилення. У загальному випадку нелінійна посилення потрібно ще і по зовсім іншій причині - для адекватного узгодження рівнів сигналу в зображенні з характеристиками зору людини. У цьому сенсі сам підсилювач - просто одна з ланок послідовності нелінійних елементів в ланцюзі, що включає в себе також пристрій відображення, очей, а іноді і пристрій для фотографування або іншого подібного процесу. Для правильного вибору параметрів стиснення в підсилювачі необхідно пам'ятати про все це, хоча зазвичай цей вибір заснований на суб'єктивній оцінці якості зображення. В деяких приладах є можливість вибору різних законів стиснення сигналу, що виконується в високочастотному тракті до або після запам'ятовування зображення.
У мгногіх РЛС застосовують узгоджені пари фільтрів, один з яких служить для розширення, а інший для стиснення сигналу, як зазначено в § 9.1. У цьому випадку на форму вихідного сигналу впливають помилки в обох фільтрах. Зазвичай миттєва частота імпульсної характеристики одного з фільтрів наростає, а іншого зменшується. При цьому сигналів і ін. У таких пристроях застосовують електричний введення сигналу.
Завдяки властивостям вейвлетов вейвлет-аналіз має такі характерні особливості, як виявлення в сигналі стрибків і точок розриву, виявлення усталеного сигналу або тренда, виявлення самоподібності сигналу, виявлення основних несучих частот, очищення сигналу від шуму, стиснення сигналів.
На практиці конвольвери використовують головним чином в якості узгодженого фільтра; докладніше це питання розглядається далі. Ефект стиснення сигналу в часі, яке спостерігається в конвольвери, фізично пояснюється тим, що тут відносна швидкість поширення двох хвиль дорівнює 2t, а не та, як в лінійному пристрої на ПАР, З цієї ж причини, як було показано раніше, в разі гармонійних вхідних коливань частота вихідного сигналу в два рази перевищує частоту сигналу на вході.
З цієї причини останнім часом знаходить широке застосування спектральний аналіз послідовним способом з попереднім записом досліджуваного сигналу і багаторазовим прискореним відтворенням цього запису при аналізі. Проблема стиснення сигналу в часі вирішується і за допомогою імпульсних систем з запізнілої зворотним зв'язком.
Таким чином, мова йде про стиснення сигналу в часі.
На рис. 315 представлений результат теоретичного розрахунку і чисельного моделювання. По осях відкладено: уздовж горизонталі - стиснення сигналу Т (в логарифмічному масштабі), а вздовж вертикалі - збільшення відношення сигналу до шуму В, яке визначається (3211), яке відбулося в результаті стиснення сигналу. Суцільними лініями показані результати апроксимації, виконаної відповідно до розрахунків, а точками відзначені результати чисельного моделювання завдання при різних умовах. На рис. 315 а показаний виграш, одержуваний при зондуючого імпульсу, що має форму затухаючого косинусоїдального сигналу, а на рис. 315 б - те ж для імпульсу прямокутної форми.
дисперсійний фільтр на зустрічно-штирьових перетворювачів і його імпульсна характеристика (а і пояснення принципу стиснення сигналу (6. Дисперсійний фільтр являє собою приклад пристрою з імпульсною характеристикою, інвертованою в часі по відношенню до заданого сигналу. Такі пристрої називають узгодженими фільтрами, а процес стиснення сигналу - кореляційної обробкою. Вихідний сигнал такого фільтра максимальний в разі використанні вхідних сигналів, з яким фільтр узгоджений; по відношенню до іншим сигналам, зокрема до шуму, фільтр виявляється неузгоджені. Ця властивість використовується в РЛС із стисненням імпульсу для поліпшення їх чутливості, В таких системах передавач випромінює сигнал з віутріімпульсной ЧС. Коливання, відбите від мети, має точно таку ж форму і може бути стисло в дисперсионном фільтрі приймача. Шум, який притаманний будь-яким радіоелектронним системам, в достатній мірі пригнічується фільтром. Таким чином, слабкий відбитий сигнал, замаскований шумом, створює на виході фільтра імпульс, рівень якого перевищує рівень шуму, що полегшує його виявлення.
Формула справедлива для будь-яких сигналів з прямокутною обвідної, що пройшли через відповідний узгоджений фільтр. Порівняємо тепер ці відносини на виході РЛС із стисненням сигналу і звичайної РЛС, вважаючи, що в обох системах використовуються узгоджені фільтри. При длительностях імпульсу Т в системі зі стисненням імпульсу і Т0 в звичайній системі величини Q на виходах ставляться як Т /Т 0 за умови, що Ps і Nt в обох випадках однакові.
Виграш щодо сигналу до шуму при стисненні ідеально прямокутного імпульсу і білого шуму на вході локатора. Тоді в цьому сигналі співвідношення сигналу до шуму зросте приблизно як 10 IgJ, а співвідношення сигналу до шуму в стислому сигналі залишається колишнім. Відповідно до цього виграш, одержуваний при стисненні сигналу, зменшується, перетворюючись в програш.
Оскільки система є лінійною, то з її допомогою можна аналізувати сигнал, що складається з суми кількох гармонійних складових; при цьому кожній з цих складових відповідає свій вихідний імпульс. Насправді перетворення Фур'є можна отримати за допомогою іншої системи, подібної приймача зі стисненням сигналу, що містить, проте, не два, а три дисперсійних фільтра. Це дозволяє представляти комплексну функцію або у вигляді складного сигналу з амплітудною і фазовою модуляцією, або у вигляді пари сигналів. Як в приймальнику з стисненням імпульсу, так і в системі перетворення Фур'є час виконання перетворення зазвичай близько 1 /А /, де А /- роздільна здатність по частоті. Таким чином, перетворення здійснюється значно швидше, ніж звичайним аналізатором спектру, в якому сигнал спочатку змішується з коливанням гетеродина хитається частоти, а потім надходить на вихідний вузькосмуговий фільтр.
На рис. 315 представлений результат теоретичного розрахунку і чисельного моделювання. за осях відкладено: уздовж горизонталі - стиснення сигналу Т (в логарифмічному масштабі), а вздовж вертикалі - збільшення відношення сигналу до шуму В, яке визначається (3211), яке відбулося в результаті стиснення сигналу. Суцільними лініями показані результати апроксимації, виконаної відповідно до розрахунків, а точками відзначені результати чисельного моделювання завдання при різних умовах. На рис. 315 а показаний виграш, одержуваний при зондуючого імпульсу, що має форму затухаючого косинусоїдального сигналу, а на рис. 315 б - те ж для імпульсу прямокутної форми.
До їх числа можна віднести, наприклад, деся-тіканальний преселектор, виконаний на звукопроводе з НДО-бата літію, адаптивний багатоканальний фільтр, який здійснює вибіркове зміна амплітуд складових сигналу, режектор-ний фільтр із змінною частотою і глибиною режекции, узгоджені фільтри модульованих по фазі або частоті сигналів, зокрема використовувані для досягнення досить великих ( до 2500) коефіцієнтів стиснення сигналу при високому рівні придушення бічних пелюсток. Одним з перспективних напрямків розвитку техніки ПАР є розробка генераторів сигналів. При цьому власні частоти ПАР-генераторів, виготовлених методами оптичної фотолітографії, можуть досягати 2 ГГц, а при використанні електронно-променевої та рентгенівської технології - 3 ГГц, що абсолютно недоступно для кварцових резонаторів на об'ємних хвилях.
Аналізатори спектра призначаються для візуального спостереження спектра досліджуваних сигналів. Ці прилади відрізняються за способом проведення аналізу - послідовного, одночасного і змішаної дії; по схемного рішення - одноканаль Цінні та багатоканальні; за типом індикаторного пристрою - осцилом-лографіческіе і з самописцем; за діапазоном частот - низькочастотні, високочастотні, надвисокочастотні, широкодіапазонні; за способом попередньої обробки досліджуваних сигналів - з безпосереднім введенням сигналу, з попереднім записом сигналу на магнітній стрічці, із стисненням сигналу в часі, з накопиченням сигналу по амплітуді, з використанням дисперсійних ліній затримки. Частіше за інших при вимірах користуються аналізаторами з послідовним і одночасним аналізом.
Аналізатори спектра призначаються для візуального спостереження спектра досліджуваних сигналів. Ці прилади розрізняються за способом проведення аналізу - послідовного, одночасного і змішаної дії; по схемного рішенням - одноканальні і багатоканальні; за типом індикаторного пристрою - осцілло-графічні та з самописцем; за діапазоном частот - низькочастотні, високочастотні, надвисокочастотні, широкодіапазонні; за способом попередньої обробки досліджуваних сигналів - з безпосереднім введенням сигналу, з попереднім записом сигналу на магнітній стрічці, із стисненням сигналу в часі, з накопиченням сигналу по амплітуді, з використанням дисперсійних ліній затримки. Частіше за інших при вимірах користуються аналізаторами з послідовним і одночасним аналізом.
Розглянемо випадок, коли шум, який має рівномірний спектр, надходить в локатор разом з відбитими сигналами від цілей. Ця функція майже на всьому спектрі убуває як 1 /с. В результаті при такій подачі шуму відношення сигналу до шуму практично не залежить від величини стиснення сигналу і близько до одиниці. Відповідний графік показаний на рис 315. Точки, що відповідають вищеописаної схемою подачі шуму, показані косими квадратиками.
За допомогою спеціально підібраного фільтра можна вкоротити будь-який сигнал, проте для простих сигналів це досягається ціною великих втрат у вихідному відношенні сигнал /шум у порівнянні з узгодженою фільтрапіей. У той же час нерідкі випадки, коли перешкоди у вигляді запізнілих або випереджальних копій сигналу представляють набагато більшу небезпеку, ніж флуктуаційні шуми. Тоді доводиться свідомо погоджуватися на певні втрати у відношенні сигнал / шум, застосовуючи замість узгоджених фільтри, що забезпечують більш високу ступінь стиснення сигналу.
Інтегральні ОУ використовуються в якості инвертирующих і неінвертуючий підсилювачів і повторювачів напруги в багатьох електронних пристроях. На їх основі створюються різні інтегратори, дифференциатора і суматори. Схеми множення, ділення, логарифмирования, антілогаріфмірованія, віднімання також виконуються на інтегральних ОУ. Різні функціональні перетворювачі, схеми стиснення сигналу, різноманітні детектори, джерела постійного струму і стабільного напруги, компаратори, гармонійні і релаксаційні генератори, гираторов, активні фільтри та інші пристрої в більшості випадків реалізуються на інтегральних ОУ. Багато пристроїв на основі інтегральних ОУ мають малі габаритні розміри, масу і вартість.
Перехідні характеристики і схема нелінійного гамма-підсилювача. | Схема гамма-корекції на діодах зі зміщенням. Відомо сім типів схем гамма-корекції, що застосовуються - в цих системах. У найбільш точною схемою гамма-кчрреедіі застосовуються діоди зі зміщенням та допоміжні навантажувальні опору. Для фіксації рівня чорного на величині е необхідна фіксує схема, рівень сигналу слід регулювати в межах, встановлених розрахунком і визначенням бажаної точки переходу. Вхідний сигнал, що подається на триод, в цьому випадку має негативну полярність, і рівень чорного встановлюється фіксує схемою на відповідній точці перехідної характеристики для отримання бажаного стиснення сигналу від найяскравішого місця зображення і наближення до відповідної статечної перехідній характеристиці.
Припустимо, що пошук сигналу завершено і система ФАПЧ введена в режим синхронізації. Отже, тимчасове діскрімінірованіе проводиться в умовах когерентного прийому сигналів. Виконання цієї умови дозволяє використовувати принцип суперпозиції при аналізі впливу перешкод на тимчасовій дискримінатор, як це було зроблено при розгляді тимчасових дискримінаторів для простих сигналів. Стосовно до складних сигналів припущення про лінійність тракту обробки полегшує виявлення особливостей діскрімінірованія складних сигналів. Дійсно, аналіз операції стиснення сигналу при його діскрімінірованіі складної селектірующей послідовністю може бути замінений розглядом діскрімінірованія стисненого сигналу стислій селектірующей послідовністю. Отже, все раніше розібрані способи діскрімінірованія прямокутних простих радиоимпульсов можуть бути використані і для складних сигналів, досить лише знайти селектірующіе послідовності, які після стиснення трансформуються у відповідні селектірующіе функції (селекторні імпульси) для простих сигналів. В даному випадку кожна стисла селектірующая послідовність являє собою для періоду Г, прямокутний імпульс, подібний селекторної - му в дискримінаторі простого сигналу.
Так як ця величина майже вдвічі перевищує динамічний діапазон, властивий самим високоякісним пристроїв відображення, потрібен певний стиснення сигналів, що представляє собою особливий вид нелінійного посилення. У загальному випадку нелінійна посилення потрібно ще і по зовсім іншій причині - для адекватного узгодження рівнів сигналу в зображенні з характеристиками зору людини. У цьому сенсі сам підсилювач - просто одна з ланок послідовності нелінійних елементів в ланцюзі, що включає в себе також пристрій відображення, очей, а іноді і пристрій для фотографування або іншого подібного процесу. Для правильного вибору параметрів стиснення в підсилювачі необхідно пам'ятати про все це, хоча зазвичай цей вибір заснований на суб'єктивній оцінці якості зображення. У деяких приладах є можливість вибору різних законів стиснення сигналу, що виконується в високочастотному тракті до або після запам'ятовування зображення.
Нехай форма зондуючого імпульсу до стиснення має вигляд затухаючої косинусоид. Таку форму приймає відгук коливального контуру на короткий імпульс. Для нас важливо, що максимум відгуку контуру не буде змінюватися в залежності від добротності контуру або від швидкості загасання в ньому вільних коливань. Шум при зробленому нами припущенні представляє собою поштовхи настільки ж малої тривалості, але такі хаотично один за іншим. Приймемо, що середня амплітуда одного поштовху шуму дорівнює величині поштовху Smax, який на контур надає сигнал. Це рівносильно припущенням, що ставлення В, яке визначається (3211) в результаті стиснення сигналу стає рівним одиниці. Величина інтервалу Т, вимірювана в точках відліку, означатиме і величину стиснення вузькосмугового сигналу, оскільки він стискається до однієї точки відліку.
Еволюція комунікативних можливостей людини пов'язана з технічним прогресом. Розвиток технічних засобів - від винаходу друкарства до сучасної комп'ютерної революції - повністю змінило характер соціальної комунікації, зробивши можливим миттєву передачу інформації в великому обсязі практично на необмежену відстань. Уівер, була розроблена з метою через вимірювання кількості інформації в сигналах телекомунікації. Дана теорія розглядає сигнали в тому вигляді, в якому вони передаються по проводах або випромінюються в ефір, і зовсім відволікається від всіх питань сенсу переданих сигналів. Людина входить в ці системи зв'язку (телефонні, телеграфні та ін. Таким чином, формальна математична теорія зв'язку (комунікації) безпосередньо застосовна лише до технічного обладнання - від мікрофона, телефону до персонального комп'ютера - і абстрагується від конкретних споживачів, які цим обладнанням користуються. З появою цієї теорії виникло поняття швидкості передачі інформації. Коли стала очевидна її економічна цінність, уми інженерів і техніків почала займати проблема стиснення сигналів, що врешті-решт призвело до поняття кількості інформації і до теорій швидкості і якості її передачі.
Стиснення сигналу одночасно призводить до виявлення додаткової інформації. Якщо, скажімо, складний сигнал з великою тривалістю і широким спектром використовується для радіолокаційного вимірювання дальності цілей, то зменшення тривалості імпульсу підвищує точність дістанціометрірованія і роздільну здатність.
пристрої стиснення сигналів, в яких поширюються ці хвилі, мають вигляд тонких металевих стрічок з перетворювачами об'ємних хвиль на кінцях і називаються стрічковими лініями затримки. В інших пристроях на акустичних хвилях застосовуються бездісперсіонние об'ємні хвилі, довжина акустичного шляху поширення яких залежить від частоти. На цьому принципі працюють лінії затримки з перпендикулярним напрямком дифракції та клиноподібні лінії затримки. Застосовується також ряд оптичних явищ. наприклад, відомі акусто-оптичні пристрої, в яких світловий промінь дифрагує на акустичній хвилі.
Виявити вплив стиснення сигналу на його кепстра.
Отже, при стисненні сигналу в п раз на тимчасової осі в стільки ж раа розширюється його спектр на осі частот. Модуль спектральної щільності при цьому зменшується в п раз.
Таким чином, відбувається стиснення сигналу в часі. При цьому забезпечується висока точність синхронізації.
Істотно, що величина стиснення сигналу, що досягається при процедурі розподілу спектрів, не залежить від шуму. Сигнал при збільшенні шуму може потонути в ньому, але він при цьому не розширюється, зберігаючи досягнуту малу тривалість при збільшенні шуму.
Іншими словами, оптимальний фільтр здійснює стиснення сигналу в часі без втрат енергії.
Формування формату MAC. Відомі модифікації подібних систем TCI-LC, TCI-LSC відрізняються ступенем стиснення сигналів і одночасної або послідовною передачею в рядках ущільнених сигналів кольоровості. Поділ сигналу яскравості і сигналів кольоровості в часі виключає перехресні спотворення яскравість - кольоровість. Відсутність при передачі колірної піднесе і шднесущей звуку (він також передається методом тимчасового ущільнення в відведені для нього в форматі сигналу інтервали часу) знижує вимоги до характеристик каналу передачі, зокрема його лінійності.
Ряд особливих міркувань доводиться також враховувати при створенні фільтрів стиснення сигналу на відбивних решітках, в яких хвилі поширюються в двох різних напрямках.
Остання властивість означає, що ширина спектра сигналу збільшується при стисненні сигналу в часі, і навпаки, зменшується при розтягуванні сигналу в часі.
Логарифмічні і антілогаріфміческіе схеми на основі ОУ потрібні для виконання аналогового множення, ділення, стиснення сигналу і відшукання значень логарифмів і показових функцій. схеми множення створюються на основі логаріфмірующіх ланок. Схеми розподілу відрізняються від схем множення тим, що в перших застосовуються ОУ з диференціальним входом замість инвертирующего суматора.
Так як ця величина майже вдвічі перевищує динамічний діапазон, властивий самим високоякісним пристроїв відображення, потрібен певний стиснення сигналів, що представляє собою особливий вид нелінійного посилення. У загальному випадку нелінійна посилення потрібно ще і по зовсім іншій причині - для адекватного узгодження рівнів сигналу в зображенні з характеристиками зору людини. У цьому сенсі сам підсилювач - просто одна з ланок послідовності нелінійних елементів в ланцюзі, що включає в себе також пристрій відображення, очей, а іноді і пристрій для фотографування або іншого подібного процесу. Для правильного вибору параметрів стиснення в підсилювачі необхідно пам'ятати про все це, хоча зазвичай цей вибір заснований на суб'єктивній оцінці якості зображення. В деяких приладах є можливість вибору різних законів стиснення сигналу, що виконується в високочастотному тракті до або після запам'ятовування зображення.
У мгногіх РЛС застосовують узгоджені пари фільтрів, один з яких служить для розширення, а інший для стиснення сигналу, як зазначено в § 9.1. У цьому випадку на форму вихідного сигналу впливають помилки в обох фільтрах. Зазвичай миттєва частота імпульсної характеристики одного з фільтрів наростає, а іншого зменшується. При цьому сигналів і ін. У таких пристроях застосовують електричний введення сигналу.
Завдяки властивостям вейвлетов вейвлет-аналіз має такі характерні особливості, як виявлення в сигналі стрибків і точок розриву, виявлення усталеного сигналу або тренда, виявлення самоподібності сигналу, виявлення основних несучих частот, очищення сигналу від шуму, стиснення сигналів.
На практиці конвольвери використовують головним чином в якості узгодженого фільтра; докладніше це питання розглядається далі. Ефект стиснення сигналу в часі, яке спостерігається в конвольвери, фізично пояснюється тим, що тут відносна швидкість поширення двох хвиль дорівнює 2t, а не та, як в лінійному пристрої на ПАР, З цієї ж причини, як було показано раніше, в разі гармонійних вхідних коливань частота вихідного сигналу в два рази перевищує частоту сигналу на вході.
З цієї причини останнім часом знаходить широке застосування спектральний аналіз послідовним способом з попереднім записом досліджуваного сигналу і багаторазовим прискореним відтворенням цього запису при аналізі. Проблема стиснення сигналу в часі вирішується і за допомогою імпульсних систем з запізнілої зворотним зв'язком.
Таким чином, мова йде про стиснення сигналу в часі.
На рис. 315 представлений результат теоретичного розрахунку і чисельного моделювання. По осях відкладено: уздовж горизонталі - стиснення сигналу Т (в логарифмічному масштабі), а вздовж вертикалі - збільшення відношення сигналу до шуму В, яке визначається (3211), яке відбулося в результаті стиснення сигналу. Суцільними лініями показані результати апроксимації, виконаної відповідно до розрахунків, а точками відзначені результати чисельного моделювання завдання при різних умовах. На рис. 315 а показаний виграш, одержуваний при зондуючого імпульсу, що має форму затухаючого косинусоїдального сигналу, а на рис. 315 б - те ж для імпульсу прямокутної форми.
дисперсійний фільтр на зустрічно-штирьових перетворювачів і його імпульсна характеристика (а і пояснення принципу стиснення сигналу (6. Дисперсійний фільтр являє собою приклад пристрою з імпульсною характеристикою, інвертованою в часі по відношенню до заданого сигналу. Такі пристрої називають узгодженими фільтрами, а процес стиснення сигналу - кореляційної обробкою. Вихідний сигнал такого фільтра максимальний в разі використанні вхідних сигналів, з яким фільтр узгоджений; по відношенню до іншим сигналам, зокрема до шуму, фільтр виявляється неузгоджені. Ця властивість використовується в РЛС із стисненням імпульсу для поліпшення їх чутливості, В таких системах передавач випромінює сигнал з віутріімпульсной ЧС. Коливання, відбите від мети, має точно таку ж форму і може бути стисло в дисперсионном фільтрі приймача. Шум, який притаманний будь-яким радіоелектронним системам, в достатній мірі пригнічується фільтром. Таким чином, слабкий відбитий сигнал, замаскований шумом, створює на виході фільтра імпульс, рівень якого перевищує рівень шуму, що полегшує його виявлення.
Формула справедлива для будь-яких сигналів з прямокутною обвідної, що пройшли через відповідний узгоджений фільтр. Порівняємо тепер ці відносини на виході РЛС із стисненням сигналу і звичайної РЛС, вважаючи, що в обох системах використовуються узгоджені фільтри. При длительностях імпульсу Т в системі зі стисненням імпульсу і Т0 в звичайній системі величини Q на виходах ставляться як Т /Т 0 за умови, що Ps і Nt в обох випадках однакові.
Виграш щодо сигналу до шуму при стисненні ідеально прямокутного імпульсу і білого шуму на вході локатора. Тоді в цьому сигналі співвідношення сигналу до шуму зросте приблизно як 10 IgJ, а співвідношення сигналу до шуму в стислому сигналі залишається колишнім. Відповідно до цього виграш, одержуваний при стисненні сигналу, зменшується, перетворюючись в програш.
Оскільки система є лінійною, то з її допомогою можна аналізувати сигнал, що складається з суми кількох гармонійних складових; при цьому кожній з цих складових відповідає свій вихідний імпульс. Насправді перетворення Фур'є можна отримати за допомогою іншої системи, подібної приймача зі стисненням сигналу, що містить, проте, не два, а три дисперсійних фільтра. Це дозволяє представляти комплексну функцію або у вигляді складного сигналу з амплітудною і фазовою модуляцією, або у вигляді пари сигналів. Як в приймальнику з стисненням імпульсу, так і в системі перетворення Фур'є час виконання перетворення зазвичай близько 1 /А /, де А /- роздільна здатність по частоті. Таким чином, перетворення здійснюється значно швидше, ніж звичайним аналізатором спектру, в якому сигнал спочатку змішується з коливанням гетеродина хитається частоти, а потім надходить на вихідний вузькосмуговий фільтр.
На рис. 315 представлений результат теоретичного розрахунку і чисельного моделювання. за осях відкладено: уздовж горизонталі - стиснення сигналу Т (в логарифмічному масштабі), а вздовж вертикалі - збільшення відношення сигналу до шуму В, яке визначається (3211), яке відбулося в результаті стиснення сигналу. Суцільними лініями показані результати апроксимації, виконаної відповідно до розрахунків, а точками відзначені результати чисельного моделювання завдання при різних умовах. На рис. 315 а показаний виграш, одержуваний при зондуючого імпульсу, що має форму затухаючого косинусоїдального сигналу, а на рис. 315 б - те ж для імпульсу прямокутної форми.
До їх числа можна віднести, наприклад, деся-тіканальний преселектор, виконаний на звукопроводе з НДО-бата літію, адаптивний багатоканальний фільтр, який здійснює вибіркове зміна амплітуд складових сигналу, режектор-ний фільтр із змінною частотою і глибиною режекции, узгоджені фільтри модульованих по фазі або частоті сигналів, зокрема використовувані для досягнення досить великих ( до 2500) коефіцієнтів стиснення сигналу при високому рівні придушення бічних пелюсток. Одним з перспективних напрямків розвитку техніки ПАР є розробка генераторів сигналів. При цьому власні частоти ПАР-генераторів, виготовлених методами оптичної фотолітографії, можуть досягати 2 ГГц, а при використанні електронно-променевої та рентгенівської технології - 3 ГГц, що абсолютно недоступно для кварцових резонаторів на об'ємних хвилях.
Аналізатори спектра призначаються для візуального спостереження спектра досліджуваних сигналів. Ці прилади відрізняються за способом проведення аналізу - послідовного, одночасного і змішаної дії; по схемного рішення - одноканаль Цінні та багатоканальні; за типом індикаторного пристрою - осцилом-лографіческіе і з самописцем; за діапазоном частот - низькочастотні, високочастотні, надвисокочастотні, широкодіапазонні; за способом попередньої обробки досліджуваних сигналів - з безпосереднім введенням сигналу, з попереднім записом сигналу на магнітній стрічці, із стисненням сигналу в часі, з накопиченням сигналу по амплітуді, з використанням дисперсійних ліній затримки. Частіше за інших при вимірах користуються аналізаторами з послідовним і одночасним аналізом.
Аналізатори спектра призначаються для візуального спостереження спектра досліджуваних сигналів. Ці прилади розрізняються за способом проведення аналізу - послідовного, одночасного і змішаної дії; по схемного рішенням - одноканальні і багатоканальні; за типом індикаторного пристрою - осцілло-графічні та з самописцем; за діапазоном частот - низькочастотні, високочастотні, надвисокочастотні, широкодіапазонні; за способом попередньої обробки досліджуваних сигналів - з безпосереднім введенням сигналу, з попереднім записом сигналу на магнітній стрічці, із стисненням сигналу в часі, з накопиченням сигналу по амплітуді, з використанням дисперсійних ліній затримки. Частіше за інших при вимірах користуються аналізаторами з послідовним і одночасним аналізом.
Розглянемо випадок, коли шум, який має рівномірний спектр, надходить в локатор разом з відбитими сигналами від цілей. Ця функція майже на всьому спектрі убуває як 1 /с. В результаті при такій подачі шуму відношення сигналу до шуму практично не залежить від величини стиснення сигналу і близько до одиниці. Відповідний графік показаний на рис 315. Точки, що відповідають вищеописаної схемою подачі шуму, показані косими квадратиками.
За допомогою спеціально підібраного фільтра можна вкоротити будь-який сигнал, проте для простих сигналів це досягається ціною великих втрат у вихідному відношенні сигнал /шум у порівнянні з узгодженою фільтрапіей. У той же час нерідкі випадки, коли перешкоди у вигляді запізнілих або випереджальних копій сигналу представляють набагато більшу небезпеку, ніж флуктуаційні шуми. Тоді доводиться свідомо погоджуватися на певні втрати у відношенні сигнал / шум, застосовуючи замість узгоджених фільтри, що забезпечують більш високу ступінь стиснення сигналу.
Інтегральні ОУ використовуються в якості инвертирующих і неінвертуючий підсилювачів і повторювачів напруги в багатьох електронних пристроях. На їх основі створюються різні інтегратори, дифференциатора і суматори. Схеми множення, ділення, логарифмирования, антілогаріфмірованія, віднімання також виконуються на інтегральних ОУ. Різні функціональні перетворювачі, схеми стиснення сигналу, різноманітні детектори, джерела постійного струму і стабільного напруги, компаратори, гармонійні і релаксаційні генератори, гираторов, активні фільтри та інші пристрої в більшості випадків реалізуються на інтегральних ОУ. Багато пристроїв на основі інтегральних ОУ мають малі габаритні розміри, масу і вартість.
Перехідні характеристики і схема нелінійного гамма-підсилювача. | Схема гамма-корекції на діодах зі зміщенням. Відомо сім типів схем гамма-корекції, що застосовуються - в цих системах. У найбільш точною схемою гамма-кчрреедіі застосовуються діоди зі зміщенням та допоміжні навантажувальні опору. Для фіксації рівня чорного на величині е необхідна фіксує схема, рівень сигналу слід регулювати в межах, встановлених розрахунком і визначенням бажаної точки переходу. Вхідний сигнал, що подається на триод, в цьому випадку має негативну полярність, і рівень чорного встановлюється фіксує схемою на відповідній точці перехідної характеристики для отримання бажаного стиснення сигналу від найяскравішого місця зображення і наближення до відповідної статечної перехідній характеристиці.
Припустимо, що пошук сигналу завершено і система ФАПЧ введена в режим синхронізації. Отже, тимчасове діскрімінірованіе проводиться в умовах когерентного прийому сигналів. Виконання цієї умови дозволяє використовувати принцип суперпозиції при аналізі впливу перешкод на тимчасовій дискримінатор, як це було зроблено при розгляді тимчасових дискримінаторів для простих сигналів. Стосовно до складних сигналів припущення про лінійність тракту обробки полегшує виявлення особливостей діскрімінірованія складних сигналів. Дійсно, аналіз операції стиснення сигналу при його діскрімінірованіі складної селектірующей послідовністю може бути замінений розглядом діскрімінірованія стисненого сигналу стислій селектірующей послідовністю. Отже, все раніше розібрані способи діскрімінірованія прямокутних простих радиоимпульсов можуть бути використані і для складних сигналів, досить лише знайти селектірующіе послідовності, які після стиснення трансформуються у відповідні селектірующіе функції (селекторні імпульси) для простих сигналів. В даному випадку кожна стисла селектірующая послідовність являє собою для періоду Г, прямокутний імпульс, подібний селекторної - му в дискримінаторі простого сигналу.
Так як ця величина майже вдвічі перевищує динамічний діапазон, властивий самим високоякісним пристроїв відображення, потрібен певний стиснення сигналів, що представляє собою особливий вид нелінійного посилення. У загальному випадку нелінійна посилення потрібно ще і по зовсім іншій причині - для адекватного узгодження рівнів сигналу в зображенні з характеристиками зору людини. У цьому сенсі сам підсилювач - просто одна з ланок послідовності нелінійних елементів в ланцюзі, що включає в себе також пристрій відображення, очей, а іноді і пристрій для фотографування або іншого подібного процесу. Для правильного вибору параметрів стиснення в підсилювачі необхідно пам'ятати про все це, хоча зазвичай цей вибір заснований на суб'єктивній оцінці якості зображення. У деяких приладах є можливість вибору різних законів стиснення сигналу, що виконується в високочастотному тракті до або після запам'ятовування зображення.
Нехай форма зондуючого імпульсу до стиснення має вигляд затухаючої косинусоид. Таку форму приймає відгук коливального контуру на короткий імпульс. Для нас важливо, що максимум відгуку контуру не буде змінюватися в залежності від добротності контуру або від швидкості загасання в ньому вільних коливань. Шум при зробленому нами припущенні представляє собою поштовхи настільки ж малої тривалості, але такі хаотично один за іншим. Приймемо, що середня амплітуда одного поштовху шуму дорівнює величині поштовху Smax, який на контур надає сигнал. Це рівносильно припущенням, що ставлення В, яке визначається (3211) в результаті стиснення сигналу стає рівним одиниці. Величина інтервалу Т, вимірювана в точках відліку, означатиме і величину стиснення вузькосмугового сигналу, оскільки він стискається до однієї точки відліку.
Еволюція комунікативних можливостей людини пов'язана з технічним прогресом. Розвиток технічних засобів - від винаходу друкарства до сучасної комп'ютерної революції - повністю змінило характер соціальної комунікації, зробивши можливим миттєву передачу інформації в великому обсязі практично на необмежену відстань. Уівер, була розроблена з метою через вимірювання кількості інформації в сигналах телекомунікації. Дана теорія розглядає сигнали в тому вигляді, в якому вони передаються по проводах або випромінюються в ефір, і зовсім відволікається від всіх питань сенсу переданих сигналів. Людина входить в ці системи зв'язку (телефонні, телеграфні та ін. Таким чином, формальна математична теорія зв'язку (комунікації) безпосередньо застосовна лише до технічного обладнання - від мікрофона, телефону до персонального комп'ютера - і абстрагується від конкретних споживачів, які цим обладнанням користуються. З появою цієї теорії виникло поняття швидкості передачі інформації. Коли стала очевидна її економічна цінність, уми інженерів і техніків почала займати проблема стиснення сигналів, що врешті-решт призвело до поняття кількості інформації і до теорій швидкості і якості її передачі.