16

Міністерство освіти і науки україни національний університет «львівська політехніка»

Дослідження різних типів сигналів Інструкція до лабораторної роботи № 1

з навчальної дисципліни: “ Основи теорії кіл, сигнали та процеси в системах технічного захисту, частина 2”, “Основи теорії кіл, сигнали та процеси в комп’ютерних системах та мережах, частина 2”.

для студентів базового напрямків

6.170102 “Системи технічного захисту інформації”,

6.170103 “Управління інформаційною безпекою”.

Затверджено

на засіданні кафедри

Захист інформації

Протокол № від 2010 р.

Львів – 2010

Дослідження різних типів сигналів: Інструкція до лабораторної роботи №1 з дисципліни: “ Основи теорії кіл, сигнали та процеси в системах технічного захисту, частина 2”, “ Основи теорії кіл, сигнали та процеси в комп’ютерних системах та мережах, частина 2” / Укл.: Максимович В.М., Собчук І.С. ,  Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2010.  с.

Укладач д.т.н., проф., Максимович В.М., Собчук І.С., к.ф.-м.н., доц.

Відповідальний за випуск Дудикевич В.Б., д.т. н., проф.

Рецензенти:

Мета роботи

Ознайомитися з основними параметрами і характеристиками різних типів сигналів.

Теоретичний вступ

Електричним сигналом S(t) називають зміну електричного заряду, струму або напруги в часі.

Розрізняють наступні види сигналів:

1. сигнали, довільні по величині і безперервні в часі. Сюди відносять аналогові сигнали (без розривів) і континуальні сигнали (з розривами) ;

2. сигнали довільні по величині і дискретні в часі (дискретні сигнали) ;

S(t)

3. сигнали квантовані по величині і безперервні в часі (квантовані сигнали );

4. сигнали, квантовані по величині і дискретні в часі (цифрові сигнали ) ;

Рис.1. Різні види сигналів: аналогові, дискретні, квантовані та цифрові.

Усі чотири різновиди сигналів називаються детермінованими, якщо миттєве значення сигналу можна заздалегідь передбачити у будь-який момент часу з вірогідністю 1, тобто абсолютно достовірно. До таких сигналів відносяться, в основному, керуючі і коливальні сигнали. Якщо ж миттєве значення сигналу наперед невідоме і може бути передбачене з вірогідністю < 1, то такі сигнали називаються випадковими. Як правило, усі інформаційні коливання є випадковими. Сюди можуть бути віднесений всі чотири різновиди сигналів див. рис.1.

До випадкових сигналів також відносять шумові коливання, що є суперпозицією різних випадкових сигналів.

Для опису детермінованих сигналів використовують амплітудний-часові характеристики і представлення у вигляді суперпозиції простих коливань.

Для опису випадкових сигналів застосовують методи теорії ймовірності і математичної статистики; випадкові сигнали моделюють детермінованими сигналами.

Розглянемо графік залежності напруги від часу, що є прямокутним імпульсом з різними відхиленнями від ідеальної форми.

Рис.2. Імпульс ідеальної форми. Імпульс реальної форми.

U_m- амплітуда імпульсу ;

U_ср- середня амплітуда імпульсу ;

U_В1- викид фронту ;

U_В2- викид зрізу ;

_і- тривалість імпульсу ;

_ф- тривалість фронту ;

_ср- тривалість зрізу ;

_в- тривалість вершини .

Для сигналів іншої форми можуть додаватися або виключатися деякі параметри.

Окрім сигналів у вигляді одиночних імпульсів широко застосовуються періодичні сигнали рис.3. В цьому випадку до розглянутих вище параметрів додається період повторення сигналу Т, або частота повторення F= 1/T або =2F.

Крім того, часто використовується узагальнений параметр періодичної послідовності імпульсів, який називають шпаруватістю : Q=T/_і або коефіцієнт заповнення, який визначається як K_зап=1/Q.

Рис.3. Періодичний сигнал.