2.2.2. Сигналы звукового вещания

Источником звука при передаче программ вещания обычно являются музыкальные инструменты или голос человека.

Динамический диапазон сигналов вещательной передачи составляет от 30 до 70 дБ. Средняя мощность сигнала вещания существенно зависит от уровня усреднения. В точке с нулевым измерительным уровнем (т. е. при наличии длительных пауз) средняя мощность составляет 923 мкВт при усреднении за час, 2230 мкВт — за минуту и 4500 мкВт — за секунду. Максимальная мощность вещания составляет 8000 мкВт.

Частотный спектр сигнала вещания расположен в полосе частот от 15 Гц до 20 000 Гц. При передаче, как телефонного сигнала, так и сигналов вещания, полоса пропускания ограничивается. Для достаточно высокого качества (каналы вещания 1-го класса) эффективная полоса составляет 50…10 000 Гц.

2.2.3. Факсимильный сигнал

Факсимильной связью называется передача неподвижных изображений (рисунков, чертежей, фотографий, газетных полос и пр.) по каналам электросвязи [3, 4]. Факсимильные сигналы получают в результате электрооптического анализа, заключающегося в преобразовании светового потока, отражаемого элементарными площадками изображения в электрические сигналы. В приемнике полученный электрический сигнал возбуждает некоторое физическое воздействие, окрашивающее элементарные площадки носителя записи, в результате чего получается копия передаваемого изображения.

Частотный спектр первичного факсимильного сигнала определяется требуемым качеством передачи изображения (разрешающей способностью, скоростью развертки) и может составлять 732, 1100, 1465 Гц для стандартных скоростей разверток. Динамический диапазон составляет примерно 25 дБ, пик-фактор 4,5 дБ при 16 градациях яркости.

Количество информации для полутонового изображения с 16 градациями яркости составляет около 12 кбит/с.

2.2.4. Телевизионный сигнал

Для передачи подвижных (динамических) изображений широко используется телевизионный сигнал, состоящий из отдельных кадров. В телевидении, как и при факсимильной связи, первичный сигнал формируется методом развертки. Спектр телевизионного сигнала (видеосигнала) зависит от характера передаваемого изображения, но его структура в основном определяется разверткой. Энергетический спектр телевизионного сигнала сосредоточен в полосе частот 0...6 МГц. Динамический диапазон телевизионного сигнала составляет 40 дБ, пик-фактор 4,8 дБ, а информативность 80 Мбит/с.

2.2.5. Телеграфные сигналы и сигналы передачи данных

Первичные телеграфные сигналы и сигналы передачи данных имеют вид последовательных однополярных (рис. 2.4, а) или двухполярных (рис. 2.4, б) импульсов. Длительность импульсов t_и определяется скоростью передачи, измеряемой в бодах. Тогда величина F_T=1/t_и называется тактовой частотой, которая численно равна скорости передачи. Сигналы постоянного тока (одно - и двухполюсные) применяют при передаче сообщений на сравнительно короткие расстояния (как правило, не превышающие 300...400 км) по кабельным и воздушным линиям (физическим цепям). На магистральных линиях передачу ведут двоичными сигналами переменного тока (рис. 2.4, в), обычно модулированными по частоте, а в качестве линий используют преимущественно телефонные каналы. Это позволяет получать в одном телеграфном канале до 44 независимых каналов. Для этого применяется аппаратура тонального телеграфирования.

Для дискретного сигнала, которым являются телеграфные сигналы и сигналы передачи данных, количество информации определяется как

,

где F_T — тактовая частота, N — число уровней логического сигнала.

Рис. 2.4. Форма наиболее употребительных двоичных сигналов

Для двухуровнего сигнала количество информации I = F_T.