Типовые первичные сигналы и их основные параметры

Типовым первичным сигналом считают ПЭС с нормализованными пара­метрами. Для аналоговых сигналов в первую очередь нормализуют полосу час­тот, где в основном сосредоточена энергия сигнала, для цифровых сигналов — тактовую частоту следования элементарных символов.

Телефонный сигнал. Усредненная спектральная плотность (синоним — энер­гетический спектр) речевого сигнала, получаемого на выходе микрофона теле­фонного аппарата, показана на рис.. Спектр сосредоточен в основном в пре­делах от 0,3 до 3,4 кГц. Это обусловлено, в первую очередь, параметрами первичных абонентских преобразователей — микрофона и телефона. Макси­мум спектра соответствует частоте , которая для мужских и женских голосов изменяется в пределах от 300 до 500 Гц.

Отношение средней мощности сигнала Р_ср к мощности той максимальной ошибки Р_е, которую еще не чувствует ухо в условиях разговора, для всех або­нентов, как показывает эксперимент [7], составляет

101g P_cp/P_e = (27 + 28), дБ.

То же можно сказать и о пик-факторе любого абонентского сигнала, кото­рый равен дБ.

Тогда динамический диапазон сигнала равен

, дБ.

При оценке информационной производительности источников телефон­ного сигнала необходимо учесть, что каждый абонент говорит в сред­нем половину времени, отводимого для

диалога с другим абонентом. Кроме того, значительная доля времени уходит на паузы,

обдумывание ответов и т.п. За счет указанных факторов производительность источника

сообщений уменьшается в среднем в 3—4 раза, что учитывается коэффициентом

активности . Тогда получим

Сигнал звукового вещания. Источниками звука при передаче программ звукового вещания (ЗВ) обычно являются музыкальные инструменты и голос человека. В качестве первичных преобразователей сигнала ЗВ используются высококачественные широкополосные микрофоны и громкоговорители, спо­собные в принципе передать весь спектр звуков, которые может слышать че­ловеческое ухо. Частотный спектр сигнала вещания расположен в полосе час­тот от 15 до 20 000 Гц. Однако в зависимости от требований к качеству воспроизведения полоса частот может быть ограничена:

для передачи по высшему классу — F_H = 0,02 кГц, F_B = 15 кГц;

по первому классу — F_H = 0,05 кГц, F_B = 10 кГц;

по второму классу — F_H = 0,1 кГц, F_B = 6 кГц.

Как правило, по международным магистралям международные и республи­канские программы ЗВ передаются по 1-му классу, местные распределитель­ные сети ЗВ обычно обеспечивают качество передачи по 2-му классу, аппарату­ра студий и домов звукозаписи рассчитывается на передачу сигнала ЗВ по высшему классу.

Допустимая ошибка воспроизведения сигнала ЗВ, оцениваемая величиной , дБ, находится путем профессиональной экспертизы при исполь­зовании высококачественной аппаратуры (первичных преобразователей). Она составляет примерно 54 - 56 дБ. Пик-фактор сигнала ЗВ равен 16 - 18 дБ. Соот­ветственно динамический диапазон на основании равен D = 70 - 74 дБ. Из определяем производительность источника сигнала ЗВ:

кбит/с

Факсимильный сигнал. Характеристики факсимильного сигнала (ФС) су­щественно зависят от видов первичных преобразователей.

Для большинства двухградационных ФС нижняя частота спектра F_H равна нулю, а верхняя F_B не превышает 1,4 кГц. Тогда на основании производительность источника ФС равна:

кбит/с

При использовании факсимильной аппаратуры «Газета-2», применяемой для передачи газетных полос по междугородным линиям связи, наивысшая частота рисунка равна 180 кГц при времени передачи одной полосы 2,3 ... 2,5 мин Изображение газетной полосы является растрированным (штриховым) с числом уровней L = 2. Тогда

дБ.

Сигнал дискретной информации (СДИ) «рождается» от искусственных, а не от естественных источников информации и представляет собой последователь­ность двоичных (двухуровневых) символов.

Скорость передачи оценивают или частотой , или числом элемен­тарных символов за 1 с в бодах (1 Бод соответствует передаче одного символа в се­кунду). По этому параметру источники дискретной информации делят на низ­коскоростные (в их числе и телеграфные), которые имеют скорость не более 200 Бод, среднескоростные — от 300 до 1200 Бод и высокоскоростные — более 1200 Бод.

Основным типовым цифровым сигналом ( ) считают сигнал, образован­ный путем аналого-цифрового преобразования типового аналогового телефон­ного сигнала. Такой цифровой сигнал характеризуется тактовой частотой 64 кГц (информационная производительность соответственно 64 кбит/с) и определен­ной структурой. На базе основного цифрового сигнала по определенным пра­вилам формируют первичный ( ), вторичный (Е₂), третичный (Е₃) и четверич­ный (Е₄) цифровые сигналы, которые характеризуются соответствующей тактовой частотой: 2048; 8448; 34 368; 139 264 кбит/с.

Телевизионный сигнал. В телевидении, так же как и при факсимильной связи, первичный сигнал формируется методом развертки. Электрический сигнал, включающий в себя сигнал изображения и управляющие импульсы, называется полным телевизионным сигналом [12]. Для сигнала вещательного телевидения характерно D - 40 дБ, F_B = 6,0 МГц. Тогда имеем Мбит/с.