Elektr signalı hám onıń túrleri

1. Kirisu

2. Elektr signalı xam onın turleri

3. Signal spektri. Spektral diogramma

4. Signaldı úzlikli signalǵa aylandırıw. Kotel'nikov teoreması

5. Paydalanılgan adebiyatlar

Elektr signalı hám onıń túrleri.

Waqıya, hádiyse yamasa qandayda bir nárse (predmet) haqqındaǵı maǵlўmat-xabardı tasıwshı hárqanday fizikalıq shama signal dep ataladı. Xabarlar hár túrli bolıwı múmkin. Mısalı, adamnıń dawısı, muzika ırǵaǵı, kórinisler, kosmik nurlanıwlar hám t.b. Radioelektronlıq qurılmalar olardı elektr togı, kúshleniwi yamasa quwatı kórinisinde sáúlelengen elektr terbelislerine aylandırıp beredi. Soǵan qaray bunday terbelisler vidiosignallar dep ataladı. Videosignallar tikkeley yamasa joqarı chastatalı terbeliske aylandırılǵannan keyin (modulyaciyalanǵan), uzatılıwı múmkin. Joqarı chastotalı modulyaciyalanǵan signallar-radiosignal, qalǵanları bolsa basqarıwshı signal delinedi.

Sonı aytıw kerek, hár qanday elektr terbelisleri hám signal bola bermeydi. Máselen, turǵın haldaǵı ózgeriwshi tok, signal emes, biraq onıń ampletudası, chastotası yamasa fazasınıń waqıt boyınsha ózgeriw nızamı- funkciyası anıq bolıp, hesh qanday xabarǵa iye emes. Demek, signal waqıt boyınsha tosattan ózgeriwshi funkciya arqalı anıqlanatuǵın shama eken.

Signallar ádette anıqlanǵan (belgili) hám tosattan (kútlmegen ) signallarǵa ajıratıladı.

Ózgeriwi waqıt boyınsha analitik funkciya kórinisinde beriliwi múmkin bolǵan signallar analitik-anıqlanǵan signal dep, keri jaǵdayda bolsa, tosattan bolǵan signal dep júrgiziledi. Anıqlanǵan signallarǵa tok kúshi, kernew, elektr zaryadı hám basqalardıń garmonik yamasa impul's kórinisinisindegi ózgerisi mısal boladı. Sebebi olardıń kórinisi,shaması waqıt boyınsha anıq nızam boyınsha ózgeredi.Sóz, muzıka, telegraf belgileri hám basqalardı anıqlaytuǵın elektr terbelisleri tosattan bolatúǵın signallar.

Signallar dáwirli hám dáwirli emes-úzilikli boladı. Eger signaldıń funkciyası- aralıqta úzliksiz ózgerse (T-dáwir, m-ixtiyarlı pútin san), bunday signallar dáwirli signal delinedi, keri jaǵdayda, ol dáwirli bolmaydı. Dál garmonik nızam boyınsha ózgeretuǵın signal monoxromatik signal dep ataladı.

Signallar úziliksiz hám úzilikli-diskret signallarǵa bólinedi. Úzliksiz signallarǵa mikrofonǵa sóz tásir etken waqtta hasıl bolatuǵın toqtıń úziliksiz ózgerisin, diskret signalǵa bolsa, waqıt aralıǵında uzatılatuǵın impul'slar izbe-izligin kórsetiw múmkin.

Signallardı ozatıwda olardı waqıt aralıǵı yamasa amplituda mánisleri boyınsha bóleklerge ajıratıw- dárejelewden paydalanıladı. Hám waqıt, hám mánisi boyınsha qaddilerge ajıratılǵan (dárejelengen) diskret signal sanlı signal dep ataladı.

Signaldıń hár bir túri júdá kóp fizikalıq shamalar -parametrler arqalı xarakterlenedi. Olardan eń tiykarǵıları bolıp impul'stıń dawam etiw waqtı, dinamik diapazoni hám spektr keńligi esaplanadı.

Belgili, hár bir signal waqıt boyınsha bolatuǵın qubılıstı xarakterleydi. Sonıń ushın onıń baslanıw hám tamam bolıw waqtı bar. Signaldıń tásiri bar bolǵan waqıt aralıǵı signaldıń dawam etiw waqtı dep ataladı.

Signal quwatınıń eń úlken manisiniń onıń eń kishi mánisine qatnası onıń dinamik diapazon dep aytıladı. Úshinshi parametr spektr keńligi-signalınıń ózgeriw tezligin xarakterlewshi shama. Ol signal dúZiwshileriniń chastotaga baylanıslı ózgerisin xarakterlewshi spektrallıq funkciyadan anıqlanadı. Spektr keńligi signal uzatılatuǵın shınjırdıń ótkizgish polosasın tańlaw ushın xızmet qıladı.

Signal real radioelektron qurılmadan ótiwde álbette ózgeriske ushıraydı. Nátiyjede qurılmanıń shıǵıwınan alınǵan xabar baslanǵısh mánisinen parq qıladı. Bunıń sebebi, bir tárepien radioelektron qurılma kirgizetuǵın buzılıwlar bolsa, ekinshi jaqtan, signalǵa bolǵan ziyanlı tásirler. Paydalı signalǵa qosılıp onıń qabıllawın qıyınlastıratuǵın hár qanday ziyanlı tásir tosıq dep ataladı.

Tosqınlıqqa qońsı radiostanciyalardıń tásiri, atmosferadaǵı elektr qubılısları(shaqmaq), sanaat hám transport elektr tarmaqlarındaǵı tok kúshiniń keskin ózgerisleri, radioelektron qurılma elementlerindegi tok kúshi hám kernewlerdiń ortasha mánislerinen shetleniwi-flyuktuaciyalar kiredi.

Flyuktuaciyalardan hasıl bolatuǵın tosqınlıqlar tosattan bolǵan funkciyalar arqalı xarakterlenedi hám itimallıq nazariyasi usılları (bolistiriliw funkciyası, korrelyaciya funkciyası, dispersiya hám basqalar) arqalı tekseriledi.

Sonı aytıw kerek, elektr terbelisi bir halda paydalı signal, ekinshi halda bolsa, tosıq hám kerisinshe bolıwı múmkin. Onıń qanday bolıwı kórilip atırǵan dara jaǵday menen belgilenedi.

Signal spektri. Spektral diagramalar.

Ulıwma alǵanda hámme elektr terbelisleriniń tiykarǵı parametirleri tosattan bolǵan nızamlılıq boyınsha ózgeredi. Sonıń ushın olardıń birewinde anıq funkciya arqalı jazıw múmkin emes. Biraq, kóp terbelisler parametiriniń tosattan ózgeriwi sonday kishkantay boladı, olardı esapqa almawda múmkin. Bunday terbelisler uaqıt boyınsha anıq funkciya arqali jazıladı hám ol anıqlanǵan signal esaplanadı. Biraq olardıń matematikalıq jazılıw judá quramalı bolıwı múmkin. Sonıń ushın anıqlanǵan signallardı úyreniwde xarakterlewshi funkciyanıń belgili dárejedegi anıqlıq menen tekserilip atırǵan terbelisti sáwlelendiretuǵın ápiwayı formulasın tabıw talap qılınadı. Basqasha qılıp aytqanda, terbelisi 6 (o) funkciya arqalı jazılsa qandayda bir uaqıt aralıǵında oǵan shamamenen jaqın bolǵan f(o) funkciyanı tańlaw lazım. Bunda 6 (o) hám f(o) funkciyalarınıń bir-birine qánsheli jaqın bolıwı onı bahalaw usılı menen belgilenedi.

Kóbinese 6 (o) funkciyanı sızıqlı kóp hallardıń jıyındısı dep qaraladı.

Bunda funkciyalar kopligi bazis (tiykar) sistema dep ataladı. Eger funkciyanıń bazis sisteması belgili bolsa, 6 (o) terbelis Sa koefficentler arqalı tolıq xarakterlenedi. Ol 6 (o) terbelisiniń spektiri dep ataladı. koefficentlerdi anıqlaw funkciya qanday tańlanǵanlıǵına baylanıslı. Eger ol ixtiyarı bolsa, ni esaplaw júdá qıyın boladı. Sonıń ushın kóbinshe bazis funkciya spatında orta normal funkciya alınadı. Onıń (a,b) aralıqtaǵı orta normalıq mánisi tomendegi kóriniste jazıladı.

0 eger x≠k bolsa

Eger x=k bolsa

Onda

Bolıp, 6 (o) anıqlanǵan terbelís

Qatar arqalı jazıladı. Bul qatar ulıwmalastırılǵan fur'e qatarı dep ataladı. (a.k) járdeminde úyrenip atırǵan signal funkciyasın dúziwshilerge ajıratıw eń qolay usılbolıp esaplanadı. Biraq orta normal bazis funkciyalarınıń sheksiz kóp bolıwı esaplaw isin qıyınlastıradı. Sonıń ushın ámelde másele shártiniń qoyılıwına qarap bazis funkciya sistemasın tańlawda (a.k) qatarınıń eń kem sandaǵı hallarin alıwǵa háreket qılınadı. Bazis funkciyanı tańlaw usılları júdá kóp. Solardan eń kóp tarqalǵanı, signaldı garmonik terbelisler jıyındısı dep qaraw bolıp esaplanadı.

Eger anıqlaǵan signal dáwirli bolsa, onıń funkciyası garmonik terbelisler jıyındısı kórinisinde (Fur'e qatarı) bılayınsha jazıladı.



bunda, natural sanlar, tiykarǵı jiyilik T- terbelis dáuiri, , hám -Fur'e koefficientleri. Fur'e koefficientleri qatardaǵı garmonik dúziwshilerdiń ampletudasın xarakterleydi hám bılayınsha anıqlanadı.

Kóbinshe Fur'e qatarın fazaları jaǵınan parq qılatuǵın bir qıylı funkciyalar jıyındısı dep qaraw qolaylı boladı

_Bunda

Kompleks túrde (a.na) formula bılayınsha esaplanadı

_{Bul jerde}

Bundaǵı teris chastotalar ańlatpanı kompleks dep qaralıwına baylanıslı bolıp, ol fizikalıq mániske iye emes. Demek, ol u(o) dáwirli funkciya n chastotalı garmonik dúziwshiler jıyındısına teń. Onıń hár bir dúziwshisi signal gar'onikası garmonikası delinedi. n=áge tuwrı keliwshi garmonika tiykaǵı yamasa birinshi garmonika, qalǵanları- joqarı garmonikalar dep kórsetiledi. Qatardıń ózi bolsa, signal spektri boladı.  ózgermey kalatuǵın u(o) funkciyanıń bir dáwir ishindegi otasha mánisin ańlatatuǵın shama.

Signal spektirindegi garmonikalardıń ampletudası hám baslanǵısh fazası tártip nómeri n ge baylanıslı muǵdarlar bolǵan ushın ol eki túrli spektirge ajıratıladı.

a.Ampletuda-chastotalı spektr-= (nώ0),

g. Faza-chastotalı spektr -n=nn0).

Olar spektral diagramalarda kórsetiledi. Bunıń ushın abscissalar kósherine qurawshılardıń tártip nomeri n yamasa chastotası n0 ordinatalar kosherine bolsa olardıń ampletudası yamasa baslanǵısh fazasına sáykeslestirilgen tuwrı sızıq kesimleri vertikal halda jaylastırıladı (súwret)