Care este lățimea spectrului? Relația dintre durata impulsului și lățimea spectrului său

Lățimea spectrului de semnal 1. O cantitate care caracterizează o parte a spectrului semnalului care conține componente spectrale, al căror total constituie o parte dată din puterea totală a semnalului

Folosit în document:

Anexa nr. 1 la GOST 24375-80

Dicționar de telecomunicații. 2013 .

Vedeți ce este „lățimea spectrului de semnal” în alte dicționare:

lățimea spectrului de semnal- O mărime care caracterizează o parte a spectrului unui semnal care conține componente spectrale, a cărei putere totală este o parte dată din puterea totală a semnalului. [GOST 24375 80] Subiecte televiziune, radiodifuziune, video Condiții generale... ...

Lățimea spectrului de semnal- 2. Lățimea spectrului de semnal O valoare care caracterizează partea din spectrul de semnal care conține componente spectrale, a cărei putere totală este o parte dată din puterea totală a semnalului. Sursa: GOST 24375 80: Comunicații radio. Termeni si......

lățimea spectrului (semnal de canal optic)- Lățimea spectrului de 44 (semnal de canal optic): Banda de frecvență sau intervalul de lungimi de undă în care este transmisă partea principală a puterii medii a radiației optice a unui semnal de canal optic Sursa: OST 45.190 2001: Sisteme de transmisie prin fibră ... ... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

lățimea spectrului a semnalului de ieșire al modulului cu microunde (unitate).- lățimea spectrului Δflățimea Intervalul de frecvență al spectrului modulului de ieșire cu microunde (bloc), în care este concentrată o parte dată a puterii de oscilație. [GOST 23221 78] Subiecte componente ale tehnologiei comunicațiilor Termeni generali module cu microunde, blocuri cu microunde Sinonime lățime ... Ghidul tehnic al traducătorului

lățimea spectrului- Banda de frecvență în care se concentrează energia principală a semnalului emis și se află componentele de frecvență cu valori maxime. Lățimea spectrală este de obicei măsurată la un nivel de 0,5 (ZdB) de la valoarea maximă a puterii sau la 0... Ghidul tehnic al traducătorului

Lățimea spectrului semnalului de ieșire al modulului cu microunde (unitate)- 20. Lățimea spectrului a semnalului de ieșire al modulului de microunde (bloc) Δfwidth

Teoretic, așa cum sa menționat mai sus, pentru majoritatea funcțiilor periodice spectrul este nelimitat, adică Pentru a transmite semnale telemecanice fără a-și schimba forma, este necesară o lățime de bandă infinit mare a canalului de comunicație și absența distorsiunilor de amplitudine și fază. Aproape toate canalele de comunicație au o lățime de bandă limitată, iar forma semnalelor în timpul transmisiei prin canal se modifică chiar și în absența distorsiunilor de amplitudine și fază în această bandă. Evident, este important să se transmită acea parte a spectrului de semnal care conține componente armonice cu amplitudini relativ mari. În acest sens, este introdus conceptul de lățime practică a spectrului de semnal. Lățimea practică a spectrului de semnal este înțeleasă ca intervalul de frecvență în care se află componentele armonice ale semnalului cu amplitudini care depășesc o valoare predeterminată.

Deoarece puterea medie eliberată de un semnal la o rezistență activă de 1 Ohm este suma puterilor eliberate la această rezistență de componentele armonice,

Lățimea practică a spectrului din punct de vedere energetic poate fi definită ca intervalul de frecvență în care este concentrată majoritatea covârșitoare a puterii semnalului.

Ca exemplu, vom determina lățimea practică a spectrului unei secvențe periodice de impulsuri dreptunghiulare (Fig. 1.8, a), dacă este necesar să se țină seama de toate componentele armonice ale semnalului, a căror amplitudine este mai mare decât 0,2 din amplitudinea primei armonice. Numărul de armonici care trebuie luate în considerare k se poate obține din expresie

,

Unde k= 5.

Astfel, lățimea practică a spectrului din exemplul considerat se dovedește a fi egală cu 5W 1, conține doar trei armonici (prima, a treia și a cincea) și o componentă constantă.

Putere medie Pk 5 alocat într-o rezistență activă egală cu 1 Ohm de către componentele enumerate este egal cu

Puterea medie eliberată în aceeași rezistență de către toate componentele semnalului va fi

Prin urmare, %, adică componentele incluse în spectrul practic alocă 96% din puterea totală a semnalului în rezistența activă.

Evident, extinderea spectrului practic al acestui semnal (peste 5W 1) este impracticabila din punct de vedere energetic.

Limitarea spectrului semnalului afectează și forma acestuia. Pentru ilustrare în fig. Figura 1.8 prezintă modificarea formei impulsurilor dreptunghiulare menținând în același timp doar componenta constantă și prima armonică din spectru (Figura 1.8, b), când spectrul este limitat la o frecvență de 3W 1 (Fig. 1.8, V) și când spectrul este limitat la o frecvență de 5W 1 (Fig. 1.8, G). După cum reiese din figură, cu cât frontul pulsului ar trebui să fie mai abrupt, cu atât numărul componentelor armonice mai mari ar trebui să fie incluse în semnal.

A 0 +A 1 (t)

A 0 +A 1 (t)+A 3 (t) A 0 +A 1 (t)+A 3 (t)+A 5 (t)

		V		G

Orez. 1.8. Forme de undă atunci când spectrul unei secvențe este limitat

impulsuri dreptunghiulare

Dependența considerată a formei unui semnal periodic de numărul de armonici însumate arată că atunci când se alege lățimea practică a spectrului de semnal, nu se poate limita doar de considerente energetice. Este necesar să se țină cont de cerințele pentru semnalul la ieșirea sistemului, atât din punct de vedere energetic, cât și din punct de vedere al menținerii formei acestuia. În cazul general, lățimea practică a spectrului de semnal este selectată din condiție

, (1.21)

unde m = 0,5... 2 – factor de formă a impulsului; când m = 1, se transmite aproximativ 90% din energia totală a semnalului.

În sistemele de telemăsurare impuls-cod, precum și în multe sisteme de telecontrol, fiecare combinație de cod constă dintr-o anumită secvență de impulsuri și pauze dreptunghiulare. Combinația de coduri corespunzătoare unei valori date a parametrului sau comenzii măsurate poate fi transmisă periodic prin canalul de comunicație. Spectrul unui astfel de semnal depinde, desigur, de ce combinație de cod anume este transmisă. Dar cel mai important factor care determină proporția de armonici superioare în spectru rămâne frecvența cea mai mare de repetare a impulsurilor. Prin urmare, pentru sistemele de coduri de impulsuri, atunci când se determină lățimea de bandă de frecvență necesară practic, un semnal este selectat sub forma unei secvențe periodice de impulsuri dreptunghiulare (Fig. 1.5). Parametru t se alege egală cu durata celui mai scurt puls dintre toate cele găsite în combinațiile de coduri, perioada de repetiție T= 2t. În acest caz, cea mai mare rată de repetare a pulsului W max = 2p/ T iar frecvenţa armonicii fundamentale a spectrului W 1 = W max. Lățimea de bandă necesară a semnalului este determinată de un spectru discret cu un număr limitat de componente și în conformitate cu expresia (1.21).

Natura spectrului, care determină banda de frecvență necesară, depinde nu numai de tipul semnalului, ci și de condițiile existente în calea de transmisie. Dacă procesele tranzitorii care apar în sistem în timpul transmiterii unui impuls se termină înainte de a avea loc următorul impuls, atunci în loc de o secvență periodică de impulsuri, poate fi luată în considerare transmiterea de impulsuri independente independente.

În abordarea energetică, durata unui semnal sau lățimea spectrului acestuia este determinată de o fracțiune dată din energia totală a semnalului. Deci, de exemplu, pentru un semnal sub forma unui impuls dreptunghiular cu o durată t densitatea spectrală are un spectru infinit de larg, dar analiza arată că primul lob al spectrului conține 90% din energia totală a impulsului, iar suma primului și celui de-al doilea este deja de 95%. Se poate gândi în mod similar la durata unui semnal infinit de durată cu energie finită.

Prieteni! Vă invităm să discutați. Dacă aveți propria părere, scrieți-ne în comentarii.