Основы теории автоматического управления - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

2.7 Представление сигналов
Сигналы могут быть представлены различным образом, при этом входной сигнал всегда является
непрерывным, а представлению подлежит сигнал на выходе.
Один и тот же сигнал может иметь различную физическую природу – электрическую, звуковую,
световую и т.д.
В теории управления наибольшее распространение получило математическое представление сигна-
лов. Все виды математических представлений сигналов делятся на три основные группы:
1) непрерывное представление – выходной сигнал определен в любой момент времени (рис. 2.4, б);
2) дискретно-непрерывное представление – выходной сигнал является квантованным по времени и
непрерывно изменяется только по уровню (рис. 2.4, в);
3) дискретное представление – выходной сигнал квантован как по времени, так и по уровню (рис.
2.4, г).
t
y
б)
0
t
y
в)
0
t
y
г)
0
Объект
а)
x(t)
y(t)
Рис. 2.4 Виды математических представлений сигналов:
а – блок-схема системы; б – непрерывное; в – дискретно-непрерывное;
г – дискретное
В результате квантования сигнала по времени при дискретно-непрерывном и дискретном представ-
лениях может произойти потеря информации, так как остаются значения сигнала только в дискретные
моменты времени. Однако благодаря одному из свойств реальных систем в них при определенных ус-
ловиях сохраняется полная информация о сигнале, если последний известен лишь в дискретные момен-
ты времени. Это свойство известно как теорема Котельникова: сигнал, описываемый функцией с огра-
ниченным спектром, полностью определяется своими значениями, отсчитанными через интервал вре-
мени
с
2
1
Ft =∆
, где
c
F – ширина спектра сигнала.
Смысл теоремы Котельникова состоит в том, что, если требуется передавать сигнал, описываемый
функцией f (t) с ограниченным спектром, то достаточно передавать отдельные мгновенные значения, отсчи-
танные через конечный промежуток времени
с
2
1
Ft =∆
. По этим значениям непрерывный сигнал может быть
полностью восстановлен на выходе системы.
Математические представления сигналов на практике чаще всего реализуются в виде модуляции.
Под модуляцией понимают изменение одного из параметров какого-либо физического процесса по за-
кону представляемого сообщения. Так, в системах с электрическими сигналами под модуляцией пони-
мают изменение одного из параметров высокочастотного электрического сигнала по закону передавае-
мого низкочастотного сообщения. В случае модуляции гармонического сигнала различают два основ-
ных вида модуляции: амплитудная модуляция и угловая модуляция, которая подразделяется на частот-
ную и фазовую. На практике чаще всего встречаются смешанные виды модуляции – амплитудно-
фазовая или амплитудно-частотная, при этом один из видов модуляции является полезным, другой –
паразитным.
2.8 Сигналы. Их виды

Страницы