INTERNACIONALNI UNIVERZITET TRAVNIK

SAOBRAĆAJNI FAKULTET

TELEKOMUNIKACIJE

Osnovne karakteristike signala: telefonskog, audio i signala slike

SEMINARSKI RAD

Predmet: Teorija signala i komunikacija Student: Haris Kermo

Mentor: doc.dr. sc. Halid Žigić S-01-I/11

Travnik, april 2014.

SADRŽAJ

1. UVOD................................................................................................................................3. 2. KARAKTERISTIKE SIGNALA...................................................................................4.3. PRIKAZI SIGNALA........................................................................................................5.4. PRIJELAZ IZ VREMENSKE U FREKVENCIJSKU DOMENU SIGNALA..........7.5. DETERMINISANI SIGNALI..........................................................................................7.6. SLUČAJNI SIGNALI........................................................................................................8.7. KARAKTERISTIKE SIGNALA....................................................................................12.8. SIGNALI GOVORA I MUZIKE.....................................................................................13.9. SIGNALI SLIKE...............................................................................................................13.10. ZAKLJUČAK..................................................................................................................14. 11. LITERATURA.................................................................................................................15.12. POPIS SLIKA..................................................................................................................15.

2

1. UVOD

Iako je reč "signal" u svakodnevnoj upotrebi formalna definicija ovog pojma nije u potpunosti precizna. Sa matematičke taške gledišta signal je neka funkcija koja zavisi od jedne ili više nezavisnih promenljivih. Ova veoma široka definicija dovodi do toga da se praktično sve što je promenljivo u vremenu ili prostoru, na primer sunčeva svetlost, količina dinara ili crvenih krvnih ćelija može smatrati signalom. U fizici signal se posmatra kao fenomen koji nastaje iz nekog izvora energije. U tom smislu signal je struktuirana energija koja se oslobaña iz nekog električnog izvora, iz hemijske reakcije, iz ljudskog grla ili na bilo koji drugi način. U svakodnevnom životu, meñutim, pojam signal se vezuje za informaciju koju on nosi. Tako se na primer crvena krvna zrnca prebrojavaju da bi se dobila informacija o nečijem zdravstvenom stanju, dinari se broje da bi se dobila informacija o ekonomskoj situaciji, signali iz različitih izvora energije pomažu da se dobije informacija o procesima koji se odvijaju unutar izvora itd. U tom kontekstu u teoriji signala usvojeno je da je signal vremenski ili prostorno promenljiv fizički fenomen koji nosi neku informaciju. Akcenat na informaciju koja se prenosi bitan je, pre svega, zbog toga što postoje i promenljivi fizički fenomeni koji ne nose nikakvu informaciju. Ovi fenomeni nazivaju se šumovi ili poremećaji. Pored toga, što ne nose informaciju oni veoma često interferiraju sa signalom i zamagljuju informaciju koju signal nosi. Otuda se šum posmatra kao nepoželjan signal koga treba odstraniti sa ciljem dobijanja jasnije informacije. Signali imaju veoma različite pojavne oblike: govorni signal kod koga je informacija sadržana u izgovorenim glasovima, zvučni signal koji informaciju predstavlja pomoću boje i visine tona, toplotni signal kod koga je informacija iskazana različitim temperaturama, svetlosni signal koji informaciju predstavlja vizuelno ili pomoću različitog intenziteta svetlosti, ili pomoću različitog trajanja svetlih i tamnih segmenata, električni signal kod koga je informacija sadržana u nekoj od karakteristika signala (amplituda ili učestanost) itd. Pri opserviranju nekog fizičkog fenomena o kome se želi dobiti informacija najčešće se koriste merni instrumenti koji informaciju o nekoj fizičkoj veličini daju u formi električnog signala. Ova forma signala je veoma pogodna i ukoliko se želi prenos signala na daljinu. Veoma često informacija koju signal nosi se odnosi na stanje ili ponašanje nekog procesa. Fizičari tako prate signale u vakumskim komorama u potrazi za različitim česticama, geolozi pokušavaju da otkriju signale koji najavljuju zemljotres, biolozi proučavaju signale različitih biljnih i životinjskih vrsta, političari prate signale koji im pomažu da usmere svoje kampanje, neurolozi istražuju elektrohemijske signale koji se emituju u neuronima u mozgu. I inženjeri ispituju različite signale, s tim što u oblasti tehnike postoji i svojevrsna razlika. Pored ispitivanja signala inženjeri se bave i njihovim oblikovanjem. Sam način oblikovanja zavisi od svrhe koja se želi ostvariti. Ovo oblikovanje se ostvaruje pomoću sistema.

3

2. KARAKTERISTIKE SIGNALA

Signali su mediji odnosno nosioci informacije. Tako električni signal nosi informaciju o temperaturi, o položaju preklopnika, o adresi Web servera, o visini glasa...

Signali mogu biti

*        vremenski i/ili prostorni

*       kontinuirani ili diskretni

*        realni ili kompleksni

*        skalarni ili vektorski

*        jednodimenzionalni (1-D) ili višedimenzionalni (k-D)

Ovo je prostorno-vremenski, kontinuirani, višedimenzionalni (3-D), realni, vektorski signal

Tipovi signala

*        Deterministički, aperiodički, periodički

*        Slučajni (stvarno, prividno ili pseudo)

Slika 1. Aperiodičan signal Slika 2. Periodičan signal

4

Slika 3. Slučajan signal

Pri svakom prijenosu signala kroz komunikacijski sistem, signal doživljava promijene, kojima je na izvoru cilj da se u njega 'utisne' poruka te se na odredištu iz njega 'izvadi'. To znači da na neki način treba uticati na promjenu nekog od parametara signala (amplitudu, frekvenciju ili fazu) i znati je protumačiti. Postupak obrade signala u predaji s kojim se u prijenosni signal 'utiskuje' poruka naziva se MODULACIJA. Na prijamnoj strani se vrši obratni postupak, nazvan DEMODULACIJA.Kakve god promijene signal1 doživio, matematička analiza, tj. razvoj u Fourier-ov red, pokazati će da se on u suštini sastoji od niza 'sinusnih' komponenti od kojih svaka ima svoje parametre, koje zbrojene zajedno daju signalu konačni oblik. Dakle, da bi se obrađeni signal, ili bolje reći složeni signal, prenio kroz komunikacijski kanal moraju se prenijete sve njegove komponente koje su pojedinačno 'sinusne' prirode.

3. PRIKAZI SIGNALA

Osnovni komunikacijski model možemo predstaviti slijedećom blok –semom:

Npr. govornik priča pa zbog šuma pojača svoj glas ili pak ponavlja ono što je rekao. To bi bilo zaštitno kodiranje kod običnog razgovora. Istu logiku primjenjujemo i kod telekomunikacijskih i informacijskih sistema. (opisati GSM)Jednostavan blok prikaz sistema za prijenos informacija od tačke do tačke (point –to-point) u kojem uključujemo i zaštitno kodiranje bi bio slijedeći.

1 Željen.T. Osnovi Telekomunikacija. Novi Sad. 2004.

5

IZVOR

INFO.

KODER

IZVORA

MODULATORZASTITNI

KODER

PRENOS

Izvor Odrediste

PRENOSPREDAJNIK PRIJAMNIK

SUM

Tako su isto: prijenos, prerada i prijam informacija u informacijskim sistemima nerazdvojivo povezani s pojmom signala. Različiti oblici informacije se mogu ostvariti pomoću signala, pa možemo reći da su signali materijalni nosioci informacije.Zadatak svakog sistema je da prenese vjerno signale uz maksimalan sadržaj informacije. Da bi se to postiglo potrebno je sistem prilagoditi vrsti signala. U realnim informacijskim sistemima signali se prenose na veće ili manje udaljenosti najčešće u obliku elektromagnetskih titranja. Zbog toga se kao fizikalne veličine koje određuju karakter signala obično uzimaju napon ili struja, koji se mijenjaju u vremenu po određenom zakonu, ovisno o prirodi prenošene vijesti. Fizikalne karakteristike signala ćemo opisati matematičkom modelima koji će s dovoljno tačnosti prikazati osnovna svojstva realnih signala.Signali imaju prostornu i vremensku razdiobu. Informacija je sadržana u onom parametru signala koji poprima promjenljivu vrijednost. Ta promjena ovisi o karakteru i količini informacije. Signali kod kojih su nosioci informacija samo koordinate mjesta nazivamo konfiguracijama. Ako je informacija opisana samo vremenskom koordinatom ili vremensko – prostornim koordinatama onda se signali kojima se prenose takve informacije nazivaju dešavanja. Pomoću tih koordinata opisujemo i fizikalna svojstva signala odnosno tako razlikujemo signale po njihovim fizikalnim svojstvima (pritisak zvuka, električni napon, temperatura itd.). Signale potom možemo razlikovati i po tome da li posjeduju ili ne posjeduju energiju potrebnu za otkrivanje informacije koju prenose. (žive-prenošene informacije i mrtve –pohranjene informacije)Signale ćemo nazvati determinisanima ako su parametri koji ih određuju poznati u svakom trenutku vremena i oni pripadaju poznatoj vijesti. Ako su parametri signala u promatranim trenutcima vremena slučajne veličine onda takve signale nazivamo slučajni.U realnim uvjetima nemoguće je predvidjeti vremenske promjene signala koji pripadaju određenim vijestima. Stoga je nužno da se realni signal promatra kao slučajni proces određen vjerovatnosnim karakteristikama.Prikazivanje determinisanog signala pomoću određene vremenske funkcije nazvat ćemo vremenskim prikazom signala (prikaz signala u vremenskoj domeni). Iz matematike nam je poznato da vremenski ograničenu funkciju možemo prikazati pomoću ortogonalnih funkcija kao što su npr. trigonometrijske funkcije koje nazivamo harmonici. Skup svih harmonika, (koji su određeni amplitudom, fazom i frekvencijom), kojim je određena vremenska funkcija prikazana čini frekvencijski spektar vremenske funkcije (signala). Na taj način se može prikaz funkcije (signala) u vremenskoj domeni zamijeniti prikazom u frekvencijskoj domeni, odnosno frekvencijskim spektrom datog signala u vremenu. Oba prikaza su adekvatna, a često je korisno primijeniti oba u rješavanju nekog problema.

4. PRIJELAZ IZ VREMENSKE U FREKVENCIJSKU DOMENU SIGNALA

6

Napraviti ćemo jednu analogiju da bi lakše usvojili prijelaz signala iz vremenske u frekvencijsku domenu (dimenziju) i obrnuto. Kada razgovaramo o brojevima i recimo da sad prebrojimo koliko nas ima u učionici i ako nas je npr.15 (petnaest) taj iznos nam je odmah pojmljiv jer mi funkcioniramo i razmišljamo u dekadskom brojevnom sistemu. Ako bi sad isti taj broj zapisali u recimo binarnom brojevnom sistemu (1111) većina ljudi ne bi pojmila tu vrijednost kao petnaest mada smo broj petnaest napisali ali na drugi način (drugačijim parametrima). Također poznato nam je kako broj zapisan u jednom brojevnom sistemu prevodimo (pišemo) u drugi binarni sistem.Pokušajmo tako razmišljati i kod analize signala. Dakle signal možemo posmatrati u vremenu (osciloskopom) ili isti taj signal možemo posmatrati u frekvenciji (analizatorom spektra) i također možemo prelaziti iz vremenskog promatranja u frekvencijsko i obrnuto.Sve signale sukladno njihovoj prirodi tj. suštini možemo podijeliti u dvije skupine: determinisani i slučajni.I jedne i druge možemo predstaviti funkcijama s vremenskom domenom te ih tako prevodimo u domen matematike. Matematičkom analizom tih funkcija opisujemo signale odnosno pojave tj. informacije koje predstavljamo signalima.

5. DETERMINISANI SIGNALI

Determinisani signali se mogu definisati nekom vremenskom funkcijom i kad poznajemo tu funkciju onda je njihova vrijednost definisana u bilo kom trenutku (prošlost, sadašnjost i budućnost).Za ispitivanje osobina determinisanih signala, ustvari za prijelaz zapisa signala iz vremenske domene u domenu frekvencija koristimo se harmonijskom analizom funkcija koje predstavljaju takve signale, a harmonijska analiza zasniva se na teoriji Fourierovih redova i transformacija. Determinisani signali mogu biti periodični i neperiodični.Periodični Fourierovi redoviDeterminisani signali:

Neperiodični Fourierova transformacijaPeriodična funkcija s vremenskom domenom (u vremenu), može se prikazati zbrojem harmoničkih komponenata pomoću razvoja u Fourierov red. Na taj način prelazimo iz vremenske u frekvencijsku domenu, odnosno datu vremensku funkciju predstavljamo tj. preslikavamo u domen frekvencija. Dobiveni niz harmonika (eksponencijala) u frekvenciji potpuno definiše analiziranu vremensku funkciju. Zato je to slika vremenske funkcije u domenu frekvencija (učestalosti).Ova priča vrijedi i obrnuto, tj. iz frekvencijske domene možemo preći u vremensku domenu. Znači ako poznajemo signal u frekvenciji onda inverznim postupkom signal možemo preslikati u vrijeme. Očito je da je ovo preslikavanje vrijeme frekvencija funkcija jedan na jedan pa kažemo da imamo transformacijski par f(t) F(f)Na slici 1 su prikazani harmonijski sinusni signali x1(t), x2(t) i x3(t) u vremenskoj domeni, a na slici 2 su ti signali prikazani u frekvenciji.

7

Slika 4. Prikaz signala u vremenu

Slika 5. Prikaz signala u frekvenciji

6. SLUČAJNI SIGNALI

Većinu tehničkih problema u istraživanjima realnih informacijskih sistema ne možemo do kraja zadovoljavajuće riješiti samo pomoću metoda s determinisanim signalima. U realnim sistemima se nikad unaprijed ne može znati kakav će biti signal u pojedinim točkama sistema, a pogotovo ne možemo ta zbivanja predvidjeti. Naime, pojam informacije temelji se na odgovarajućoj prethodnoj neodređenosti podataka, pa kako su signali materijalni nosioci informacije, to oni također moraju poprimiti slučajni karakter. Kada bi se na izlazu sistema

8

unaprijed znalo kakav će se signal predati, sistem ne bi bio ni potreban. Prema tome sistem je potreban zato da se sistemom prenose unaprijed nepoznati signali, a samim tim za odredište novi podaci.Međutim, mi ipak od početka prijenosa informacija raspolažemo nekim podacima o signalima. Poznat je skup mogućih signala, tj. skup signala koji mogu biti predani u sistem. Npr. telegrafski sistem ima takvu strukturu da se njime mogu prenositi u kodiranom obliku svi znakovi abecede. Tako dolazimo do pojma statističkih karakteristika signala koje su sadržane u apriornim podacima o signalima. Radi toga će, u opštem slučaju, u proučavanju djelovanja realnih sistema na signale koji njima prolaze biti potrebno primijeniti statističke metode.Samo opisivanje slučajnih procesa odnosno matematičkih funkcija kojim ih predstavljamo je dosta složeno. Srećom, mnoge praktične probleme možemo riješiti primjenom pojednostavljenih metoda koje nam omogućavaju jednostavnije karakteristike slučajnih procesa. To su u prvom redu: statističke srednje vrijednosti i korelacijske funkcije, zatim srednje vrijednosti po vremenu, funkcije razdiobe i spektralne gustoće.

Pri obradi signala može se u osnovi uticati na promjenu njegove amplitude, frekvencije i faze. Ako su ove promjene usklađene sa signalom poruke, ovaj postupak 'utiskivanja' signala poruke u signal koji se prenosi između izvora i odredišta (prijenosni signal), naziva se MODULACIJA. Postupak 'očitavanja' signala poruke iz prijenosnog signala naziva se DEMODULACIJA. Osnovni uvjet da bi se navedeno ostvarilo je da signal poruke ima mnogo manju frekvenciju od prijenosnog signala. Kako je moguće uticati na različite parametre prijenosnog signala otuda i različiti nazivi i kratice za pojedine vrste modulacije-demodulacije. Osnovne vrste su:

AM - promjena amplitude sinusnog signala po pravilima signala poruke FM - promjena frekvencije sinusnog signala po pravilima signala poruke PM - promjena faze sinusnog signala po pravilima signala poruke

U zadnjoj deceniji prošlog milenijuma uobičajeno se je pri prijenosu TV poruke, koristio amplitudno modulirani visokofrekventni signal za prijenos slike i frekventno modulirani visokofrekventni signal za prijenos govora. Oba signala zauzimala su dogovoreno frekventno područje nazvano 'KANAL'. Različiti kanali koristili su različite visokofrekventne signale kako se ne bi međusobno 'miješali'. Razlog korištenja visokofrekventnog signala kao nositelja signala poruke je zbog njegovog učinkovitog rasprostiranja kao elektromagnetskog vala, što u pravilu nije osobitost signala poruke. Kako su promjene parametra signala u skladu s promjenama koje diktira poruka ovakva vrsta prijenosa poruke spada u tehnologiju analogne modulacije prijenosnog signala. Primjena analogne modulacije u računalnoj tehnologiji nije raširena, ali je prisutna (kao modem), te nadalje neće biti predmet rasprave.Digitalnu poruku predstavlja digitalni električni signal. To je signal koji se sastoji od DISKRETNIH stanja amplitude - napona ima ili nema i uopće nije važno koliki je. Bitna je samo prisutnost u vidu pozitivnog ili negativnog strujnog izlaza na predajniku i prepoznavanje tog stanja (ne oblika) u prijemniku. U većini slučajeva to se simbolički označava sa "1" i "0". Takav električni signal može se prenositi izravno na način da ga se kao različite naponske razine (samo dvije) uputi preko nekog fizičkog voda do primatelja, što je u

9

računalnoj tehnologiji najčešće. Drugi je način je da s njim izvrši modulacija signala sinusnog oblika kojeg se potom šalje fizičkim medijem (vodič) ili slobodnim prostorom (radio valovi).Ako se uzme slijed 101010101 vrlo lako se može uočiti sličnost sa sinusnim signalom. Amplituda je sa stanovišta poruke nebitna, ali je od značaja frekvencija. Što je frekvencija veća to znači da se u posmatranom vremenskom razdoblju može prenijeti više "1" i "0", odnosno više poruke-informacije.

Slika 6. Frekvencija digitalnog uzorka 1010101...

Prema slici moglo bi se zaključiti da sam sinusni signal može prenijeti poruku tipa 101010101..., no ako je poruka tipa 1111000011110000..., dužina trajanja impulsa, sastavljenog kao grupa od četiri posebna impulsa se povećava, a frekvencija se smanjuje, a ako je recimo oblika 110000001100000011000000... mijenja se dužina trajanja pozitivnog impulsa, dužina trajanja negativnog impulsa i frekvencija nije jednoznačno određena veće se po Fourier-ovoj analizi složeniji signal sastoji od više sinusnih signala različite amplitude i frekvencije.Matematička analiza za pravougaoni signal prema slici pokazala bi da se on sastoji od sinusnog signala osnovne frekvencije 'f' te niza signala manjih po amplitudi i većih po frekvenciji (harmonične komponente) kako to prikazuje animacija na slici 6. ali samo za dvije harmonične komponente.

Teorija kaže da pravougaoni impulsi sadrže velik broj harmoničnih komponenti i zauzimaju opseg frekvencija koji je vrlo širok (teoretski - beskonačno). U praksi se smatra da je signal po obliku 'gotovo' originalan (pravougaon) ako se iz predajnika u prijemnik prenese prvih sedam harmoničnih komponenti. Jednačina, koja po Fourier-ovom razvoju u red, opisuje pravougaoni signal i njegove komponente je:

10

Ako je n=1 radi se o osnovnoj sinusnoj komponenti amplitude [4/π]*[1/(2*n-1)]=4/π i frekvencije f*(2*n-1)]=f , za n=2 dobiva se komponenta amplitude [4/π]*[1/(2*2-1)]=4/(3*π) i frekvencije f*(2*2-1)]=3*f, za n=3 harmonik ima amplitudu 4/(5*π) i frekvenciju 5*f, te naredni harmonik amplitude 4/(7*π) i frekvencije 7*f i tako do beskonačnosti.Pojedine komponente pravougaonog signala (harmonici) imaju frekvenciju koja je samo neparni umnožak osnovne, dakle diskretne vrijednosti frekvencija, i kojima amplituda u osnovi pada po obrascu sin(x)/x , što ukazuje da su promjenjive veličine i faze. Pojedine komponente mogu se prikazati na drugačiji način u odnosu na sliku 6. Ako se na apscisi postavi frekvencija 'f' a na ordinati amplituda pojedinih komponenti dobiti će se frekvencijski spektar signala, odnosno njegov prikaz u FREKVENTNOJ DOMENI.

Slika 7. Amplituda harmonika pravouglog impulsa.

Na slici se vidi da 10. harmonik, frekvencije 19*f, ima nacrtanu veću amplitudu nego bi je trebalo nacrtati, no može se zaključiti da amplitude harmonika s višim frekvencijama vrlo brzo opadaju te da je njihov udio u oblikovanju signala sve manji. No u praksi nije moguće prenijeti cjelokupni frekventni SPEKTAR pravougaonog impulsa. Svjesno se ide na odbacivanje komponenti koje su manje od polovice amplitude osnovnog signala. Ispuštanje viših harmonijskih komponenti uzrok je izobličenju, no moderna elektronika raznim metodama analize zna vrlo uspješno prepoznati o kakvom se impulsnu radi. Prema slici 6. već dva harmonika uz osnovni signal daju zadovoljavajući rezultat. Upravo u navedenom očitava se 'otpornost' digitalnih sistema, jer im oblik impulsa nije bitan već njegovo prepoznavanje, što se raznim metodama usporedbe (korelacije) između primljenog impulsa i pravougaonog predloška vrlo efikasno ostvaruje uz gotovo beznačajne gubitke.Koliki bi komponenti u frekventnoj domeni imao sinusni signal? Jednu naravno. Signal velike amplitude i uskog spektra obično je nekakva kratka smetnja velike snage, a ako je i stalo prisutna može se lako izolirati. No prisutnost cijelog niza frekvencija unutar nekog frekventnog raspona (spektra) sa slučajnim promjenama amplitude i frekvencije, nazvano šum, može vrlo učinkovito omesti komunikaciju. Kvaliteta sistema za komunikaciju očitije se upravo u tome koliko je otporan na svoj vlastiti generirani šum i vanjski šum.No to nije, sa stanovišta korisnika ono što on može u cijelosti iskoristiti, osobito ako je u sistemu koji zajednički koristi s drugima (računalna mreža). Dio koji korisnik može ostvariti od raspoloživog bandwith-a naziva se PROPUSNOST - THROUGHPUT (TP) i ovisi o raznim uvjetima, kao broju aktivnih korisnika na mreži, tipu podataka koji se prenose, vrsti uređaja i drugom.

11

Pa ako se zna koliko je jedna datoteka velika (koliko u njoj ima bit-a) i ako se zna koliki je raspoloživi BW (teoretski 56kbps za modem) može se izračunati koliko vremena treba da se podaci prenesu od jednog mjesta do drugog.

S - veličina datoteke (bit-a)BW - propusna moć kanala (bps)T - vrijeme potrebno za prijenos (s)

Naravno, u praksi je nemoguće iskoristiti cijeli BW, osobito ako ga dijeli više korisnika. Tada se propusnost za svakog korisnika računa s TP umjesto BW. Neograničene količine bit-ova mogu se poslati preko komunikacijskog kanala, samo je pitanje koliko za to treba vremena. Što je propusnost veća za to će trebati manje vremena. Ako je moguće prenijeti dovoljno bit-ova da se prenese slika neke veličine 25 puta u sekundi eto prijenosa slike u realnom vremenu. Ako je BW premali mogu se sve slike s vremenom skupiti te potom prikazati, ali to nije komunikacija u realnom vremenu. Prvo bi bilo nekakva video konferencija izravno, a drugo izvještaj pojedinih sudionika video konferencije nakon što se prikupe svi potrebni bit-ovi. Za TV signal (analogni) ovo nije moguće. Ako nema raspoloživog propusnog opsega nema ni prijenosa.

7. KARAKTERISTIKE SIGNALA

Svi signali koji se danas prenose2 u telekomunikacijama mogu se svrstati u neki od sledećihosnovnih tipova signala:

- signali govora i muzike,- signali slike i- signali podataka.

Svaki od tipova signala ima parametre na osnovu kojih se projektuju sistemi za njihov prenos. U ovom poglavlju navedeni su neki od tih parametara.

8. SIGNALI GOVORA I MUZIKE

Osnovne karakteristike signala govora i muzike jesu:- Širina spektra. To je opseg učestanosti u kom se nalazi veći deo snage signala, potreban radi postizanja zadovoljavajuće razumljivosti. Da bi se odredile granice spektra bilo je neophodno

2 Željen.T. Osnovi Telekomunikacija. Novi Sad. 2004.

12

da se izvrši veliki broj eksperimenata sa mnogo slušalaca koji ocenjuju kvalitet pojedinih signala.

Širina spektra iznosi:- za govorni signal u klasičnoj telefoniji (300÷3400 Hz) (zadovoljavajuća je razumljivost i prepoznavanje sagovornika),- za govorni signal sa redukovanim kvalitetom (300÷2400 Hz) ili (300÷2700 Hz) (zadovoljavajuća je razumljivost ali prepoznavanje sagovornika nije uvek moguće),- za muziku sa CD kvalitetom (0÷20000 Hz) (veoma visok kvalitet zvuka),- za muziku u FM radio difuziji (UKT) (30÷15000 Hz) (visok kvalitet zvuka),- za muziku (i govor) u AM radio difuziji (srednji, dugi i kratki talasi) (30÷5000 Hz) (skroman kvalitet zvuka).

U telefoniji je usvojeno da na početku međugradske veze nivo srednje snage iznosi −10 dBm.- Dinamika signala. Opseg promene nivoa trenutne snage. Dinamika govora iznosi 60 dBm, uopsegu (10÷−50 dBm), a muzičkog signala 70 dBm, u opsegu (9÷−61dBm).

9. SIGNALI SLIKE

Osnovna karakteristika signala slike u TV sistemima jeste velika širina spektra, B =5 MHz, u frekvencijskom opsegu (10 Hz÷5MHz), kao i velika složenost sistema. Broj linija po slici u PAL sistemu koji se koristi kod nas i u većem delu Evrope jednak je N = 625, a broj slika iznosi 25 u sekundi ( = 25Hz) sf . TV signal je najsloženiji signal u klasičnim telekomunikacijama. Za svaku tačku u ravni ekrana treba preneti tri podatka: intenzitet, boju i zasićenost. Ustanovljeno je da se bilo koja boja može dobiti kombinacijama različitih količina tri primarne boje. Najčešće se koristi RGB sistem sa crvenom (R), zelenom (G) i plavom bojom (B), sa talasnim dužinama 630 nm, 520 nm i 450 nm.Radi kompatibilnosti kolor sistema sa monohromatskim, umesto tri signala koji predstavljaju navedene primare, prenosi se takođe tri signala:- luminentni signal koji prenosi ukupnu informaciju o osvetljenosti svake tačke i-dva hrominentna signala koji se izračunavaju kao linearne kombinacije (razlike) luminentnog signala i plavog primara, odnosno luminentnog signala i crvenog primara.

Iz ova tri signala stariji (crno beli) prijemnici koriste samo luminentni deo i prikazuju crno-belusliku. Noviji prijemnici kombinacijom tri signala određuju tri primarne boje za svaku tačku na ekranu i prikazuju sliku u boji. Istovremeni prenos više signala omogućen je postupkom frekvencijskog multipleksiranja.

10. ZAKLJUČAK

Pojam signala ili električnog signala može se definisati na više načina. Dve veoma razumljive definicije glase: a) Signal je (električni) ekvivalent poruke. b) Signal je skup podataka o nekoj pojavi ili događaju.

13

Signal se u telekomunikacijama obično posmatra kao zavisna fizička veličina (zavisna promen- ljiva, funkcija). Ona se menja u zavisnosti od druge fizičke veličine (nezavisne promenljive). Zavisna promenljiva može da bude, po svojoj prirodi: napon, struja, električni potencijal, skup brojeva dobijenih očitavanjem nekih podataka, itd. Nezavisna promenljiva može da bude vreme, neka od prostornih koordinata.Najčešće je signal realna veličina. Ponekad se koriste i signali za koje kažemo da su kompleksni.Postoji više načina za podelu signala. Signali se, npr. mogu podeliti na determinističke (oni za koje je ponašanje određeno nekim analitičkim izrazom i poznato za svaku vrednost nezavisne promenljive) i slučajne (oni za koje je poznato samo ponašanje u prošlosti, ako je nezavisna promenljiva vreme).

11. LITERATURA

1. Željen.T. Osnovi Telekomunikacija. Novi Sad. 2004.

14

12. POPIS SLIKA

Slika 1. Aperiodičan signal………………………...…..4. Slika 2. Periodičan signal…………………………...….4.Slika 3. Slučajan signal……………………………..….5.Slika 4. Prikaz signala u vremenu...................................8.Slika 5. Prikaz signala u frekvenciji................................8.Slika 6. Frekvencija digitalnog uzorka 1010101...........10.Slika 7. Amplituda harmonika pravouglog impulsa.......11.

15