Аналогты және дискретті сигналдар. x(t) аналогты сигналы үзіліссіз уақыт функциясы болып табылады, яғни, x(t) барлық t үшін анықталады. Электрлік аналогты сигнал физикалық сигнал (мысалы, мағына) кейбір құрылғы электрлік сигналға айналғанда пайда болады. Теңдік үшін, х(кТ) дискреттік сигналы дискретті уақыт аралықта сигнал болып, әрбір уақыт кТ моментінде анықталатын сандар тізбегін сипаттайды. Мұндағы к - бүтін сан, ал Т – белгіленген уақыт аралығы.
Энергия немесе қуат арқылы берілетін сигналдар. Электрлік сигналды R кедергісіне берілетін кернеу өзгерісі v(t) немесе i(t) тогының p(t) қуаты арқылы елестете аламыз:
p(t)=v2(t)/R (1)
немесе
p(t)=i2(t)R. (2)
Байланыс жүйелерінде қуат көбінесе нормаланады (R кедергісі 1 Ом-ға тең, бірақ реалды арнада ол кез келген бола алады). Қуаттың тура мағынасын алу үшін, ол “денормаланған” нормаланған мағыналық жол арқылы алынады. Нормаланған жағдайда (2) және (3) теңдіктері бірдей түрде болады. Осыдан, сигнал кернеуден немесе токтан берілгеніне қарамастан, нормаланған форма бізге қуатты төмедегі формула арқылы білдіруге мүмкіндік береді:
p(t)=x2(t) , (3)
мұндағы x(t) – кернеу немесе ток.
Байланыс арнасы туралы түсінік. Алдыңғы талдауда көрсетілгендей, байланыс арнасы жіберу құрылғысы және қабылдағыш арасындағы байланысты қадағалайды. Физикалық арна электр сигналын өткізетін екісымды немесе ақпарат акустикалық жолмен берілетін немесе ақпарат антенна арқылы байланысатын бос кеңістіктен, ақпараттың орнын модульденген күннің сәулесі немесе суішілік мұхит арнасың ауыстыратын шыныталшықты бола алады.
3 сурет-Бағыттағыш жүйелерімен байланыс арналарына арналған
жиіліктік диапазон
Кез келген арнамен жіберілген сигналдағы бір жалпы қиыншылық - аддитивті шу. Жалпы айтқанда, аддитивті шу көбінесе байланыс жүйесінде қолданылатын әртүрлі резистр және қатты денелі құрылғылар электрлік компоненттер ішінде пайда болады. Осы шуылдарды көбінесе жылулық шуылдар деп атайды. Басқа шу көздері және интерференция жүйе сыртында да пайда бола алады, мысалы, басқа арна қолданушылардың ауыспалы бөгеттері.
Жіберілетін сигналдың қуатын көбейту арқылы шуылдың әсерін азайтуға болады. Бірақ конструктивті және басқа да практикалық ойлар жіберілетін сигналдың қуат деңгейін шектейді. Басқа базалық шек – арна жиілігінің алуға болатын жолақ кеңдігі. Жолақ кеңдігінің шегі негізінен жіберу құрылғысында және қабылдағышта қолданылатын физикалық ортаның шегімен және электрлік компонентпен байланысты. Осы екі жағдай кез келген байланыс арнасы арқылы берік жіберілген деректер санының шектеуіне әкеледі. Төменде біз кейбір бөлек арналардың мінездемесін түсіндіреміз.
Сым арналары. Телефондық желі дыбыстық сигналды, сондай-ақ деректерді және бейнесигналдарды жіберу үшін сымдық жолақты пайдаланады. Виттелген сымдық булар және коаксальді кабель негізінен шектелген жиіліктік жолақтың кеңдігінің келуін қадағалайтын электромагнитті арна береді. Кәдімгідей қолданылатын телефондық сым клиентті орталық стансамен қосу үшін бірнеше мың килогерц жолақ кеңдігі бар. Басқа жағынан, коаксальді кәбільді көбінесе пайдаланылатын жолақ кеңдігінде бірнеше мегагерц жиілігі бар. 3-сурет толқынсуды және оптикалық кабельді қосатын электромагниттік арнада қолданылатын жиіліктік диапазонды түсіндіреді.
Осындай арнамен жіберілетін сигналдар амплитуда және фаза бойынша азаяды, одан басқа оларға аддитивтік шуыл қосылады. Виттік бу түріндегі сымдық байланыс жолағы жанынды орналасқан бу әсерінен ауыспалы бөгет интерференциясына құмар. Сымдық арна байланыс арналары арасында бүкіл қалааралық және дүние жүзі бойынша үлкен пайыз алатындықтан кең көлемді зерттеулер олардың беріліс құрылысын және амплитудалық фазалық азайту және фазалық өзгерістерін зерттеуге бағытталған.