Таблица 1.3 – Обозначение физических величин

Наименование физической величины	Обозначение	Единицы измерения
Ширина спектра сигнала (ширина полосы частот)		Гц, Герц
Динамический диапазон сигнала (канала)	Dc, Dk	дБ, децибелл
Длительность импульса	tи ,τ	с, секунда
Период следования импульсов	T	c, секунда
Частота следования импульсов	F, f	Гц, Герц
Длительность сигнала	Tc	с, секунда
База сигнала		--
Объем сигнала (ёмкость канала)	Vc , Vk	--

Примеры решения задач:

Задача 1. Вставьте недостающие слова: «Динамическим диапазоном сигнала характеризуют пределы изменения его …».

Решение: Динамическим диапазоном сигнала характеризуют пределы изменения его мощности (см.[1]).

Задача 2. Найдите объем сигнала, представляющего комбинацию из 15 двоичных импульсных посылок длительностью по 20 мс при динамическом диапазоне 20 дБ. Ширину спектра сигнала принять обратно пропорциональной длительности импульса.

Дано: t _и =20 мс D_c =20 дБ        N=15

Решение:

Объём сигнала рассчитаем по формуле  (согласно [1]).

Определим ширину спектра сигнала:

 Гц.

Т.к. сигнал представляет собой комбинацию из 15 импульсов, то длительность сигнала определим как

с.

Рассчитаем объём сигнала  

Задачи для самостоятельного решения:

1.35 Что называют динамическим диапазоном сигнала? Запишите формулу для его определения. Укажите единицу измерения.

1.36 Что называют шириной спектра сигнала? Укажите единицу измерения.

1.37 Что называют длительностью сигнала? Укажите единицу измерения.

1.38 Что называют объемом сигнала? Укажите единицу измерения.

1.39 Вставьте недостающие слова: «… канала равна произведении. Времени его занятия, полосы пропускаемых частот и диапазона допустимых … сигнала».

1.40 Определите, во сколько раз объем телевизионного сигнала превышает объем сигнала звукового вещания (при одинаковой их длительности), если ширина спектра телевизионного сигнала 6 МГц, а сигнала звукового вещания – 15 кГц. Динамические диапазоны сигналов считать одинаковыми.

1.41 Объем сообщения, передаваемого кодом Морзе, в 8 раз больше объема сообщения, передаваемого международным телеграфным кодом МТК-2. Определите ширину полосы частот второго сообщения, если ширина полосы частот первого 800 Гц. Время передачи и динамический диапазон считать равными.

1.42 Факсимильный сигнал c наибольшей мгновенной мощностью 1 мВт и объемом 30000 передается в течение 1 с по каналу с шириной полосы частот 3 кГц. Определите допустимый уровень шума в канале.

1.43 Известно, что ширина полосы частот телефонного сигнала 3100 Гц, а сигнала низкоскоростной передачи данных 50 Гц. При каких условиях объем первого сигнала превышает объем второго в 62 раза?

1.44 Сравните объемы факсимильного и телефонного сигналов с шириной полосы частот 3 и 4 кГц соответственно. Длительность и динамический диапазон сигналов принять равными.

1.45 Текст из ста букв передается по телефонному каналу в течение 30 с. Тот же текст, за то же время передается по телеграфному каналу пятизначным двоичным кодом. Приняв динамические диапазоны телефонного и телеграфного сигналов равными, определите, во сколько раз телеграфный сигнал экономичнее телефонного (сравните объемы двух сигналов).

1.46 Объем телевизионного сигнала 10⁶, а динамический диапазон 30 дБ. Определите базу сигнала и время его передачи, если ширина полосы частот сигнала 6,5 МГц.

1.47 Канал тональной частоты занимает полосу частот от 300 до 3400 Гц. По нему в течение 30 с передается телефонное сообщение и такого же содержания телеграфное сообщение равномерным кодом с длительностью каждой посылки 20 мс. Оцените экономичность того и другого метода передачи. Динамические диапазоны сигналов принять равными.

1.48 В течение 50 с по каналу тональной частоты телеграфным способом передается текст из 150 букв. Тот же текст в течение того же времени передается телефонным способом. Сравните экономичность способов передачи (сравните объемы сигналов) при условии, что для достаточно надежного воспроизведения телеграфного сообщения ширина полосы частот сигнала должна быть обратно пропорциональна длительности импульса. Кодовые слова состоят из пятиэлементных одинаковой длины кодовых комбинаций.

1.49 Найдите базу сигнала при его объеме 10⁶ и динамическом диапазоне 20 дБ. Во сколько раз при этом мощность сигнала должна превышать мощность шума в канале?

1.50 Известно, что объем телевизионного сигнала в 540 раз превышает объем сигнала звукового вещания. Определите полосу частот телевизионного сигнала, если он передается по каналу за то же время, что и сигнал звукового вещания с полосой частот 12 кГц. Динамические диапазоны сигналы принять одинаковыми.

1.51 Сигнал передачи данных передается последовательностью из 200 импульсов, длительность каждого импульса 10 мс. Динамический диапазон сигнала составляет 12 дБ. Определите базу и объем сигнала. Ширину полосы частот сигнала принять обратно пропорциональной длительности импульса. Приведите графическое изображение объема сигнала.

1.52 Скорость передачи даны равна 1200 бит/ c ,  Определите объем сигнала, если его передавали 5 минут.

1.53 Определите время, в течение которого передавали по каналу сигнал звукового вещания, занимающий полосу 30…15000 Гц, если  объем сигнала составляет ,  максимальная   мощность   сигнала - 2Вт,  минимальная мощность - 2 мВт.

1.54 Максимальная мощность телефонного сигнала равна 2200 мкВт, минимальная – 220 нВт. Определите динамический диапазон и объем сигнала, если длительность разговора составила 0,25 часа.

1.55 Ёмкость канала электросвязи . Можно ли по этому каналу передавать сигнал звукового вещания первого класса качества, если динамический диапазон сигнала равен 40 дБ, сигнал передается в течение 5 мин.

1.56 По каналу связи ведется передача данных со скоростью 48 кбит/ c в течение 3 минут. Динамический диапазон сигнала составляет 20 дБ. Емкость канала согласована с объемом сигнала . Как изменится время передачи сигнала, если скорость передачи сигнала увеличится в два раза, а динамический диапазон сигнала станет равным 15 дБ?

1.57 Определите допустимый уровень шумов в канале с шириной полосы частот  10 кГц и емкостью 10⁶ при передаче в течение 10 с сигнала мощностью 10 мВт.

1.58 Определите максимальную мощность сигнала, который передают в течение 10 с по каналу с шириной полосы пропускания 10 кГц и емкостью 10⁶. Уровень шума в канале 1 мВт.

1.59 Канал связи с шириной полосы частот 10 кГц предполагается использовать в течение 10 с. В канале действует шум со средней мощностью 1 мВт. Какова предельная мощность сигнала, который может быть передан по данному каналу, если объем сигнала 10⁶. Минимальное значение мощности сигнала принять равным средней мощности шумов в канале.

1.60 Определите, пригоден ли канал связи с емкостью 10⁷ для передачи сигнала длительностью 0,2 часа, динамический диапазон которого 35 дБ. Математическую модель сигнала можно представить в виде суммы .