Что такое несущий сигнал
Несущий сигнал
Несу́щий сигнал — сигнал, один или несколько параметров которого подлежат изменению в процессе модуляции. Степень изменения параметра определяется мгновенным значением информационного (модулирующего) сигнала.
В качестве несущего может быть использован любой стационарный сигнал. Чаще всего в качестве несущего сигнала используется высокочастотное (относительно информационного сигнала) гармоническое колебание, что обусловлено простотой демодуляции и узким спектром. Однако, в некоторых случаях целесообразно использовать другие виды несущего сигнала, например, прямоугольный.
Другие названия
Несущий сигнал часто называют просто несу́щая (от несущая частота), либо несущее (колебание). Все эти термины означают практически одно и то же. В английской терминологии несущий сигнал обозначается словом carrier.
Полезное
Смотреть что такое «Несущий сигнал» в других словарях:
несущий сигнал — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN carrier tone … Справочник технического переводчика
несущий сигнал — 06.01.55 несущий сигнал [ carrier signal]: Сигнал определенной частоты, выбранной для передачи данных и позволяющий осуществлять передачу данных на большие расстояния. Примечание Для передачи данных несущий сигнал подвергается модулированию и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Сигнал — в физике изменение некоторой физической величины, служащее для регистрации события. См. также: Сигналы Системы отсчета Финансовый словарь Финам. Сигнал Сигнал процесс передачи информации через действия компании. По английски: Signal Синонимы:… … Финансовый словарь
сигнал коррекции синхронизации излучения станций — сигнал коррекции Сигнал, поступающий на опорную станцию и несущий информацию о поправке, компенсирующей погрешность синхронизации излучения данной опорной станции. [ГОСТ 21535 76] Тематики навигация Синонимы сигнал коррекции … Справочник технического переводчика
СИГНАЛ — (от лат. signum знак) знак, физический процесс (или явление), несущий сообщение (информацию) о каком либо событии, состоянии объекта наблюдения либо передающий команды управления, указания, оповещения и т. д. (напр., световой сигнал светофора) … Большой Энциклопедический словарь
сигнал вихретокового преобразователя — Сигнал (э.д.с, напряжение или сопротивление преобразователя), несущий информацию о параметрах объекта контроля и обусловленный взаимодействием электромагнитного поля преобразователя с объектом контроля. [ГОСТ 24289 80] Тематики контроль… … Справочник технического переводчика
сигнал магнитного преобразователя — Сигнал (э. д. с, напряжение или сопротивление магнитного преобразователя), несущий информацию об измеряемом магнитном поле [ГОСТ 24450 80] Тематики контроль неразрушающий магнитный EN signal of magnetic transducer … Справочник технического переводчика
сигнал телеметрического информационного канала — Сигнал, несущий сообщения о результатах измерения или контроля одного телеметрируемого параметра. [ГОСТ 19619 74] Тематики телемеханика, телеметрия EN information channel signal … Справочник технического переводчика
сигнал частоты и (или) времени — Сигнал, несущий информацию о размерах единиц частоты и (или) времени и (или) шкал времени, воспроизводимых (формируемых) конкретной мерой частоты и (или) времени. [ГОСТ 8.567 99] Тематики метрология, основные понятия Обобщающие термины средства… … Справочник технического переводчика
СИГНАЛ — (от латинского signum знак), знак, физический процесс (или явление), несущий сообщение (информацию) о каком либо событии, состоянии объекта наблюдения либо передающий команды управления, оповещения и т.д … Современная энциклопедия
Несущая частота
Смотреть что такое «Несущая частота» в других словарях:
НЕСУЩАЯ ЧАСТОТА — частота гармонических электрических (электромагнитных) колебаний, служащих переносчиком информации при ее передаче посредством модуляции этих колебаний сигналами, соответствующими передаваемому сообщению … Большой Энциклопедический словарь
НЕСУЩАЯ ЧАСТОТА — частота гармонич. несущего колебания. Физическая энциклопедия. В 5 ти томах. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988 … Физическая энциклопедия
несущая частота — Частота несущей, представляющей гармоническое электрическое колебание. [ГОСТ 24375 80] Тематики радиосвязь Обобщающие термины виды частот … Справочник технического переводчика
НЕСУЩАЯ ЧАСТОТА — частота электромагнитных колебаний при отсутствии (см.); в самих колебаниях с низкой частотой не содержится информации, они лишь «несут» её при передачи посредством модуляции этих колебаний сигналами, соответствующими передаваемому сообщению … Большая политехническая энциклопедия
НЕСУЩАЯ ЧАСТОТА — см. Модуляция. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
несущая (частота) — Непрерывное высокочастотное колебание, которое обычно модулируется полезным сигналом. [Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо русский толковый словарь справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002] Тематики электросвязь,… … Справочник технического переводчика
несущая частота — 06.01.54 несущая частота [ carrier frequency]: Аналоговый сигнал фиксированной амплитуды и частоты. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
несущая частота — частота гармонических электрических (электромагнитных) колебаний, служащих переносчиком информации при её передаче посредством модуляции этих колебаний сигналами, соответствующими передаваемому сообщению. * * * НЕСУЩАЯ ЧАСТОТА НЕСУЩАЯ ЧАСТОТА,… … Энциклопедический словарь
Несущая частота — Несущий сигнал сигнал, один или несколько параметров которого подлежат изменению в процессе модуляции. Степень изменения параметра определяется мгновенным значением информационного (модулирующего) сигнала. В качестве несущего может быть… … Википедия
несущая частота — nešamojo virpesio dažnis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. carrier frequency vok. Trägerfrequenz, f rus. несущая частота, f pranc. fréquence porteuse, f … Automatikos terminų žodynas
Основы беспроводных сетей
Аналоговые и цифровые сигналы. Модуляция
Аналоговые и цифровые сигналы
При распространении сигналов в какой-либо среде, они носят непрерывный по величине и времени характер. Сигналы, непрерывные по величине напряжения и времени, называются аналоговыми (рисунок 1(а)). Основной причиной массового перехода от аналоговых сигналов к цифровым в беспроводных системах связи является развитие цифровой техники, которая оперирует численными данными, а не аналоговыми сигналами. Также, в пользу цифровых сигналов сыграли возможность восстановления в промежуточных узлах передачи и инструмент кодирования, используемый для восстановления утерянных данных и решения вопросов безопасности.
Результат двух операций, дискретизации и квантования, над аналоговым сигналом называется цифровым (рисунок 1(г)).
Используя цифровые сигналы, можно представить исходный аналоговый сигнал в виде конечной числовой последовательности, что облегчит хранение и обработку данных, а также сделает возможным использование схем кодирования.
Важным достоинством цифровых сигналов является возможность их воспроизведения: принятый аналоговый сигнал может быть усилен по амплитуде, однако, наряду с сигнальной составляющей, будет усилена помеха, тогда как цифровой сигнал может быть сначала декодирован, после чего сгенерирован заново.
Кодирование
Под кодированием подразумевается однозначное преобразование числовой последовательности в другую числовую последовательность, как правило, большей длины. Кодирование применяется с целью обнаружения и/или исправления ошибок, возникших при передаче данных.
Рассмотрим простейший вид кодирования с проверкой на чётность: для этого запишем числовую последовательность, полученную в предыдущем пункте, поэлементно в столбец:
К каждому из символов добавим дополнительный бит, который равен нулю, если сумма битов числа чётная, и равен единице, если сумма битов числа нечётная. Таким образом, сумма битов нового четырёхзначного числа является чётной.
При передаче последовательность модулирует несущий сигнал и передаётся в эфир. На приёмной стороне полученный сигнал декодируется и делится на 4-битные последовательности, каждая из которых кодирует один символ. Далее, каждое из четырёхбитных чисел проверяется на чётность и, в случае, если сумма битов является нечётной, то фиксируется ошибка в передаче данного символа. Код с проверкой на чётность может только обнаруживать одну ошибку при передаче символа, т.е. если будут неверно приняты два из четырёх битов, то ошибка обнаружена не будет. Рассмотренный метод кодирования является достаточно простым, однако существуют более сложные кодовые конструкции, которые позволяют не только обнаруживать, но и исправлять одну или несколько ошибок.
Модуляция
Сигнал, содержащий информацию, занимает определённую полосу, располагается в области низких частот и называется модулирующим. Высокочастотный сигнал, один или несколько параметров которого изменяются в соответствии с модулирующим сигналом называется модулируемым. При этом процесс преобразования высокочастотного гармонического сигнала, в ходе которого спектр информационного сигнала переносится в область высоких частот, называется модуляцией. Использование данного преобразования имеет два преимущества:
Схема модуляции
Процесс модуляции состоит в изменении амплитуды, частоты или фазы несущей частоты в соответствии с поступающими данными.
Обратимся к рисунку 4 для пояснения процесса модуляции. Генератор несущей формирует опорный сигнал, представляющий из себя гармонический сигнал заданной частоты, который поступает на вход модулятора. Источник передаваемого сообщения формирует поток бит, которые необходимо передать на приёмную сторону. В соответствии с сформированным потоком бит в блоке модулятора изменяются один или несколько параметров опорного сигнала, после чего, полученный сигнал передаётся в следующие каскады передатчика и излучается в направлении приёмника.
Сигнальное созвездие IQ
Одним из инструментов при оценке схемы модуляции сигнала является изображение сигнального созвездия, которое представляет из себя способ представления радиосигнала в виде двухмерной точечной диаграммы на комплексной плоскости. Любой сигнал может быть представлен как сумма синфазной ( I ) и квадратурной ( Q ) составляющих и изображается как точка на комплексной плоскости. Совокупность сигналов, которую формирует передатчик и которая, исказившись в процессе распространения, детектируется на приёмной стороне, образует на комплексной плоскости множество точек, называемых сигнальным созвездием.
Амплитудная манипуляция (ASK, AM)
Частотная манипуляция (FSK, ЧМ)
Фазовая манипуляция (PSK, ФМ)
Квадратурно-амплитудная манипуляция (QAM, КАМ)
В рассмотренных выше видах манипуляции, в соответствии с информационным сообщением изменялся один из параметров высокочастотного сигнала: амплитуда, частота или фаза. В квадратурно-амплитудной манипуляции используется комбинация различных амплитудных уровней и фазовых сдвигов, которые ставятся в соответствие передаваемым битам информации. Так, при использовании QAM-16 разрешено 4 значения амплитуды и 4 значения фазовых сдвигов, что при комбинации «каждый с каждым» даёт 16 возможных вариантов сигнала, каждому из которых соответствует точка на сигнальном созвездии:
Пусть, при передаче рассматриваемой информационной последовательности, используется QAM-16. Тогда осциллограммы модулированного сигнала будут выглядеть следующим образом:
Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM)
Одной из проблем при распространении сигнала, как было показано в уроке «Принципы распространения радиосигнала», является многолучёвость, последствием которой является межсимвольная интерференция (МСИ). Одним из методов борьбы с МСИ является использование OFDM, применение которого делит используемый частотный диапазон на множество поднесущих, на каждой из которых используется сниженная модуляция с большим защитным интервалом, сохраняя при этом общую скорость передачи. Кроме того, использование OFDM позволяет повысить устойчивость системы к частотно-избирательным замираниям, поскольку влияние будет оказано лишь на отдельные поднесущие, а не на весь спектр сигнала. Недостатком метода является чувствительность к эффекту Допплера.
Далее, каждый из потоков поступает в радиотракт, где каждый из них переносится на заданную частоту и передаётся в эфир:
Однако, в случае, если при распространении сигнал сильно искажается и, на самом деле, была передана другая последовательность, например «0011», то возникает ошибка. В беспроводных системах связи, с помощью периодической рассылки служебных сообщений, происходит постоянный контроль за параметрами радиоканала и, в случае возникновения описанной ситуации, система может понизить манипуляцию, например до QAM-4. Это позволит снизить число ошибок при передаче ценой снижения скорости в канале. Сигнальное созвездие после смены манипуляции представлено на рисунке 14(в). При снижении манипуляции, увеличивается область вокруг каждого из разрешённых состояний, что непосредственно влияет на уровень ошибок при передаче.