Классификация сигналов

Лекция№1

Основы общей теории детерминированных сигналов. Гармонический анализ периодических сигналов. Спектры простых сигналов.

Основной задачей в системах технической защиты информации (СТЗИ) является прием и передача сообщения на расстояние по различным каналам передачи (проводные, беспроводные, различные среды).

Любой физический процесс, используемый в качестве переносчика информации, должен обладать свойством принимать всю совокупность состояний, по которым можно было бы однозначно установить соответствующее состояние объекта или процесса являющимся источником информации. Для этого сигнал подвергается модуляции. Процесс модуляции заключается в том, что колебание (переносчик информации) наделяется признаками, характеризующими полезное сообщение.

Переносчиком информации (сообщения) могут служить колебания различной частоты.

Преобразование сигналов в системах ТЗИ

В процессе передачи и приема сообщений сигналы подвергаются различным преобразованиям. Некоторые из этих преобразований являются типовыми обязательными для большинства систем независимо от их назначения, а также от характера передаваемых сообщений.

Основные преобразования:

- преобразование исходного сообщения в электрический сигнал и кодирование;

- генерация высокочастотных колебаний;

- управление колебаниями (модуляция);

- усиление слабых сигналов;

- выделение сообщения из высокочастотных сигналов (детектирование).

Кроме упомянутых процессов преобразование в ряде специальных случаев применяются другие процессы: умножение и деление частоты, генерация импульсов, различные виды импульсной модуляции.

Классификация сигналов

С информационной точки зрения сигналы можно разделить на детерминированные и случайные.

Детерминированными называют любой сигнал, мгновенное значение которого в любой момент времени можно предсказать с вероятностью единица.

К случайным сигналам относят сигналы, мгновенные значения которых заранее неизвестны и могут быть предсказаны лишь с некоторой вероятностью, меньше единицы. Такими сигналами являются, например, электрическое напряжение, соответствующей речи, музыке, радиоимпульсы, когда их амплитуды и фазы высокочастотного заполнения флуктдируют. По существу, любой сигнал, несущий в себе информацию, должен рассматриваться как случайный.

Сигналы от источника сообщений могут быть как непрерывные, так и дискретные (цифровые). В связи с этим применяемые в современных СТЗИ сигналы можно разделить на следующие классы:

- произвольные по величине и непрерывные по времени (рис. 1.1. а);

- произвольные по величине и дискретные по времени (рис. 1.1 б);

- квантованные по величине и непреривные по времени (рис.1.1 в);

- квантованные по величине и дискретные по времени (рис 1.1.г);

а) б)

в) г)

Рис.1.1

Непрерывные сигналы иногда называют аналоговыми.