Министерство образования и науки Украины
КИЕВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА
Кафедра автоматизации и компьютерных систем
РЕФЕРАТ
Из курса: "Интеллектуальные сенсорные системы"
на тему:
"Виды сигналов, их спектры. Приборы для анализа спектров сигналов"
Подготовила:
Ст. гр. Бак-3-06 Алёша А.А.
Проверил: Кущинский О.А.
Киев 2010
1) Сигнал - это материальный носитель информации. В природе он проявляется в виде некоторого физического процесса.
Обычно сигнал, независимо от его физической природы, представляют как некоторую функцию времени x (t). Такое представление есть общепринятая математическая абстракция физического сигнала.
Каждый сигнал характеризуется некоторыми параметрами. Например, функция x (t) имеет два параметра - уровень или значение “x” и время “t”. Для непрерывного или аналогового сигнала оба параметра являются непрерывными величинами, т.е. имеют бесконечное множество значений.
Дискретизированным называют сигнал, у которого хотя бы один параметр является дискретной величиной, т.е. имеет конечное множество значений.
Спектр (лат. spectrum от лат. specter - виде́ние, призрак) в физике - распределение значений физической величины (обычно энергии, частоты или массы). Графическое представление такого распределения называется спектральной диаграммой [источник не указан 180 дней]. Обычно под спектром подразумевается электромагнитный спектр - спектр частот (или, что то же самое, энергий квантов) электромагнитного излучения. В научный обиход термин спектр ввёл Ньютон в 1671-1672 годах для обозначения многоцветной полосы, похожей на радугу, которая получается при прохождении солнечного луча через треугольную стеклянную призму.
На рис.1 (слева) представлены основные виды сигналов, используемых в ультразвуковых диагностических системах.
Вид сигналов, используемых в ультразвуковой диагностике (слева), и соответствующих им амплитудно-частотных спектров (справа).
Сигналы и их спектры связаны между собой преобразованием Фурье,
а - В-режим,
б - CW-режим,
в - PW-режим - одиночный импульс,
г - PW-режим - пачка из N импульсов.
спектр сигнал радиочастотный цифровой
Эти сигналы излучаются датчиками, а получаемые в результате отражения в тканях эхо-сигналы принимаются теми же датчиками и далее усиливаются и преобразуются в системе. Каждый из сигналов может быть представлен в виде суммы синусоидальных (гармонических) колебаний с различными частотами, амплитудами и фазами. Такое представление называется спектром сигнала. Спектр характеризует распределение интенсивности сигнала по частотам, т.е. определяет, какие частотные составляющие представлены больше или меньше в сигнале. Спектр - очень важная характеристика сигнала и связана с временным видом сигнала взаимно-однозначной зависимостью. Если известен вид сигнала, то спектр сигнала может быть вычислен с помощью так называемого преобразования Фурье. И наоборот - зная амплитудно-фазовый спектр, можно определить вид сигнала на оси времени путем вычисления обратного преобразования Фурье. Естественно, принимаемые эхо-сигналы также характеризуются спектром, который может быть вычислен с помощью преобразования Фурье.
Рассмотрим импульсный сигнал, используемый для получения двухмерного серошкального изображения в В-режиме (рис.1 а). ............