Что такое сигнал сообщение

Радиотехника. Шпаргалка

Настоящее издание поможет систематизировать полученные ранее знания, а также подготовиться к экзамену или зачету и успешно их сдать.

Оглавление

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Радиотехника. Шпаргалка предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

2. Сообщения и сигналы сообщения

Задачей радиотехники является передача информации с помощью электромагнитных волн.

Совокупность устройств, предназначенных для передачи информации, а также среда, в которой распространяются электромагнитные волны, образуют канал связи.

В случае радиовещания передаваемая информация (сообщение) представляет собой речь, музыку и иное и предназначена для большого числа потребителей.

Чтобы обеспечить передачу сообщений, их сначала преобразуют в электрические сигналы (напряжение или ток), называемые сигналами сообщений. В радиовещании это производится с помощью микрофона. Колебания мембраны микрофона, вызываемые звуковой волной, преобразуются в электрические колебания звуковой частоты, форма которых повторяет форму звукового давления. Звуковые сигналы в общем случае являются непрерывными случайными сигналами.

В радиосвязи находят все большее применение цифровые методы передачи информации. Электрический сигнал сообщения в цифровых системах связи представляет собой последовательность импульсов, чаще всего имеющих прямоугольную или колоколообразную форму. Такие сигналы называют дискретными.

Важной характеристикой сигнала сообщения является его спектр, который представляет собой преобразование Фурье функции u(t), описывающей зависимость напряжения сигнала сообщения от времени. Спектр сигнала удобно изображать графически в виде спектрограммы. Бывают амплитудно-частотные спектрограммы и фазочастотные спектрограммы.

Так как ухо человека не реагирует на фазы колебаний, в звуковом радиовещании пользуются только амплитудно-частотными спектрограммами. В том случае, когда спектры сигналов занимают много октав, при построении спектрограмм обычно пользуются логарифмической шкалой частот, на которой откладываются не частоты, а их десятичные логарифмы.

Ширина спектра сообщения определяет интервал частот, отводимый данному каналу связи.

При передаче речи или музыки ширина спектра сигнала сообщения определяется спектром звуковых частот, т. е. занимает интервал от 20 Гц до 20 кГц. В тех случаях, когда это необходимо, ограничивают ширину спектра сигнала сообщения. При этом ухудшается качество воспроизведения передаваемого сообщения, зато увеличивается число возможных каналов связи. При создании служебной радиосвязи между двумя объектами (например, между Землей и летящим самолетом, двумя кораблями и т. д.) качество воспроизведения передаваемого сообщения должно быть таким, чтобы обеспечить разборчивость речи. Для этого достаточно передавать сигнал сообщения в интервале частот от 200 Гц до 3 кГц. При высококачественном радиовещании, когда важно сохранять не только информацию, содержащуюся в речи, но и тембр голоса, а также обеспечить неискаженную передачу музыки, спектр частот сообщения должен быть значительно шире (например, от 30 Гц до 4,5 кГц).

Источник

ИНФОРМАЦИЯ, СООБЩЕНИЕ, СИГНАЛЫ

Часть I. СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ. ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ

Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ

ИНФОРМАЦИЯ, СООБЩЕНИЕ, СИГНАЛЫ

Под системой электросвязи понимают совокупность технических средств и среды распространения сигналов, обеспечивающих пе­редачу сообщений от источника к потребителю (или потребите­лям). Для удовлетворения потребностей современного общества уже созданы сотни систем электросвязи различного назначения и число их продолжает расти. Все они необходимы для обмена информацией.

Таким образом, при характеристике систем электросвязи ис­пользуются понятия — информация, сообщение, сигнал, которые имеют много общего и иногда используются как синонимы. Одна­ко их надо различать для правильного понимания физических процессов обмена информацией в системах связи.

В широком смысле информации (от лат. informatio — разъяс­нение, изложение) — это новые сведения об окружающем нас мире, которые мы получаем в результате взаимодействия с ним. Информация — одна из важнейших категорий естествознания (на ряду с веществом, энергией и полем).

Можно выделить три основных вида информации в обществе: личную, специальную и массовую. Личная информация касается тех или иных событий в личной жизни человека. К специальной информации относится научно-техническая, деловая, производст­венная, экономическая и др. Массовая информация предназначе­на для большой группы людей и распространяется через сред­ства массовой информации: газеты, журналы, радио, телевиде­ние.

Информация в любой форме является объектом хранения, пе­редачи и преобразования. В теории и технике связи в первую оче­редь интересуются свойствами информации при ее передаче и под информацией понимают совокупность сведений о явлениях, событиях, фактах, заранее не известных получателю.

Сообщение — форма представления информации. Это услов­ные знаки, с помощью которых мы получаем те или другие све­дения (информацию). Так, сведения о результате футбольного матча можно узнать из рассказа очевидца (условное сообщение) или прочитать в газете (письменное сообщение). При телеграф­ной передаче сообщением является текст телеграммы, представ­ляющей собой последовательность различных букв и знаков. При разговоре сообщение представляет собой последовательность зву­ков. При телевизионных передачах сообщение — изменение во времени яркости и цветности элементов изображения. Однако сообщения в общем случае не могут быть непосредственно пере­даны в системе электросвязи в соответствующий адрес и допол­нительно преобразовываются в сигнал.

Сигнал (лат. signum — знак) — процесс изменения во време­ни физического состояния какого-либо объекта, служащий для отображения, регистрации или передачи сообщений. Сигнал — это материальный носитель (переносчик) сообщений. В современ­ной технике нашли применение электрические, электромагнитные, световые, механические, звуковые сигналы. Для передачи сооб­щений необходимо применять тот переносчик, который способен наилучшим образом преодолеть расстояние от источника к пот­ребителю.

В системах электросвязи в качестве переносчика, использу­емого для передачи сообщений на расстояния, является обычно переменный электрический ток, электромагнитное поле, свето­вые волны. И это не случайно. Во-первых, скорость распростра­нения в пространстве перечисленных переносчиков приближает­ся к предельной скорости распространения любых физических процессов, равной скорости света в вакууме — 3*10 8 м/с; во-вто­рых, с их помощью можно передавать огромное количество ин­формации.

Из приведенных определений следует, что в любой системе электросвязи должны быть устройства, осуществляющие преоб­разования (на передаче: информация > сообщение >сигнал; на приеме: сигнал > сообщение > информация). Кроме того, в процессе передачи сигнал подвергается и другим преобразовани­ям, многие из которых являются типовыми, обязательными для различных систем электросвязи, независимо от их назначения и характера передаваемых сообщений. Перечислим эти процессы и их основные черты применительно к обобщенной структурной схеме системы электросвязи, представленной на рис. 1.1.

Источник и получатель информации.Источником информации является физический объект, который формирует конкретное сообщение. Получатель этого сообщения и является получателем информации. Первоначально информационный обмен в системах связи осуществлялся между людьми. Сегодня в связи с автоматизацией производства и управления создают и потреб­ляют информацию изготовленные человеком всевозможные авто­маты, вычислительные машины, дистанционно управляемые устройства и т. д.

Рис. 1.1. Обобщенная структурная схема системы электросвязи

При всем многообразии сообщений их можно разбить на два типа — непрерывные и дискретные. Непрерывные сообщения при­нимают любые значения в некотором интервале. К таким сообще­ниям можно отнести речь, музыку, рисунок. Конечное число воз­можных значений — характерный признак дискретного сообще­ния. Типичный пример — выражение информации в виде букв

Преобразование сообщения в электрический сигнал. Этот процесс в общем случае осуществляется с помо­щью электрических или электромеханических устройств, которые воспринимают неэлектрические сообщения и выдают их в виде электрического процесса — изменяющегося во времени напряже­ния или тока. Это так называемые первичные преобразователи и их выходной сигнал является первичным электрическим сигналом u(t) (или, проще, первичным сигналом). Так, при передаче речи и музыки первичное преобразование производится микрофоном, при передаче изображения (телевидение) — с помощью переда­ющих трубок (например, суперортикона). Буквы текста преобра­зуются в стандартные электрические сигналы (например, импуль­сы и паузы различной длительности в азбуке Морзе).

Линия связи. Под линией связи понимают совокупность физических цепей, имеющих общую среду распространения и слу­жащих для передачи электрических сигналов от передатчика к приемнику. Такими физическими цепями, соединяющими пере­датчик и приемник, могут быть пара проводов, коаксиальный ка­бель, цепочка радиорелейных линий, часть пространства между передающей и приемной антеннами в радиосвязи.

При прохождении по линии связи электрические сигналы, во-первых, значительно ослабляются (затухают), во-вторых, подвер­гаются воздействию посторонних мешающих электромагнитных колебаний — помех. Антенна приемника, например, улавливает ничтожную долю электромагнитной энергии, излучаемой антен­ной передатчика, уровень же помех в антенне часто намного пре­вышает уровень сигнала. Следовательно, на выходе линии связи будет смесь принятого сигнала и помехи, обозначенная на рис.1.1 z(t).

Передатчик. Первичные сигналы с преобразователя, как правило, не могут быть непосредственно переданы по линии свя­зи. И не только потому, что они обычно малого уровня. Гораздо более существенно то обстоятельство, что первичные сигналы низкочастотные, а в линии связи эффективно передаются высоко­частотные колебания. Для согласования первичных сигналов с линией связи применяется устройство, называемое передатчиком, т. е. именно в нем осуществляется преобразование первичных сиг­налов u(t) в сигналы, удобные для передачи по линии связи (по форме, мощности, частоте и т. д.). В простейшем случае пере­датчик может содержать усилитель первичных сигналов или толь­ко фильтр, ограничивающий полосу передаваемых частот. В боль­шинстве случаев передатчик — генератор переносчика (несущей) и модулятор. Процесс модуляции заключается в управлении па­раметрами переносчика первичным сигналом u(t). На выходе пе­редатчика получаем модулированный сигнал s(u, t). Модулиро-ванные сигналы наиболее применимы в электросвязи, и они под­робно описаны в гл. 3.

Приемник. В приемнике из принятого сигнала z(t) извле­кается первичный сигнал, т. е. приемник восстанавливает первич-ный сигнал. Но из-за действия помех в линии связи восстановлен-ный первичный сигнал несколько отличается от переданного и

поэтому на рис. 1.1 обозначается u_пр(t) Кроме того, для компен-

сации ослабления сигнала в линии связи в приемнике произво-гся усиление и обработка принятого сигнала с целью выделе-ния полезного сигнала и подавления помехи.

Преобразование электрического сигнала в сообщение. Обратное преобразование принятого первичного сигнала u_пр(t) в сообщениe а_пр осуществляется также с помощью специальных устройств, например телефона для речевого и кинескопа для телефонного сигналов. В принципе, необходим такой преобразователь, который преобразует принятый первичный сигнал в со-общение, воспринимаемое получателем. Так, при передаче музыки принятый первичный сигнал преобразуется в звуковые коле-бания, если получателем является человек. Если же требуется осуществить магнитофонную запись, то принятый первичный сигнал преобразуется в сигнал, удобный для записи на магнитной ленте. Главное требование к этим действиям — точность преобразования.

Источник и потребитель информации являются абонентами в системе связи. Достаточно часто преобразователи сообщения в первичный сигнал и первичного сигнала в сообщение ставят око­ло источника и потребителя, поэтому их называют абонентскими устройствами или терминалами.

В приведенной на рис. 1.1 структурной схеме системы элек­тросвязи можно выделить канал электросвязи, под которым по­нимают совокупность технических средств и среды распростра­нения, обеспечивающих при подключении оконечных абонент­ских устройств передачу сообщений любого вида от источника к потребителю (потребитель) с помощью сигналов электросвязи.

В зависимости от вида сообщений и среды распространения различают каналы: телефонные, телеграфные, передачи данных, звукового и телевизионного вещания, проводные и кабельные, радиосвязи, цифровые и т. д. Но по каждому из них, в зависи­мости от подключаемых терминалов, могут передаваться различ­ные сообщения.

На практике часто возникает необходимость обеспечить неза­висимую передачу сообщений от нескольких источников, распо­ложенных в пункте А, к потребителям, расположенным в пунк­те В. Использование для каждой пары источник—потребитель отдельной линии связи экономически нецелесообразно. В совре­менных системах передачи информации линии связи являются наиболее дорогостоящим звеном, поэтому возникает задача по­строения систем, использующих одну линию связи для передачи сообщений от нескольких источников. Такие системы называются многоканальными. В них сигналы, поступающие от разных источ­ников сообщений, должны обладать определенными признаками, позволяющими разделить сообщения на приеме. Для этого на пе­редающей стороне необходимо иметь формирователь канальных сигналов, а на приемной — устройства разделения. Таким обра­зом, дополнив структурную схему системы связи (см. рис. 1.1) устройствами формирования и разделения сигналов, получаем многоканальную систему.

При адресной передаче (обмен информацией между конкрет­ными абонентами) в систему связи включаются дополнительные устройства поиска адресата и распределение сообщений. Но эти устройства для процесса передачи электрических сигналов несу­щественны и в курсе ТПСЭ не рассматриваются.

Для осуществления перечисленных процессов в системе элек­тросвязи широко используются генераторы сигналов заданной формы, различная трансформация частоты — преобразование, умножение, деление и т. д. Это разнообразие возникло из-за не­обходимости обеспечить передачу все большего количества ин­формации с лучшим качеством в условиях возрастающей интен­сивности помех и будет болееподробно рассмотрено в последую­щих разделах учебника.

Источник

Значение слова «сигнал»

1. Условный знак (световой или звуковой) для передачи какого-л. сообщения, распоряжения, команды и т. п. Штормовой сигнал. Сигнал сбора. Сигналы точного времени. Дорожные сигналы. □ Среди мрака и ночи раздался пушечный выстрел, за ним другой. «А, сигнал! Вода прибывает». Достоевский, Преступление и наказание. Адмирал Рожественский сигналом приказал судам правой колонны навести орудия правого борта и кормовых башен на «Идзуми». Новиков-Прибой, Цусима. || перен. Действие, событие, которое должно послужить побуждением, призывом к чему-л. Я воспринял статью Тальникова и как сигнал опасности для себя. Я всем своим нутром понял, что мне нужно развивать в себе «внутреннее я», развивать свою внутреннюю актерскую технику. Ильинский, Сам о себе.

3. Книжн. и спец. Проявление существования, функционирования чего-л., вызывающее ответную реакцию какого-л. прибора, организма. Прием сигналов с отдаленных звезд. □ Каждый атом радиоактивного изотопа рано или поздно распадается и дает «сигнал» в форме излучения. Несмеянов, Радиоактивные элементы и их применение.

Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

Сигна́л (в теории информации и связи) — носитель информации, используемый для передачи сообщений в системе связи. Сигнал может генерироваться, но его приём не обязателен, в отличие от сообщения, которое рассчитано на принятие принимающей стороной, иначе оно не является сообщением. Сигналом может быть любой физический процесс, параметры которого изменяются (или находятся) в соответствии с передаваемым сообщением.

Сигнал, детерминированный или случайный, описывают математической моделью, функцией, характеризующей изменение параметров сигнала. Математическая модель представления сигнала, как функции времени, является основополагающей концепцией теоретической радиотехники, оказавшейся плодотворной как для анализа, так и для синтеза радиотехнических устройств и систем. В радиотехнике альтернативой сигналу, который несёт полезную информацию, является шум — обычно случайная функция времени, взаимодействующая (например, путём сложения) с сигналом и искажающая его. Основной задачей теоретической радиотехники является извлечение полезной информации из сигнала с обязательным учётом шума.

Понятие сигнал позволяет абстрагироваться от конкретной физической величины, например тока, напряжения, акустической волны и рассматривать вне физического контекста явления связанные кодированием информации и извлечением её из сигналов, которые обычно искажены шумами. В исследованиях сигнал часто представляется функцией времени, параметры которой могут нести нужную информацию. Способ записи этой функции, а также способ записи мешающих шумов называют математической моделью сигнала.

В связи с понятием сигнала формулируются такие базовые принципы кибернетики, как понятие о пропускной способности канала связи, разработанное Клодом Шенноном и об оптимальном приёме, разработанная В. А. Котельниковым.

СИГНА’Л, а, м. [от латин. signum — знак]. 1. Звуковой или зрительный условный знак для передачи на расстояние каких-н. сведений, распоряжений и т. п. Морские сигналы. Железнодорожные сигналы. Дать с. По сигналу. 2. перен. Предупреждение о чем-н. нежелательном, что может совершиться, предостережение (нов.). Большевистская партия требует чуткости к сигналам, идущим снизу, в порядке самокритики. 3. Деревянное сооружение, возводимое на точках триангуляции при геодезических работах (геодез.).

Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

Источник

Приложение для зашифрованных сообщений Сигнал существует с 2015 года, завоевывая популярность среди политических активистов всех мастей благодаря своей безопасной и частной системе обмена сообщениями. Совсем недавно массовый уход из WhatsApp, принадлежащего Facebook, вызванный его спросом на новые условия обслуживания и расширением обмена информацией с его корпоративной родительской компанией, сделал Signal основной альтернативой для многих новых пользователей. Если вы не знакомы с приложением и тем, как оно работает, мы разберем, что такое Signal и как его использовать.

Что такое сигнал?

Signal Private Messenger доступен бесплатно по всему миру для обоих iOS и Android и позволяет миллионам пользователей отправлять тексты, видео и файлы, совершать голосовые и видеозвонки и защищать ваше местоположение с помощью сквозного шифрования. У него также есть настольная версия для Mac, Windows и Linux. Оно выглядит и работает как любое другое приложение для обмена сообщениями и использует ваше имя, номер телефона и адресную книгу для поиска и связи с людьми, которых вы знаете. Сообщения могут расшифровать только участники разговора.

Сквозное шифрование, включенное в Signal по умолчанию, обеспечивается протоколом Signal с открытым исходным кодом, который защищает как разговоры, так и шифрование метаданных, так что никто не знает контент или участников общения. Signal позволяет выбрать индивидуальные оповещения для каждого контакта или полностью отключить звук. Встроенные функции редактирования изображений позволяют делать наброски, обрезать, размывать и переворачивать фотографии. Вы можете читать квитанции, использовать стикеры, а также одобрять или блокировать сообщения от определенных пользователей сигналов.

Signal скрывает сообщения людей, даже если их телефоны украдены, взломаны или конфискованы полицией. Если неизвестные третьи стороны получают доступ, ваши сообщения отображаются в виде кода, который они не смогут расшифровать. Поскольку Signal также является приложением с открытым исходным кодом и рецензируется независимой некоммерческой организацией, финансируемой за счет грантов и пожертвований, любой, кто обладает знаниями и опытом, может проверить программу Signal на наличие недостатков.

Разработка сигналов финансируется пользователями, поэтому она может работать без рекламодателей или трекеров. В этом разница между Signal и WhatsApp и Facebook Messenger, которые также могут похвастаться сквозным шифрованием сообщений. В отличие от Signal, эти приложения по-прежнему собирают личные данные в рекламных целях. И Telegram, и iMessage от Apple также имеют сквозное шифрование, но шифрование Telegram не включено по умолчанию, а скорее с помощью секретного чата между двумя пользователями (не группами) в обход облака. IMessage от Apple шифруется только в том случае, если обе стороны используют iPhone. С помощью Signal зашифрованные разговоры могут происходить только тогда, когда оба или все участники используют Signal.

Как использовать Signal на iOS и Android

Системные Требования

Пользователи мобильного сигнала должны работать под управлением Android 4.4 или новее или iOS 11.1 или новее. В рамках настройки вы должны ввести свой номер телефона и код, отправленный на ваш номер телефона, чтобы подтвердить вашу личность. Вы также должны создать четырехзначный PIN-код для проверки безопасности, но вы можете отключить его позже, если хотите. После настройки вы можете свободно отправлять и получать сообщения другим пользователям Signal и от них. Signal синхронизируется со списком контактов вашего телефона, чтобы показать, какие из ваших контактов также используют эту услугу.

Примеры ниже взяты из LG V40 ThinQ под управлением Android 10 и iPhone 12 Mini под управлением iOS 14.3.

Зарегистрируйте свой номер

Хотя для Signal требуется номер телефона, вы можете использовать номер Google Voice, если не хотите использовать свой настоящий.

Создать профиль

Ваш профиль Signal — имя и изображение, которые вы настроили в приложении — зашифрованы, но вы можете восстановить его с помощью своего PIN-кода. Профили являются обязательными, чтобы ваши контакты знали, кто им отправляет сообщения, хотя ваш идентификатор может быть таким же загадочным, как только имя, псевдоним, один символ или смайлик.

Отправить сообщение

Как только все настроено, пора начинать отправлять сообщения через Signal. Процесс практически идентичен как на iOS, так и на Android.

Совершайте зашифрованные звонки

Signal не только для сообщений; вы также можете совершать зашифрованные телефонные звонки с помощью приложения.

Отправить фото и видео

Signal может отправлять фотографии и видео и даже размывать их для дополнительной конфиденциальности. Если вы снимаете фотографию в приложении Signal, оно не сохраняет ее автоматически в галерее или фотопленке. Вы можете ограничить время, в течение которого фото или видео остаются видимыми на устройстве получателя, и добавить декоративные наклейки и смайлики.

Отключить уведомления

Signal позволяет детально управлять уведомлениями о сообщениях для обеспечения конфиденциальности. Вот как это сделать.

Другая функция блокировки экрана на основе сигнала требует вашего пароля, FaceID или TouchID для просмотра сообщений. В iOS коснитесь своего Профиль> Конфиденциальность> Блокировка экрана и включите его. В Android есть элемент управления тайм-аутом бездействия блокировки экрана, который позволяет активировать функцию с течением времени. Включение защиты экрана предотвращает отображение содержимого Signal на переключателе приложений. На Android он также предотвращает создание снимков экрана с действиями Signal на вашем устройстве.

Источник