02_Signály
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
Signály
BPC-UKB
Ing. Miroslav Jirgl, Ph.D.
SE 2.134
jirgl@feec.vutbr.cz
Signály z pohledu kybernetiky
Kybernetika je věda o složitých systémech a procesech, jejich modelování, řízení a přenosu
informací.
Využívá pojmy signál, systém, řízení, …
Řídicí
systém
(regulátor)
Řízený
systém
(soustava)
Cíl
Akce
Odezva
Odchylka
Vnější vlivy
SIGNÁLY (informace)
SYSTÉMY
ZPĚTNÁ VAZBA
ŘÍZENÍ (základní princip)
Signály
T [°C]
t [dny]
t [roky]
Co je tedy signál?
Signály jsou tzv. „nositelé informace“.
Signál = matematická funkce času reprezentující některou fyzikální veličinu (napětí, tlak, proud, síla,
intenzita osvětlení, rychlost, apod.).
Za předpokladu času t jako nezávisle proměnné veličiny a obecné funkce f(t) jako závisle proměnné
veličiny, lze signál definovat jako předpis přiřazující každému číslu t právě jednu hodnotu funkce f(t).
f(t)
t
f(t)
t
f(t)
t
není signál
signál
signál
Klasifikace signálů
Kromě typu přenášené informace (elektrické, akustické, optické) lze signály klasifikovat do několika
kategorií:
deterministické a stochastické (náhodné)
se spojitým časem (spojité) a s diskrétním časem (diskrétní)
periodické a neperiodické
analogové a digitální
sudé a liché
jednodimenzionální a multidimenzionální
reálné a komplexní
apod.
Deterministické a stochastické signály
Deterministické signály lze „snadno“ popsat matematickou rovnicí, tabulkou či grafem.
Hodnotu takového signálu lze snadno predikovat pro libovolný čas t.
Stochastické signály nelze snadno popsat rovnicí.
Tyto signály se nazývají také „náhodné signály“.
Hodnotu takového signálu nelze předem spolehlivě predikovat.
Obecně se popisují pomocí pravděpodobnostních a statistických veličin (střední hodnota, rozptyl, směrodatná
odchylka, rozptyl, apod.).
Typickým příkladem je šum.
𝑈 𝑡 = 𝐴 ∙ 𝑠𝑖𝑛(𝜔𝑡 + 𝜑)
rovnice ?
Spojité a diskrétní signály
Signály se spojitým časem (spojité) jsou definovány pro libovolný časový okamžik t.