Page 60 - 14
P. 60

63
                                                                
                                     Y   s          Y    s  
                               Re s              Re   s              .
                                         Tsp   
                                    e1     s    s    d    e1    sp  T   
                                                       ds        s  2 
                                                                    p  j  
                                                                      T
                Оскільки
                                    d       p s  T      p  s  T
                                      1  e     2     T e    2     T ,
                                   ds          s  p  j  T    s  p  j  T  
          то
                                              1        2   
                                       Y  *   p     jpY   .                         (3.67)
                                              T       T  
          Співвідношення  (3.67)  характеризує  сигнал  на  виході  ключа  Кл  в  частотній  області.  Воно  дає
          можливість  глибше  зрозуміти  суть  квантування  в  часі  неперервних  сигналів.  Допустимо,  що
          спектр неперервного сигналу   ty   має вигляд, який показаний на рис.3.6, а. Вважаємо, що спектр
          обмежений, тобто в ньому не зустрічається частоти, які
          перевершують значення  .
                                c
                Частотний  спектр  сигналу  обчислюється  як
          модуль функції   pY  *  , в якій p заміщено на  j :
                            1         2    
                    Y  *    j      j      .
                                 Y
                                             
                            T        T   
                                                  
                На рис.3.6, б показаний випадок, коли      і
                                                       c
                                                  T
          процес  квантування  не  порушує  початковий  вигляд
                             
           Y  j  .  Проте  при        (рис.3.6,  в)  відбувається
                                 c
                             T
          накладання  спектру  і  його  частотний  спектр  вже  не
          зберігає початкової форми.
                Таким  чином,  неперервний  сигнал  теоретично
          можна отримати із квантованого сигналу   ty  *   шляхом
          лінійної фільтрації в тому випадку, коли
                              
                               0     ,
                               2    c
                   2
          де      – частота квантування.
              0
                  T
                Останнє твердження і складає суть теореми Котельникова – Шенона.
                                             Із  рівняння  (3.67)  можна  зробити  ще  один  суттєвий
                                             висновок. Якщо p-площину розділити на горизонтальні
                                             смуги  (рис.3.7),  то  із  рівняння  (3.67)  випливає,  що
                                             розміщення нулів  і полюсів функції  Y  *  p  в кожній  із
                                             смуг однакове.
                                             Таким чином,  Y  *   p однозначно описується її значення
                                                        
                                             в          .  Цю  смугу  ми  назвали  основною.
                                                  T      T
                                             Оскільки ліва напівсмуга відтворюється на z–площині у
                                             вигляді  одиничного  кола,  то  всі  властивості  функції
                                              Y  z  повністю характеризуються розміщенням полюсів
                                             в середині одиничного кола.
   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65