Close Menu
Український телекомунікаційний портал
    Facebook X (Twitter) Instagram Threads LinkedIn Telegram RSS
    Український телекомунікаційний портал
    • Новини
    • Мобільна техніка
    • Технології
    • ПЗ
    • Наука
    • Транспорт
    • Дім
    • Обладнання
    • Здоров’я
    Facebook X (Twitter) YouTube Telegram Threads LinkedIn RSS Bluesky
    Український телекомунікаційний портал
    Home»Статті»Протоколи та стандарти»Теорема Котельникова
    Протоколи та стандарти

    Теорема Котельникова

    ВолодимирBy Володимир05.03.20133 коментарі2 Mins Read
    Facebook Twitter Email Telegram Copy Link

    В 1933 году В.А. Котельниковым доказана теорема отсчетов [6, 32], имеющая важное значение в теории связи: непрерывный сигнал   с ограниченным спектром можно точно восстановить (интерполировать) по его отсчетам , взятым через интервалы , где  – верхняя частота спектра сигнала.

    В соответствии с этой теоремой сигнал можно представить рядом Котельникова [6, 32]:

    (1.21)

    Таким образом, сигнал , можно абсолютно точно представить с помощью последовательности отсчетов , заданных в дискретных точках (рис.1.16).

    Функции   (1.22)

     

    образуют ортогональный базис в пространстве сигналов, характеризующихся ограниченным спектром:

    при . (1.23)

    Обычно для реальных сигналов можно указать диапазон частот, в пределах которого сосредоточена основная часть его энергии и которым определяется ширина спектра сигнала. В ряде случаев спектр сознательно сокращают. Это обусловлено тем, что аппаратура и линия связи должны иметь минимальную полосу частот. Сокращение спектра выполняют, исходя из допустимых искажений сигнала. Например, при телефонной связи хорошая разборчивость речи и узнаваемость абонента обеспечиваются при передаче сигналов в полосе частот . Увеличение приводит к неоправданному усложнению аппаратуры и повышению затрат. Для передачи телевизионного изображения при стандарте в 625 строк полоса частот, занимаемая сигналом, составляет около 6 МГц.

    Из вышесказанного следует, что процессы с ограниченными спектрами могут служить адекватными математическими моделями многих реальных сигналов.

    Функция вида  называется функцией отсчетов (рис.1.17).

     

    Она характеризуется следующими свойствами. Если , функция отсчетов имеет максимальное значение при , а в моменты времени () она обращается в нуль; ширина главного лепестка функции отсчетов на нулевом уровне равна , поэтому минимальная длительность импульса, который может существовать на выходе линейной системы с полосой пропускания , равна ; функции отсчетов ортогональны на бесконечном интервале времени.

    На основании теоремы Котельникова может быть предложен следующий способ дискретной передачи непрерывных сигналов:

    Для передачи непрерывного сигнала  по каналу связи с полосой пропускания определим мгновенные значения сигнала в дискретные моменты времени , (). После этого передадим эти значения по каналу связи каким – либо из возможных способов и восстановим на приемной стороне переданные отсчеты. Для преобразования потока импульсных отсчетов в непрерывную функцию пропустим их через идеальный ФНЧ с граничной частотой .

     

    Можно показать, что энергия сигнала находится по формуле [6, 32]:

    .(1.24)

    Для сигнала, ограниченного во времени, выражение (1.24) преобразуется к виду:

    .(1.25)

     

    Выражение (1.25) широко применяется в теории помехоустойчивого приема сигналов, но является приближенным, т.к. сигналы не могут быть  одновременно ограничены по частоте и времени.

    Читайте також

    Новий стандарт HDMI 2.2 вийде у 2027 році

    19.06.2026

    Вплив 5G: розроблено новий протокол вимірювання радіації

    03.01.2025

    Стандарт Wi-Fi 7 офіційно сертифіковано

    09.01.2024

    Останні

    У природи менше запасних планів, ніж вважали вчені: чим загрожує втрата видів

    16.10.2026

    Нейротехнології дають надію на краще лікування тривоги та депресії

    16.10.2026

    ШІ навчився передбачати, коли клімат Землі досягне критичної точки

    16.10.2026

    З’явилися характеристики камери Galaxy A38

    16.10.2026
    Facebook X (Twitter) YouTube Telegram RSS
    • Контакти/Contacts
    • Про нас
    • Редакційна політика
    © 2026 Portaltele.com.ua. Усі права захищено. Копіювання матеріалів дозволено лише з активним гіперпосиланням на джерело.

    Type above and press Enter to search. Press Esc to cancel.