Сигнал

Определение "Сигнал" в Большой Советской Энциклопедии

Сигнал (франц. signal, нем. Signal, от лат. signum — знак), знак, физический процесс или явление, несущие сообщение о каком-либо событии, состоянии объекта либо передающие команды управления, оповещения и т. д. Посредством совокупности Сигнал можно с той или иной степенью полноты представить любое, сколь угодно сложное событие. По своей природе Сигнал может быть механическим (например, деформация, изменение давления), тепловым (изменение температуры), световым (вспышка света, зрительный образ), электрическим (изменение силы тока, напряжения), электромагнитным (радиоволны), звуковым (акустические колебания) и др.

Информация, содержащаяся в сообщении, обычно представляется изменением одного или нескольких параметров Сигнал — его амплитуды (интенсивности), длительности, частоты, ширины спектра, фазы, времени запаздывания, поляризации и др. (см. Модуляция колебаний, Модуляция света). Сигнал могут преобразовываться (без изменения несомой ими информации) из одного вида в другой, более удобный для последующей передачи, восприятия, хранения, переработки либо целенаправленного изменения информации, содержащейся в сообщении; преобразование непрерывных Сигнал в дискретные называется квантованием сигнала (при этом неизбежна некоторая потеря информации).

Примером преобразования Сигнал может служить магнитная звукозапись музыкальной пьесы, исполняемой на рояле. Пианист воспринимает нотные знаки зрительно (как световые Сигнал) и воспроизводит их посредством нажатия на клавиши рояля (механические Сигнал), что вызывает колебания струн, сопровождающиеся акустическими колебаниями различных частот (звуковые Сигнал), которые преобразуются микрофоном в изменения силы тока в цепи (электрические Сигнал); этот ток индуцирует в сердечнике магнитной головки переменное магнитное поле (электромагнитные Сигнал), которое вызывает перемагничивание участков магнитной ленты — собственно запись.

Применение того или иного Сигнал зависит от особенностей конкретной задачи по передаче сообщения (от требований по объёму информации и скорости её передачи или переработки, по надёжности, качеству и достоверности передачи, помехоустойчивости канала связи и т. д.), от уровня и характера помех, возможности реализации приёмной и передающей систем. Так, например, в системах радиосвязи и радиовещания в качестве Сигнал используются, как правило, электрические гармонические колебания с амплитудной или частотной модуляцией; в системах сигнализации на транспорте — преимущественно световые Сигнал (изменение цвета, вспышки света) и звуковые Сигнал (гудок, сирена). При передаче информации на большие расстояния, обработке её на ЭВМ, а также в радиолокационных системах и системах навигации судов и летательных аппаратов используют преимущественно электрические и электромагнитные и, в меньшей степени, световые Сигнал Такие Сигнал характеризуются т. н. базой — произведением ширины спектра Сигнал на его длительность. Если база Сигнал ~1, то его называют простым, а если >>1 — то сложным. Для некоторых областей применения (например, радиолокации) важным параметром Сигнал является его корреляционная (или автокорреляционная) функция (см. Корреляционный анализ, Корреляция), характеризующая скорость изменения Сигнал на выходе оптимального (т. е. согласованного с Сигнал) приёмника при изменении частоты или времени запаздывания входного Сигнал; по этой функции Сигнал судят прежде всего о точности и разрешающей способности радиолокационной станции по скорости и дальности цели. Для импульсных Сигнал (см. Импульсная техника) важным параметром является скважность. В технике звукозаписи и измерительной технике Сигнал неэлектрического происхождения, как правило, преобразуются в электрические Сигнал как наиболее удобные для трансформации, усиления, коррекции и т. п. операций.

Понятие «Сигнал» впервые было чётко сформулировано в кибернетике — как единство четырёх компонентов, непременно присутствующих в Сигнал, несущем информацию о конкретном событии: физического носителя Сигнал; формы выражения Сигнал (синтаксиса); смысла интерпретации Сигнал (семантики); правил приписывания различного смысла одному и тому же Сигнал (прагматики). Задача установления общих закономерностей и взаимосвязи синтаксиса, семантики и прагматики решается семиотикой. Общие закономерности преобразования и передачи Сигнал вне зависимости от их физической природы изучаются в теории информации (см. Информации теория).
Лит.: Полетаев И. А., Сигнал, М., 1958; Назаров М. В., Кувшинов Б. И., Попов О. В., Теория передачи сигналов, М., 1970.
  А. Ф. Богомолов, Л. Н. Столяров.