По физическим характеристикам любой сигнал связи характеризуется рядом основных физических характеристик, необходимых для определения требований к каналу связи, по которым они передаются (рис. 2.6).
Рисунок 2.6
Основные характеристики сигнала:
1) длительность сигнала – 
;
2) ширина спектра – 
;
3) динамический диапазон – 
.
– интервал времени, в пределах которого сигнал существует.
– характеризует скорость изменения сигнала на интервале .
Рисунок 2.6. а) быстро меняющаяся функция;
б) медленно меняющаяся функция
Чем выше скорость изменения функции, тем шире спектр: 
.
Спектр одиночного импульса:
Рисунок 2.7. Представление модуля функции типа 
Практически (и теоретически) большинство сигналов имеют бесконечный спектр. Тогда, казалось бы, ширина полосы пропускания канала должна быть бесконечна. Реально это не так.
Под полосой сигнала понимают ту полосу частот 
, в пределах которой сосредоточена основная энергия (мощность) сигнала.
, 
,
где 
– мощность сигнала.
Динамический диапазон сигнала определяется выражением:
Рисунок 2.8. Пределы изменения уровня (напряжения) сигнала
Физический объем сигнала – обобщенная характеристика сигнала связи ( 
).
– время, в течение которого канал занят сигналом,
– полоса пропускания канала связи,
– динамический диапазон сигнала, который пропускает канал связи с допустимыми искажениями.
По виду передаваемого сообщения
Вид сигнала определяется видом сообщения:
1. Телефонный (речевой) сигнал.
2. Телеграфный сигнал.
3. Фототелеграфный сигнал.
4. Передача данных.
5. Сигнал вещания.
6. Телевизионный сигнал.
Телефонный сигнал
Формируется микрофоном.
Речь имеет диапазон частот 50 ÷ 10000 Гц.
Основные требования – разборчивость, натуральность окраски.
МККТТ (Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии) рекомендует ограничить полосу частот 0,3 ÷ 3,4 кГц; 
25 ÷ 35 дБ.
Телеграфный сигнал
Рисунок 2.9. а) однополярные импульсы;
б) двуполярные импульсы
– определяет скорость передачи сообщения.
Скорость передачи: 
[Бод].
Полоса частот: 
[Бод].
1 Бод = 1 Илл/сек.
50, 100, 200 Бод – скорость передачи.
Сигнал передачи данных
Аналогичен телеграфному сигналу, но отличается более высокой скоростью передачи.
600, 1200, 2400, 4800, 9600 Бод.
Фототелеграфный сигнал
Используется при передаче неподвижных изображений (фото, полос газет, чертежей, карт погоды). В факсимильных аппаратах скорость вращения барабанов:
60, 90, 120 (Оборот/минута),
732, 1100, 1465 Гц соответственно,
25 дБ.
Сигнал звукового вещания
Речь диктора 25 ÷ 35 дБ.
Художественное чтение 40 ÷ 50 дБ.
Симфонический оркестр 65 дБ.
Спектр сигнала звукового вещания 
30 ÷ 15000Гц.
Телевизионный сигнал
Отличается от факсимильной передачи тем, что изображение подвижно.
0 ÷ 6 МГц, 40 дБ.
2.3. Кодирование, декодирование. Модуляция и демодуляция
Это основные преобразования сигналов в системах связи при передаче сообщений от источника к получателю.
Кодирование используется при передаче дискретных сообщений, а также при передаче непрерывных сообщений цифровым методом (ИКМ). Кодирование – это представление элементов дискретного общения в виде кодовых комбинаций по определенному правилу соответствия.
Кодовая комбинация– совокупность элементов.
Пример: телеграфный код № 2 (две комбинации):
– число элементов в кодовой комбинации,
код двоичный ( 
, где 
– основание кода).
В вычислительной технике используется 32-х и более элементный код.
Декодирование – обратное преобразование для восстановления сообщения из принятого сигнала.
Модуляция– преобразование первичного сигнала сообщения в другой сигнал наиболее пригодный для передачи по каналам связи, т.е. наилучшим образом согласованный по своим характеристикам линии связи с характеристикой линии связи. Для модуляции используется (по существу это перенос спектра сигнала) гармонический переносчик более высокой частоты (несущей).
– амплитудная модуляция,
– частотная модуляция,
– фазовая модуляция.
– высокие частоты (ВЧ),
– низкие частоты (НЧ),
– модулирующий сигнал.
Демодуляция – преобразование ВЧ модулированного сигнала в НЧ немодулированный. Сигнал на выходе демодулятора примерно соответствует сигналу на входе модулятора.
2.4. Детерминированные (регулярные) сигналы и их классификация