Kiekvieną dieną žmonės susiduria su elektroninių prietaisų naudojimu. Be jų šiuolaikinis gyvenimas neįmanomas. Juk kalbame apie televizorių, radiją, kompiuterį, telefoną, multivaryklę ir kt. Anksčiau, prieš keletą metų, niekas negalvodavo, koks signalas naudojamas kiekviename veikiančiame įrenginyje. Dabar jau seniai girdėti žodžiai „analoginis“, „skaitmeninis“, „diskretus“. Kai kurie iš aukščiau išvardytų signalų yra aukštos kokybės ir patikimi.
Skaitmeninis perdavimas pradėtas naudoti daug vėliau nei analoginis. Taip yra dėl to, kad tokį signalą daug lengviau išlaikyti, o technologija tuo metu nebuvo tokia pažangi.
Kiekvienas žmogus nuolat susiduria su „diskretiškumo“sąvoka. Jei išverssite šį žodį iš lotynų kalbos, jis reikš „nutrūkimą“. Gilinantis į mokslą, galima teigti, kad diskretus signalas yra informacijos perdavimo būdas, reiškiantis nešančiosios terpės laiko pasikeitimą. Pastarasis paima bet kokią vertę iš visų galimų. Dabar diskretiškumas nyksta į antrą planą, kai buvo nuspręsta sistemas gaminti lustu. Jie yra neatskiriami ir visi komponentai glaudžiai sąveikauja vienas su kitu.draugas. Diskretiškumu viskas yra visiškai priešingai – kiekviena detalė užbaigiama ir sujungiama su kitomis specialiomis ryšio linijomis.
Signalas
Signalas yra specialus kodas, kurį į erdvę perduoda viena ar daugiau sistemų. Ši formuluotė yra bendra.
Informacijos ir komunikacijos srityje signalas yra ypatingas bet kokių duomenų, naudojamų pranešimams perduoti, nešėjas. Jį galima sukurti, bet nepriimti, paskutinė sąlyga yra neprivaloma. Jei signalas yra pranešimas, manoma, kad jį reikia „pagauti“.
Aprašytas duomenų perdavimo kodas pateikiamas matematine funkcija. Jis apibūdina visus galimus parametrų pokyčius. Radijo inžinerijos teorijoje šis modelis laikomas pagrindiniu. Jame triukšmas buvo vadinamas signalo analogu. Tai laiko funkcija, kuri laisvai sąveikauja su perduotu kodu ir jį iškraipo.
Straipsnyje aprašomi signalų tipai: diskretieji, analoginiai ir skaitmeniniai. Taip pat trumpai pateikiama pagrindinė teorija aprašoma tema.
Signalų tipai
Yra keletas signalų klasifikavimo tipų. Apsvarstykite, kokie yra tipai.
- Pagal fizinę duomenų laikmenos laikmeną atskiriamas elektrinis signalas, optinis, akustinis ir elektromagnetinis. Yra keletas kitų rūšių, tačiau jos mažai žinomos.
- Pagal nustatymo būdą signalai skirstomi į reguliarius ir netaisyklingus. Pirmieji yra deterministiniai duomenų perdavimo metodai, kuriuos nurodo analitinė funkcija. Atsitiktinės yra suformuluotos dėl tikimybių teorijos, taip pat skirtingais laiko intervalais įgauna bet kokias reikšmes.
- Priklausomai nuo funkcijų, kurios apibūdina visus signalo parametrus, duomenų perdavimo būdai gali būti analoginiai, diskretieji, skaitmeniniai (metodas, kuris yra lygyje kvantuojamas). Jie naudojami daugeliui elektros prietaisų maitinimui.
Dabar skaitytojas žino visų rūšių signalizaciją. Jokiam žmogui nebus sunku juos suprasti, svarbiausia yra šiek tiek pagalvoti ir prisiminti mokyklos fizikos kursą.
Kam apdorojamas signalas?
Signalas apdorojamas siekiant perduoti ir priimti jame užšifruotą informaciją. Kai jis išgaunamas, jis gali būti naudojamas įvairiais būdais. Kai kuriais atvejais jis bus suformatuotas iš naujo.
Yra dar viena visų signalų apdorojimo priežastis. Jį sudaro nedidelis dažnių suspaudimas (kad nebūtų pažeista informacija). Po to jis suformatuojamas ir perduodamas lėtu greičiu.
Analoginiams ir skaitmeniniams signalams naudojami specialūs metodai. Visų pirma, filtravimas, konvoliucija, koreliacija. Jų reikia norint atkurti signalą, jei jis pažeistas arba jame yra triukšmo.
Kūrimas ir formavimas
Signalams generuoti dažnai reikalingi analoginio-skaitmeninio (ADC) ir skaitmeninio-analoginio (DAC) keitikliai. Dažniausiai abu jie naudojami tik situacijoje, kai naudojamos DSP technologijos. Kitais atvejais tiks tik DAC.
Kuriantfiziniai analoginiai kodai, toliau naudojant skaitmeninius metodus, priklauso nuo gautos informacijos, kuri perduodama iš specialių įrenginių.
Dinaminis diapazonas
Signalo diapazonas apskaičiuojamas pagal skirtumą tarp didesnio ir mažesnio garsumo lygių, kurie išreiškiami decibelais. Tai visiškai priklauso nuo darbo ir atlikimo ypatybių. Kalbame ir apie muzikos takelius, ir apie įprastus dialogus tarp žmonių. Jei paimtume, pavyzdžiui, diktorius, kuris skaito naujienas, tai jo dinaminis diapazonas svyruoja apie 25-30 dB. O skaitant kūrinį jis gali išaugti iki 50 dB.
Analoginis signalas
Analoginis signalas yra nepertraukiamas duomenų perdavimo būdas. Jo trūkumas yra triukšmo buvimas, dėl kurio kartais visiškai prarandama informacija. Labai dažnai būna tokių situacijų, kad neįmanoma nustatyti, kur kode yra svarbūs duomenys, o kur įprasti iškraipymai.
Būtent dėl to skaitmeninis signalo apdorojimas tapo labai populiarus ir palaipsniui keičia analoginį.
Skaitmeninis signalas
Skaitmeninis signalas yra specialus duomenų srautas, jį apibūdina atskiros funkcijos. Jo amplitudė gali įgyti tam tikrą reikšmę nuo jau pateiktų. Nors analoginis signalas gali priimti daug triukšmo, skaitmeninis išfiltruoja didžiąją dalį gaunamo triukšmo.
Be to, tokio tipo duomenų perdavimas perduoda informaciją be nereikalingos semantikosapkrovų. Vienu fiziniu kanalu vienu metu galima siųsti kelis kodus.
Skaitmeninio signalo tipai neegzistuoja, nes jis išsiskiria kaip atskiras ir nepriklausomas duomenų perdavimo būdas. Tai dvejetainis srautas. Šiais laikais toks signalas laikomas populiariausiu. Taip yra dėl naudojimo paprastumo.
Skaitmeninio signalo taikymas
Kuo skiriasi skaitmeninis elektrinis signalas nuo kitų? Tai, kad jis gali atlikti visišką regeneraciją kartotuvu. Kai signalas su menkiausiais trukdžiais patenka į ryšio įrangą, ji iš karto pakeičia savo formą į skaitmeninę. Tai leidžia, pavyzdžiui, televizijos bokštui vėl formuoti signalą, bet be triukšmo efekto.
Jei kodas jau gaunamas su dideliais iškraipymais, jo, deja, atkurti nepavyks. Jei palygintume analoginį ryšį, tada panašioje situacijoje kartotuvas gali išgauti dalį duomenų, sunaudodamas daug energijos.
Aptariant skirtingų formatų korinį ryšį, esant stipriam skaitmeninės linijos iškraipymui, kalbėti beveik neįmanoma, nes nesigirdi žodžių ar ištisų frazių. Analoginis ryšys šiuo atveju yra efektyvesnis, nes galite tęsti dialogą.
Būtent dėl tokių problemų kartotuvai labai dažnai formuoja skaitmeninį signalą, kad sumažintų ryšio linijos tarpą.
Diskretus signalas
Dabar kiekvienas žmogus naudojasi mobiliuoju telefonu arba tam tikru „rinkiklio rinkikliu“.kompiuteris. Viena iš įrenginių ar programinės įrangos užduočių yra signalo, šiuo atveju balso srauto, perdavimas. Norint perduoti nepertraukiamą bangą, reikalingas kanalas, kurio pralaidumas būtų didesnis. Štai kodėl buvo priimtas sprendimas naudoti diskretišką signalą. Ji sukuria ne pačią bangą, o jos skaitmeninę formą. Kodėl? Nes perdavimas gaunamas iš technologijų (pavyzdžiui, telefono ar kompiuterio). Kokie yra šio tipo informacijos perdavimo pranašumai? Tai sumažina bendrą perduodamų duomenų kiekį ir lengviau organizuoja paketinį siuntimą.
Sąvoka „diskretizacija“jau seniai nuosekliai vartojama kompiuterinėse technologijose. Tokio signalo dėka perduodama ne nuolatinė informacija, kuri yra visiškai užkoduota specialiais simboliais ir raidėmis, o duomenys, surinkti specialiuose blokuose. Jie yra atskiros ir užbaigtos dalelės. Šis kodavimo būdas ilgą laiką buvo nukeltas į antrą planą, tačiau visiškai neišnyko. Su juo galite lengvai perkelti mažas informacijos dalis.
Skaitmeninių ir analoginių signalų palyginimas
Pirkdamas įrangą vargu ar kas susimąsto apie tai, kokių tipų signalai naudojami tame ar kitame įrenginyje, o juo labiau apie savo aplinką ir gamtą. Tačiau kartais vis tiek tenka susidurti su sąvokomis.
Jau seniai aišku, kad analoginės technologijos praranda paklausą, nes jų naudojimas yra neracionalus. Vietoj to ateina skaitmeninis bendravimas. Turite suprasti, kas yra pavojuje ir ko žmonija atsisako.
Trumpai tariant,Analoginis signalas yra informacijos perdavimo būdas, kuris reiškia duomenų apibūdinimą nuolatinėmis laiko funkcijomis. Tiesą sakant, kalbant konkrečiai, svyravimų amplitudė gali būti lygi bet kuriai vertei, kuri yra tam tikrose ribose.
Skaitmeninis signalo apdorojimas apibūdinamas diskrečiojo laiko funkcijomis. Kitaip tariant, šio metodo virpesių amplitudė yra lygi griežtai nurodytoms reikšmėms.
Pereinant nuo teorijos prie praktikos, reikia pasakyti, kad analoginiam signalui būdingi trukdžiai. Su skaitmenine tokių problemų nėra, nes tai sėkmingai jas „išlygina“. Dėl naujų technologijų šis duomenų perdavimo būdas gali pats atkurti visą pirminę informaciją be mokslininko įsikišimo.
Kalbėdami apie televiziją, jau galime drąsiai teigti: analoginis perdavimas jau seniai išgyveno. Dauguma vartotojų pereina prie skaitmeninio signalo. Pastarojo trūkumas yra tas, kad jei kuris nors įrenginys gali priimti analoginį perdavimą, tai modernesnis metodas yra tik speciali technika. Nors pasenusio metodo paklausa jau seniai sumažėjo, tačiau tokio tipo signalai vis dar negali visiškai išnykti iš kasdienio gyvenimo.
