Сигналдардың түрлері: аналогтық, сандық, дискретті

Күн сайын адамдар электронды құрылғыларды пайдаланады. Олардысыз қазіргі заманғы өмір мүмкін емес. Өйткені, біз теледидар, радио, компьютер, телефон, мультиварк және басқалар туралы айтып отырмыз. Бұрын, бірнеше жыл бұрын, кез келген қолданылатын құрылғыда қандай сигнал қолданылғаны туралы ешкім ойлаған жоқ. Енді «аналогтық», «цифрлық», «дискретті» сөздері көптен бері естілді. Жоғарыда аталған кейбір сигналдар жоғары сапалы және сенімді.

Сандық таратылым аналогты берілуден едәуір кешіктірілді. Бұл сигналды қолдаудың әлдеқайда жеңіл екендігіне байланысты, және сол кездегі технология соншалықты жетілдірілмеген.

Әрқайсысы «ұқыпты» ұғымымен үнемі қарсы тұрады. Егер сіз бұл сөзді латын тілінен аударсаңыз, онда бұл «үзіліс» дегенді білдіреді. Ғылымға терең еніп, дискретті сигнал - ақпарат тасымалдайтын әдіс , бұл тасымалдаушы орта уақытының өзгеруін білдіреді. Соңғы кез-келген құндылық бар. Енді чиптегі жүйелерді шығару туралы шешім қабылданғаннан кейін дискреттілік артта қалады. Олар біртұтас және барлық компоненттер бір-бірімен тығыз өзара әрекеттеседі. Дескрессте, алайда бәрі керісінше - әр бөлшек аяқталды және байланыс желілерінің арқасында басқалармен байланысты.

Сигнал

Сигнал - бұл бір немесе бірнеше жүйелермен кеңістікке жіберілетін арнайы код. Бұл тұжырым жалпы.

Ақпарат және байланыс саласында кез-келген деректердің арнайы тасушысы хабарларды беру үшін пайдаланылатын сигнал ретінде қолданылады. Ол құрылуы мүмкін, бірақ қабылданбайды, соңғы жағдай қажет емес. Егер сигнал хабарлама болса, оның «аулау» қажет деп есептеледі.

Сипатталған деректерді беру коды математикалық функциямен берілген. Ол параметрлердегі барлық ықтимал өзгерістерді сипаттайды. Радиотехникалық теорияда бұл модель негізгі деп саналады. Оның сигнал аналогы шу деп аталды. Бұл жіберілген кодымен еркін қатынасып, оны бұрмалайтын уақыт функциясы.

Мақала сигнал түрлерін сипаттайды : дискретті, аналогтық және цифрлық. Сондай-ақ, сипатталған тақырып бойынша негізгі теория қысқаша берілген.

Сигналдардың түрлері

Қол жетімді сигналдардың жіктелуінің бірнеше түрлері бар. Келіңіздер, қандай түрлер бар екенін қарастырайық.

1. Деректер тасымалдаушысының физикалық ортасы электрлік сигналмен, оптикалық, акустикалық және электромагниттікпен бөлінеді. Бірнеше түрі бар, бірақ олар аз белгілі.
2. Сигналдарды орнату әдісі бойынша тұрақты және тұрақты емес бөлінеді. Біріншісі - деректерді берудің детерминистік әдісі, олар аналитикалық функциямен анықталады. Кездейсоқтар ықтималдықтар теориясы есебінен қалыптасады, сондай-ақ әртүрлі уақыт интервалдарында кез келген мәндерді қабылдайды.
3. Барлық сигнал параметрлерін сипаттайтын функцияларға байланысты деректерді беру әдістері аналогтық, дискретті, цифрлық болуы мүмкін (әдіс деңгейі бойынша квантталған). Олар көптеген электр құрылғыларын пайдалану үшін қолданылады.

Қазір оқырман сигналдың барлық түрлерін біледі. Оларды түсіну үшін кез келген адам үшін қиын емес, ең бастысы - сәл ойланып, физика мектебінің курсын есте сақтау.

Неліктен сигнал өңделді?

Сигнал шифрланған ақпаратты беру және қабылдау үшін өңделеді. Оны шығарғаннан кейін оны әртүрлі жолмен қолдануға болады. Кейбір жағдайларда ол қайта пішімделеді.

Барлық сигналдарды өңдеудің тағы бір себебі бар. Ол жиіліктерді азайтады (ақпаратты бүлдірмеу үшін). Осыдан кейін, ол баяу жылдамдықта пішімделеді және жіберіледі.

Аналогтық және сандық сигналдарда арнайы әдістер қолданылады. Атап айтқанда, сүзу, икемдеу, корреляция. Олар зақымдалған немесе шуы болса, сигналды қалпына келтіру керек.

Жасау және қалыптастыру

Әдетте сигналдарды генерациялау үшін аналогты-цифрлық (ADC) және сандық-аналогтық (DAC) түрлендіргіштер қажет . Көбінесе олардың екеуі де DSP-технологияларын қолдану жағдайында ғана қолданылады. Басқа жағдайларда, тек DAC пайдалану ғана қолайлы.

Сандық әдістерді одан әрі қолдану арқылы физикалық аналогтық кодтарды жасау кезінде арнайы құрылғылардан берілетін ақпаратқа сүйенеді.

Динамикалық ауқым

Сигнал диапазоны децибелде көрсетілген жоғары және төменгі дыбыс деңгейінің арасындағы айырмашылықпен есептеледі. Бұл жұмыс және жұмыс сипаттамасына байланысты. Бұл музыкалық тректер туралы және адамдар арасындағы қарапайым диалогтар туралы. Мысалы, жаңалықты оқыған баяндамашыны алсаңыз, оның динамикалық диапазоны 25-30 дБ шамасында өзгереді. Жұмысты оқығанда, ол 50 дБ дейін өседі.

Аналогтық сигнал

Аналогтық сигнал үздіксіз уақытша деректерді беру әдісі болып табылады. Оның жетіспеушілігі - бұл шудың болуы, ол кейде ақпараттың толық жоғалуына алып келеді. Жиі жағдайларда мұндай жағдай туындауы мүмкін, бұл кодтың қайда маңызды деректер екенін және әдеттегі бұрмаланулардың қайда екенін анықтау мүмкін емес.

Осы себепті цифрлық сигналдарды өңдеу өте танымал болды және бірте-бірте аналогты ауыстырады.

Сандық сигнал

Сандық сигнал арнайы деректер ағыны болып табылады, ол дискретті функциялармен сипатталады. Оның амплитудасы қазірдің өзінде көрсетілген белгілі бір мәнді қабылдай алады. Егер аналогтық сигнал үлкен шуды қабылдауға қабілетті болса, онда сандық сүзгі қабылданған кедергіні ең көп сүзеді.

Сонымен қатар, деректерді берудің бұл түрі ақпаратты қажетсіз семантикалық жүктемесіз жүзеге асырады. Бірдей физикалық арна арқылы бірнеше кодты жіберуге болады.

Цифрлық сигналдың түрлері жоқ, өйткені ол дербес және дербес деректерді беру әдісі ретінде қарастырылады. Бұл екілік ағын. Біздің уақытта бұл сигнал ең танымал болып саналады. Бұл пайдаланудың қарапайымдылығына байланысты.

Сандық сигналды қолдану

Сандық электр сигналының және басқалардың арасында қандай айырмашылық бар? Репитерде толық қалпына келтіруді жүзеге асыра алатындығы. Кішкентай кедергісі бар сигнал байланыс жабдығына енген кезде, ол өз пішінін сандық түрде дереу өзгертеді. Бұл, мысалы, теледидар мұнарасы қайтадан сигнал шығаруға мүмкіндік береді, бірақ шу әсерінен.

Егер кодтың үлкен бұрмалануы бар болса, онда, өкінішке орай, қалпына келтіруге жатпайды. Егер аналогтық байланыспен салыстырсақ, онда ұқсас жағдайда, қайталағыш деректердің бір бөлігін шығарып, көптеген энергия жұмсайды.

Әртүрлі форматтағы ұялы байланыстың талқылануы, цифрлық желідегі бұрмалануымен сөйлесу мүмкін емес, өйткені сөз немесе сөз тіркестерінің барлығы естілмейді. Мұндай жағдайда аналогтық байланыс тиімдірек, шын мәнінде диалогты жалғастыруға болады.

Себебі, сандық сигналды қайталағыш байланыс желісінің үзілуін азайту үшін өте жиі қалыптасады.

Дискретті сигнал

Енді әрбір адам өз компьютерінде ұялы телефон немесе қандай да бір «қоңырау шалушы» пайдаланады. Инструменттер немесе бағдарламалық қамтамасыз етудің міндеттерінің бірі сигнал беру болып табылады, бұл жағдайда дауыс ағыны. Үздіксіз толқындарды жіберу үшін жоғары өткізу қабілеті бар арнаны қажет етеді. Сондықтан дискреттік сигналды қолдану туралы шешім қабылданды. Ол толқынды өзі емес, оның сандық көрінісін жасамайды. Неге солай? Өткізу технологиядан (мысалы, телефон немесе компьютер) пайда болғандықтан. Ақпараттың бұл түрінің қандай артықшылығы бар? Оған берілетін деректердің жалпы саны азаяды, ал пакеттік негізделген жіберуді ұйымдастыру оңайырақ.

«Дискреттеу» ұғымы бұрыннан бері компьютерлік техника жұмысында тұрақты түрде қолданылады . Осы сигналдың арқасында үздіксіз ақпарат берілмейді, ол арнайы таңбалар мен әріптермен толығымен кодталады және арнайы блоктарда жиналған деректер. Олар жеке және толық бөлшектер. Бұл кодтау әдісі көп уақыт бұрын фонға көшті, бірақ ол мүлдем жойылмады. Оған қоса, кішкене ақпарат бөліктерін оңай аударуға болады.

Сандық және аналогтық сигналдарды салыстыру

Жабдықтарды сатып алу, қандай да бір сигналдың қандай да бір түрдегі немесе басқа құрылғыда қолданылатыны туралы, бірақ олардың қоршаған ортасы мен табиғаты туралы әлі де көп ойлайды. Бірақ кейде сіз әлі күнге дейін ұғымдармен айналысуға тура келеді.

Аналогтық технологиялардың сұранысты жоғалтқаны бұрыннан белгілі болды, себебі оларды пайдалану иррационалды емес. Сонымен қатар, сандық байланыс келеді. Бізге не болып жатқанын және қандай адамзат бас тартқанын түсінуіміз керек.

Қысқа айтқанда, аналогтық сигнал ақпарат беру тәсілі болып табылады, яғни деректерді үздіксіз уақыт функциясы ретінде сипаттау. Шын мәнінде, нақты айтқанда, тербелістердің амплитудасы белгілі бір шектерде болатын кез келген мәнге тең болуы мүмкін.

Сандық сигналдарды өңдеу дискретті уақыт функцияларымен сипатталады. Басқаша айтқанда, осы әдісті тербелу амплитудасы қатаң белгіленген мәндерге тең.

Теориядан тәжірибеге ауысқанда, аналогтық сигнал интерференциямен сипатталады. Сандықпен мұндай проблемалар жоқ, себебі оларды сәтті «тегістейді». Жаңа технологиялардың арқасында деректерді берудің бұл әдісі ғалымның кедергісіз барлық бастапқы ақпаратты қалпына келтіре алады.

Теледидар туралы айтатын болсақ, сеніммен айтуға болады: аналогтық хабарлар көптен күткен. Көптеген тұтынушылар сандық сигналға ауысады. Соңғысының төмендеуі, егер аналогтық беру кез келген құрылғыны қабылдауға қабілетті болса, онда заманауи әдіс - тек арнайы техника. Ескірген әдіске деген сұраныс ұзаққа созылғанымен, бұрынғыдай сигналдардың түрлері әлі күнге дейін күнделікті өмірден мүлдем кетпейді.