Iga päev puutuvad inimesed kokku elektrooniliste seadmete kasutamisega. Ilma nendeta on kaasaegne elu võimatu. Lõppude lõpuks räägime televiisorist, raadiost, arvutist, telefonist, multikeetmisest ja muust. Varem, paar aastat tagasi, ei mõelnud keegi sellele, millist signaali igas töötavas seadmes kasutatakse. Nüüd on ammu kuuldud sõnu "analoog", "digitaalne", "diskreetne". Mõned ül altoodud signaalid on kvaliteetsed ja usaldusväärsed.
Digitaaledastus võeti kasutusele palju hiljem kui analoogedastus. See on tingitud asjaolust, et sellist signaali on palju lihtsam hooldada ja tolleaegne tehnoloogia polnud veel nii arenenud.
Iga inimene seisab pidev alt silmitsi mõistega "diskreetsus". Kui tõlgite selle sõna ladina keelest, tähendab see "katkestust". Teadusesse süvenedes võime öelda, et diskreetne signaal on teabe edastamise meetod, mis eeldab kandekandja aja muutumist. Viimane võtab igasuguse väärtuse kõigist võimalikest. Nüüd taandub diskreetsus tagaplaanile, pärast seda, kui tehti otsus toota süsteeme kiibil. Need on lahutamatud ja kõik komponendid on üksteisega tihed alt seotud.sõber. Diskreetsuses on kõik täpselt vastupidine – iga detail valmib ja ühendatakse teistega spetsiaalsete sideliinide kaudu.
Signaal
Signaal on spetsiaalne kood, mis edastatakse kosmosesse ühe või mitme süsteemi kaudu. See sõnastus on üldine.
Teabe ja side valdkonnas on signaal mis tahes andmete eriline kandja, mida kasutatakse sõnumite edastamiseks. Seda saab luua, kuid mitte aktsepteerida, viimane tingimus on valikuline. Kui signaal on teade, siis peetakse selle "püüdmist" vajalikuks.
Kirjeldatud andmeedastuskood on antud matemaatilise funktsiooniga. See iseloomustab kõiki võimalikke parameetrite muutusi. Raadiotehnika teoorias peetakse seda mudelit põhiliseks. Selles nimetati müra signaali analoogiks. See on aja funktsioon, mis suhtleb vab alt edastatava koodiga ja moonutab seda.
Artikkel kirjeldab signaalide tüüpe: diskreetne, analoog ja digitaalne. Lühid alt on ära toodud ka põhiteooria kirjeldatava teema kohta.
Signaalide tüübid
Saadaval on mitut tüüpi signaalide klassifikatsiooni. Mõelge, mis tüübid on.
- Vastav alt andmekandja füüsilisele kandjale eraldatakse elektriline, optiline, akustiline ja elektromagnetiline signaal. On mitmeid teisi liike, kuid need on vähetuntud.
- Vastav alt seadistusmeetodile jagatakse signaalid tavalisteks ja ebaregulaarseteks. Esimesed on deterministlikud andmeedastusmeetodid, mis on määratud analüütilise funktsiooniga. Juhuslikud on sõnastatud tänu tõenäosusteooriale ja need võtavad ka mis tahes väärtused erinevate ajavahemike järel.
- Sõltuv alt funktsioonidest, mis kirjeldavad kõiki signaali parameetreid, võivad andmeedastusmeetodid olla analoogsed, diskreetsed, digitaalsed (tasemel kvantiseeritud meetod). Neid kasutatakse paljude elektriseadmete toiteks.
Nüüd teab lugeja igasugust signaalimist. Ühelgi inimesel pole raske neist aru saada, peamine on natuke mõelda ja kooli füüsikakursust meeles pidada.
Mille jaoks signaali töödeldakse?
Signaali töödeldakse selles krüpteeritud teabe edastamiseks ja vastuvõtmiseks. Kui see on ekstraheeritud, saab seda kasutada mitmel viisil. Mõnel juhul vormindatakse see ümber.
Kõigi signaalide töötlemisel on veel üks põhjus. See seisneb sageduste kerges tihendamises (et mitte kahjustada teavet). Pärast seda vormindatakse ja edastatakse aeglasel kiirusel.
Analoog- ja digitaalsignaalide puhul kasutatakse erimeetodeid. Eelkõige filtreerimine, konvolutsioon, korrelatsioon. Neid on vaja signaali taastamiseks, kui see on kahjustatud või sellel on müra.
Loomine ja kujunemine
Tihti on signaalide genereerimiseks vaja analoog-digitaal (ADC) ja digitaal-analoog (DAC) muundureid. Kõige sagedamini kasutatakse neid mõlemaid ainult olukorras, kus kasutatakse DSP-tehnoloogiaid. Muudel juhtudel sobib ainult DAC-i kasutamine.
Luumiselfüüsilised analoogkoodid digitaalsete meetodite edasisel kasutamisel tuginevad vastuvõetud teabele, mis edastatakse spetsiaalsetelt seadmetelt.
Dünaamiline ulatus
Signaali ulatus arvutatakse kõrgema ja madalama helitugevuse erinevuse järgi, mida väljendatakse detsibellides. See sõltub täielikult tööst ja esituse omadustest. Räägime nii muusikapaladest kui ka tavalistest inimestevahelistest dialoogidest. Kui võtame näiteks diktori, kes uudiseid loeb, siis tema dünaamiline ulatus kõigub 25-30 dB ringis. Ja teost lugedes võib see tõusta kuni 50 dB.
Analoogsignaal
Analoogsignaal on ajaliselt pidev andmete edastamise viis. Selle puuduseks on müra olemasolu, mis mõnikord viib teabe täieliku kadumiseni. Väga sageli tuleb ette selliseid olukordi, et pole võimalik kindlaks teha, kus on koodis olulised andmed ja kus tavalised moonutused.
Just seepärast on digitaalne signaalitöötlus muutunud väga populaarseks ja asendab järk-järgult analoogi.
Digitaalne signaal
Digitaalne signaal on spetsiaalne andmevoog, seda kirjeldavad diskreetsed funktsioonid. Selle amplituud võib võtta teatud väärtuse juba antud väärtustest. Kui analoogsignaal on võimeline vastu võtma tohutul hulgal müra, siis digitaalne signaal filtreerib suurema osa vastuvõetud mürast välja.
Peale selle edastab seda tüüpi andmeedastus teavet ilma tarbetu semantikatakoormused. Ühe füüsilise kanali kaudu saab korraga saata mitu koodi.
Digitaalse signaali tüüpe ei eksisteeri, kuna see paistab silma eraldiseisva ja sõltumatu andmeedastusmeetodina. See on binaarne voog. Tänapäeval peetakse sellist signaali kõige populaarsemaks. Selle põhjuseks on kasutuslihtsus.
Digitaalse signaali rakendamine
Mis vahe on digitaalsel elektrisignaalil teistest? Asjaolu, et ta suudab repiiteris täielikku regenereerimist. Kui sideseadmesse satub vähimagi häirega signaal, muudab see kohe oma vormi digitaalseks. See võimaldab näiteks teletornil uuesti signaali moodustada, kuid ilma müraefektita.
Kui kood saabub juba suurte moonutustega, siis kahjuks ei saa seda taastada. Kui võtame võrdluseks analoogside, siis sarnases olukorras saab repiiter osa andmetest eraldada, kulutades palju energiat.
Kui arutletakse erinevas vormingus, tugevate moonutustega digiliinil mobiilsidevõrgu üle, on peaaegu võimatu rääkida, kuna sõnu või terveid fraase ei kuule. Analoogühendus on sel juhul tõhusam, sest saate jätkata dialoogi.
Just selliste probleemide tõttu moodustavad repiiterid väga sageli digitaalse signaali, et sideliini vahet vähendada.
Diskreetne signaal
Nüüd kasutab iga inimene oma mobiiltelefonis mobiiltelefoni või mingit "valijat".arvuti. Seadmete või tarkvara üheks ülesandeks on signaali, antud juhul kõnevoo edastamine. Pideva laine edastamiseks on vaja kanalit, millel oleks suurem ribalaius. Seetõttu otsustati kasutada diskreetset signaali. See ei loo lainet ennast, vaid selle digitaalset vormi. Miks? Sest ülekanne tuleb tehnikast (näiteks telefon või arvuti). Millised on seda tüüpi teabeedastuse eelised? See vähendab edastatavate andmete kogumahtu ja korraldab ka paki saatmise lihtsamini.
Arvutitehnoloogias on pikka aega järjekindl alt kasutatud mõistet "diskretiseerimine". Tänu sellisele signaalile ei edastata mitte pidevat teavet, mis on täielikult kodeeritud spetsiaalsete sümbolite ja tähtedega, vaid spetsiaalsetesse plokkidesse kogutud andmeid. Need on eraldiseisvad ja terviklikud osakesed. See kodeerimismeetod on pikka aega tagaplaanile jäänud, kuid pole täielikult kadunud. Selle abil saate hõlpsasti edastada väikeseid teabekilde.
Digitaalsete ja analoogsignaalide võrdlus
Vaev alt keegi mõtleb seadmeid ostes, mis tüüpi signaale selles või teises seadmes kasutatakse, ja veelgi enam oma keskkonnale ja loodusele. Kuid mõnikord peate ikkagi tegelema mõistetega.
On juba ammu selge, et analoogtehnoloogiad on kaotamas nõudlust, kuna nende kasutamine on irratsionaalne. Selle asemel tuleb digitaalne suhtlus. Peate mõistma, mis on kaalul ja millest inimkond keeldub.
Lühid alt öeldesAnaloogsignaal on teabe edastamise viis, mis eeldab andmete kirjeldamist aja pidevate funktsioonide abil. Tegelikult võib võnkumiste amplituud olla võrdne mis tahes väärtusega, mis jääb teatud piiridesse.
Digitaalset signaalitöötlust kirjeldavad diskreetse aja funktsioonid. Teisisõnu on selle meetodi võnkeamplituud võrdne rangelt määratud väärtustega.
Teooriast praktikasse üle minnes tuleb öelda, et analoogsignaali iseloomustavad häired. Digitaal selliseid probleeme pole, sest see "silub" neid eduk alt. Tänu uutele tehnoloogiatele on see andmeedastusmeetod võimeline taastama kogu algse teabe iseseisv alt ilma teadlase sekkumiseta.
Televisioonist rääkides võime juba kindl alt väita: analoogedastus on juba ammu oma aja ära elanud. Enamik tarbijaid hakkab kasutama digitaalset signaali. Viimase miinuseks on see, et kui mõni seade on võimeline vastu võtma analoogedastust, siis moodsam meetod on vaid eritehnika. Kuigi nõudlus vananenud meetodi järele on juba ammu langenud, ei suuda seda tüüpi signaalid ikka veel igapäevaelust täielikult kaduda.
