Sinyal türleri: analog, dijital, ayrık

İçindekiler:

Sinyal türleri: analog, dijital, ayrık
Sinyal türleri: analog, dijital, ayrık
Anonim

İnsanlar her gün elektronik cihazların kullanımıyla karşı karşıya kalmaktadır. Onlar olmadan modern yaşam imkansızdır. Sonuçta, bir TV, radyo, bilgisayar, telefon, multicooker ve daha pek çok şeyden bahsediyoruz. Daha önce, birkaç yıl önce, çalıştırılabilir her cihazda hangi sinyalin kullanıldığını kimse düşünmedi. Şimdi "analog", "dijital", "ayrık" kelimeleri uzun zamandır duyuldu. Yukarıda listelenen sinyallerden bazıları yüksek kaliteli ve güvenilirdir.

Dijital iletim, analog iletimden çok daha sonra kullanılmaya başlandı. Bunun nedeni, böyle bir sinyalin bakımının çok daha kolay olması ve o zamanki teknolojinin o kadar gelişmiş olmamasıdır.

Her insan her zaman "ayrıklık" kavramıyla karşı karşıyadır. Bu kelimeyi Latince'den çevirirseniz, "süreksizlik" anlamına gelir. Bilimin derinliklerine inerek, ayrık bir sinyalin, taşıyıcı ortamın zamanında bir değişiklik anlamına gelen bir bilgi iletme yöntemi olduğunu söyleyebiliriz. İkincisi, mümkün olan her şeyden herhangi bir değer alır. Şimdi, bir çip üzerinde sistemler üretme kararı verildikten sonra, ayrıklık arka plana kayboluyor. Bunlar ayrılmazdır ve tüm bileşenler birbirleriyle yakından etkileşime girer.arkadaş. Ayrıklıkta, her şey tam tersidir - her ayrıntı tamamlanır ve özel iletişim hatları aracılığıyla diğerlerine bağlanır.

Sinyal

Sinyal, bir veya daha fazla sistem tarafından uzaya iletilen özel bir koddur. Bu ifade geneldir.

Bilgi ve iletişim alanında, bir sinyal, mesajları iletmek için kullanılan herhangi bir verinin özel bir taşıyıcısıdır. Oluşturulabilir ancak kabul edilemez, son koşul isteğe bağlıdır. Sinyal bir mesajsa, "yakalamak" gerekli kabul edilir.

Tanımlanan veri aktarım kodu matematiksel bir fonksiyon tarafından verilir. Tüm olası parametre değişikliklerini karakterize eder. Radyo mühendisliği teorisinde bu model temel olarak kabul edilir. İçinde gürültü, sinyalin analogu olarak adlandırıldı. İletilen kodla serbestçe etkileşime giren ve onu bozan zamanın bir işlevidir.

Makale sinyal türlerini açıklar: ayrık, analog ve dijital. Açıklanan konuyla ilgili ana teori de kısaca verilmiştir.

sinyal türleri
sinyal türleri

Sinyal türleri

Birkaç tür sinyal sınıflandırması mevcuttur. Türlerin ne olduğunu düşünün.

  1. Veri taşıyıcının fiziksel ortamına göre bir elektrik sinyali, optik, akustik ve elektromanyetik olarak ayrılır. Birkaç tür daha var, ancak bunlar çok az biliniyor.
  2. Ayar yöntemine göre, sinyaller düzenli ve düzensiz olarak ayrılır. İlki, bir analitik fonksiyon tarafından belirtilen deterministik veri aktarım yöntemleridir. Rastgele olanlar, olasılık teorisi nedeniyle formüle edilir ve ayrıca farklı zaman aralıklarında herhangi bir değer alırlar.
  3. Tüm sinyal parametrelerini tanımlayan fonksiyonlara bağlı olarak, veri iletim yöntemleri analog, ayrık, dijital (seviye nicemlenmiş bir yöntem) olabilir. Birçok elektrikli cihaza güç sağlamak için kullanılırlar.

Artık okuyucu her türlü sinyali biliyor. Herhangi bir kişinin bunları anlaması zor olmayacaktır, asıl mesele biraz düşünmek ve okul fizik dersini hatırlamaktır.

dinamik aralık
dinamik aralık

İşlenen sinyal ne için?

Sinyal, içinde şifrelenmiş bilgileri iletmek ve almak için işlenir. Çıkarıldıktan sonra çeşitli şekillerde kullanılabilir. Bazı durumlarda yeniden biçimlendirilecektir.

Tüm sinyalleri işlemenin başka bir nedeni daha var. Hafif bir frekans sıkıştırmasından oluşur (bilgiye zarar vermemek için). Bundan sonra formatlanır ve düşük hızlarda iletilir.

Analog ve dijital sinyallerde özel yöntemler kullanılır. Özellikle filtreleme, evrişim, korelasyon. Hasarlıysa veya gürültü varsa sinyali geri yüklemeleri gerekir.

Yaratılış ve oluşum

Genellikle, analogdan dijitale (ADC) ve dijitalden analoğa (DAC) dönüştürücülere sinyal üretmek için sıklıkla ihtiyaç duyulur. Çoğu zaman, ikisi de yalnızca DSP teknolojilerinin kullanıldığı bir durumda kullanılır. Diğer durumlarda, yalnızca bir DAC kullanımı yeterli olacaktır.

Oluştururkendijital yöntemlerin daha fazla kullanılmasıyla fiziksel analog kodlar, özel cihazlardan iletilen alınan bilgilere dayanır.

Dinamik Aralık

Sinyal aralığı, desibel cinsinden ifade edilen yüksek ve düşük ses seviyeleri arasındaki farkla hesaplanır. Tamamen işe ve performansın özelliklerine bağlıdır. Hem müzik parçalarından hem de insanlar arasındaki sıradan diyaloglardan bahsediyoruz. Örneğin haberleri okuyan bir spikeri ele alırsak, dinamik aralığı 25-30 dB civarında dalgalanır. Ve bir eseri okurken 50 dB'ye kadar büyüyebilir.

elektrik sinyali
elektrik sinyali

Analog sinyal

Analog bir sinyal, verileri iletmenin zaman içinde sürekli bir yoludur. Dezavantajı, bazen tam bir bilgi kaybına yol açan gürültünün varlığıdır. Çoğu zaman, önemli verilerin kodda nerede olduğunu ve olağan bozulmaların nerede olduğunu belirlemenin imkansız olduğu durumlar vardır.

Dijital sinyal işlemenin çok popüler hale gelmesinin ve yavaş yavaş analogun yerini almasının nedeni tam da bu.

dijital sinyal işleme
dijital sinyal işleme

Dijital sinyal

Dijital sinyal özel bir veri akışıdır, ayrık fonksiyonlarla tanımlanır. Genliği, önceden verilmiş olanlardan belirli bir değer alabilir. Analog sinyal büyük miktarda gürültü alma kapasitesine sahipken, dijital sinyal alınan gürültünün çoğunu filtreler.

Bunun yanı sıra, bu tür bir veri iletimi, gereksiz semantik olmadan bilgileri aktarır.yükler. Tek bir fiziksel kanal üzerinden aynı anda birkaç kod gönderilebilir.

Ayrı ve bağımsız bir veri iletim yöntemi olarak öne çıktığı için dijital sinyal türleri mevcut değildir. İkili bir akıştır. Günümüzde, böyle bir sinyal en popüler olarak kabul edilir. Bunun nedeni kullanım kolaylığıdır.

sinyal türleri
sinyal türleri

Dijital sinyal uygulaması

Dijital elektrik sinyali ile diğerleri arasındaki fark nedir? Tekrarlayıcıda tam bir rejenerasyon gerçekleştirebilmesi. En ufak bir girişime sahip bir sinyal iletişim ekipmanına girdiğinde, hemen formunu dijitale çevirir. Bu, örneğin bir TV kulesinin tekrar sinyal oluşturmasını sağlar, ancak gürültü etkisi olmaz.

Kodun zaten büyük bozulmalarla gelmesi durumunda, ne yazık ki geri yüklenemez. Analog iletişimi karşılaştırırsak, benzer bir durumda tekrarlayıcı çok fazla enerji harcayarak verilerin bir kısmını çıkarabilir.

Dijital bir hatta güçlü bozulma ile farklı formatlardaki hücresel iletişimi tartışırken, kelimeler veya tüm ifadeler duyulmadığından konuşmak neredeyse imkansızdır. Bu durumda analog bağlantı daha etkilidir çünkü diyaloğu sürdürmeye devam edebilirsiniz.

Tam olarak bu tür problemler nedeniyle, tekrarlayıcılar iletişim hattındaki boşluğu az altmak için çok sık bir dijital sinyal oluştururlar.

dijital sinyal türleri
dijital sinyal türleri

Ayrık sinyal

Artık herkes bilgisayarında bir cep telefonu veya bir tür "çevirici" kullanıyor.bilgisayar. Cihazların veya yazılımın görevlerinden biri, bir sinyalin, bu durumda bir ses akışının iletilmesidir. Sürekli bir dalgayı taşımak için, daha yüksek seviyeli bir bant genişliğine sahip olacak bir kanala ihtiyaç vardır. Bu nedenle ayrı bir sinyal kullanılmasına karar verildi. Dalganın kendisini değil, dijital formunu yaratır. Niye ya? Çünkü aktarım teknolojiden geliyor (örneğin bir telefon veya bilgisayar). Bu tür bilgi aktarımının avantajları nelerdir? İletilen toplam veri miktarını az altır ve ayrıca toplu gönderimi daha kolay organize eder.

"Ayrıklaştırma" kavramı bilgisayar teknolojisinde uzun süredir tutarlı bir şekilde kullanılmaktadır. Böyle bir sinyal sayesinde, tamamen özel semboller ve harflerle kodlanmış sürekli bilgi iletilmez, ancak özel bloklarda toplanan veriler iletilir. Ayrı ve tam parçacıklardır. Bu kodlama yöntemi uzun süredir arka plana itildi, ancak tamamen ortadan kalkmadı. Bununla, küçük bilgi parçalarını kolayca aktarabilirsiniz.

sinyal iletimi
sinyal iletimi

Dijital ve analog sinyallerin karşılaştırılması

Ekipman satın alırken, neredeyse hiç kimse şu veya bu cihazda ne tür sinyallerin kullanıldığını ve daha da fazlası çevreleri ve doğası hakkında düşünmez. Ama bazen hala kavramlarla uğraşmak zorundasın.

Analog teknolojilerin kullanımları mantıksız olduğu için talebi kaybettiği uzun zamandır açıktı. Bunun yerine dijital iletişim geliyor. Neyin tehlikede olduğunu ve insanlığın neyi reddettiğini anlamalısın.

Kısacası,analog sinyal, verilerin sürekli zaman işlevleriyle tanımlanmasını ima eden bir bilgi iletme yöntemidir. Aslında, spesifik olarak konuşursak, salınımların genliği belirli sınırlar içindeki herhangi bir değere eşit olabilir.

Dijital sinyal işleme, ayrık zaman fonksiyonlarıyla tanımlanır. Başka bir deyişle, bu yöntemin salınım genliği, kesin olarak belirlenmiş değerlere eşittir.

Teoriden pratiğe geçerken, analog sinyalin girişim ile karakterize olduğu söylenmelidir. Dijitalde böyle bir sorun yok çünkü onları başarıyla “pürüzsüzleştiriyor”. Yeni teknolojiler sayesinde, bu veri aktarım yöntemi, bir bilim insanının müdahalesi olmadan tüm orijinal bilgileri kendi başına geri yükleme yeteneğine sahiptir.

Televizyondan bahsetmişken, şimdiden güvenle söyleyebiliriz: analog iletim uzun süredir kullanışlılığını yitirmiştir. Çoğu tüketici dijital bir sinyale geçiyor. İkincisinin dezavantajı, herhangi bir cihaz analog iletimi alabiliyorsa, daha modern bir yöntemin yalnızca özel bir teknik olmasıdır. Modası geçmiş yönteme olan talep uzun süredir düşse de, bu tür sinyaller hala günlük hayattan tamamen kaybolamıyor.

Önerilen: