Formale, technische, natürliche, soziale, humanitäre und andere Wissenschaften. Wie unterscheidet sich das Messsignal vom Signal? Geben Sie Beispiele für Messsignale, die in verschiedenen Bereichen von Wissenschaft und Technologie verwendet werden

Das Konzept der gemeinsamen digitalen Telefonzentrale

Die DSC sollte eine Schnittstelle (Schnittstelle) zu analogen und digitalen Teilnehmerleitungen (AL) und Übertragungssystemen bereitstellen.

Mit dem Gelenkist die Grenze zwischen zwei Funktionsblöcken, die durch die Funktionsmerkmale, die allgemeinen Merkmale der physikalischen Verbindung, die Eigenschaften der Signale und andere Merkmale spezifiziert sind, abhängig von den Besonderheiten.

Das Gelenk bietet eine einmalige Bestimmung der Verbindungsparameter zwischen zwei Geräten. Diese Parameter beziehen sich auf den Typ, die Anzahl und die Funktionen der Verbindungsschaltungen sowie auf die Art, Form und Sequenz der Signale, die über diese Schaltungen übertragen werden.

Die genaue Definition der Typen, Größen, Formen und Folgen von Verbindungen und die Beziehung zwischen den zwei Funktionsblöcken an der Verbindung zwischen ihnen ist gegeben spezifikation des Gelenks.

Die Gelenke der digitalen PBX können wie folgt aufgeteilt werden

Analoge Benutzerschnittstelle;

Digitale Teilnehmerverbindung;

Teilnehmerschnittstelle ISDN;

Netzwerk (digital und analog) Gelenke.

Ringverbinder

Ringstrukturen werden in einer Reihe von Kommunikationsbereichen verwendet. Zuallererst diese Ringübertragungssysteme mit zeitbasiertem Multiplexen, die im Wesentlichen die Konfiguration von in Reihe geschalteten unidirektionalen Leitungen aufweisen, die einen geschlossenen Kreis oder Ring bilden. Zur gleichen Zeit werden zwei Hauptfunktionen in jedem Knoten des Netzwerks realisiert:

1) jeder Knoten arbeitet als ein Regenerator, um das eingehende digitale Signal wiederherzustellen und es erneut zu übertragen;

in den Knoten des Netzes wird die Struktur des Zyklus der temporären Gruppenbildung erkannt und die Kommunikation wird auf dem Ring mittels durchgeführt

2) das Entfernen und Eingeben eines digitalen Signals in bestimmten Kanalintervallen, die jedem Knoten zugewiesen sind.

Die Möglichkeit, die Kanalintervalle zwischen beliebigen Knotenpaaren in einem Ringsystem mit zeitbasiertem Multiplex neu zu verteilen, bedeutet, dass der Ring ein verteiltes Übertragungs- und Vermittlungssystem ist. Die Idee der simultanen Übertragung und Schaltung in Ringstrukturen wurde auf digitale Schaltfelder erweitert.

In diesem Schema kann eine Duplexverbindung unter Verwendung eines einzelnen Kanals zwischen zwei beliebigen Knoten hergestellt werden. In diesem Sinne führt die Ringschaltung die Raum-Zeit-Transformation der Signalkoordinaten durch und kann als eine der Optionen zum Konstruieren des S / T-Schritts betrachtet werden.

Analog, diskret, digitales Signals

In Telekommunikationssystemen werden Informationen durch Signale übertragen. Die Internationale Fernmeldeunion gibt folgende Definition signal:

Ein Signal von Telekommunikationssystemen ist ein Satz von elektromagnetischen Wellen, der sich durch einen Einwegübertragungskanal ausbreitet und dazu bestimmt ist, auf das Empfangsgerät einzuwirken.

1) analogsignal- ein Signal, bei dem jeder darstellende Parameter durch eine kontinuierliche Zeitfunktion mit einem kontinuierlichen Satz möglicher Werte gegeben ist

2) diskretes Pegelsignal -ein Signal, dessen Werte der repräsentierenden Parameter durch eine kontinuierliche Zeitfunktion mit einer endlichen Menge möglicher Werte gegeben sind. Der Prozess der Signalabtastung nach Pegel wird aufgerufen quantisierung;

3) zeitdiskretes Signal -ein Signal, in dem jeder darstellende Parameter durch eine Funktion diskreter Zeit mit einem kontinuierlichen Satz möglicher Werte gegeben ist

4) digitales Signal -ein Signal, in dem die Werte der repräsentativen Parameter durch eine diskrete Zeitfunktion mit einer endlichen Menge möglicher Werte gegeben sind

Modulationist die Umwandlung eines Signals in ein anderes durch Ändern der Parameter des Trägersignals in Übereinstimmung mit dem umzuwandelnden Signal. Als Signalträger werden harmonische Signale, periodische Impulsfolgen usw. verwendet.

Wenn zum Beispiel ein digitales Signal durch einen Binärcode übertragen wird, kann eine konstante Komponente des Signals aufgrund der Vorherrschaft von Einheiten in allen Codewörtern auftreten.

Das Fehlen einer konstanten Komponente in der Linie macht es möglich, eine Übereinstimmung zu verwenden transformatoren  in linearen Geräten, sowie Remote-Stromversorgung von Regeneratoren mit Gleichstrom. Um die unerwünschte konstante Komponente des digitalen Signals zu beseitigen, werden binäre Signale unter Verwendung spezieller Codes umgewandelt, bevor sie an die Leitung gesendet werden. Für das primäre digitale Übertragungssystem (DSP) wird der Code HDB3 übernommen.

Die Codierung eines binären Signals in ein modifiziertes quasi-ternäres Signal unter Verwendung des HDB3-Codes erfolgt gemäß den folgenden Regeln (Fig. 1.5).

Abb. 1.5.  Binär und seine entsprechenden HDB3-Codes

Pulscodemodulation

Die Umwandlung eines kontinuierlichen primären analogen Signals in einen digitalen Code wird aufgerufen pulscodemodulation(PCM). Die Hauptoperationen mit PCM sind Zeiterfassung, Quantisierung (Diskretisierung durch das Niveau eines zeitdiskreten Signals) und Kodierung.

Abtastung eines analogen Signals über die Zeitin dem eine Transformation das Analogsignal den Parameter ist die Summe ihrer Werte zu diskreten Zeitpunkten, oder in anderen Worten, bei dem ein analoges Signal von einem kontinuierlichen repräsentiere c (t)(Abbildung 1.6, a) erhalten Beispielwerte mit "(Abbildung 1.6, b). Die Werte des Signals, die den Parameter darstellen, die als ein Ergebnis der Zeitabtastoperation erhalten werden, werden Zählungen genannt.

Am weitesten verbreitet sind digitale Übertragungssysteme, bei denen eine gleichförmige Abtastung eines analogen Signals verwendet wird (die Abtastungen dieses Signals werden in identischen Zeitintervallen erzeugt). Bei einer einheitlichen Stichprobe werden folgende Konzepte verwendet: bei Stichprobenintervall(das Zeitintervall zwischen zwei benachbarten Ablesungen des diskreten Signals) und fd Abtastrate(das Inverse des Abtastintervalls). Das Abtastintervall wird gemäß dem Kotel'nikov-Theorem ausgewählt.

Kotel'nikova Satz nach, das analoge Signal mit einem begrenzten Bereich und unendlichem Beobachtungsintervall korrekt aus dem digitalen Signal, das durch das ursprüngliche analoge Signal abgetastet erhalten gestellt werden, wenn eine Abtastfrequenz des Zweifache der maximale Frequenz des Analogsignalspektrums:

Kotel'nikovs Theorem

Theorem Kotel'nikova (in der englischen Literatur - Nyquist-Shannon-Theorem) besagt, dass, wenn das Analogsignal x (t) eine begrenzte Reichweite hat, kann es eindeutig und ohne Verlust seiner diskreten otschѐtam mit einer Frequenz, die größer als das Zweifache der maximalen Frequenz Fmax Spektrum aufgenommen gewonnen werden .

Grundprinzipien der digitalen Elektronik.

Einleitung.

Digitale Geräte

Vorlesungsnotizen

Die digitale Elektronik ersetzt zunehmend das traditionelle Analog. Führende Firmen, die eine Vielzahl von elektronischen Geräten produzieren, erklären häufiger einen vollständigen Übergang zur digitalen Technologie.

Fortschritte in der Technologie elektronischer Mikroschaltkreise haben eine schnelle Entwicklung von digitalen Geräten und Vorrichtungen ermöglicht. Die Verwendung digitaler Verfahren der Signalverarbeitung und -übertragung ermöglicht eine deutliche Verbesserung der Qualität von Kommunikationsleitungen. Digitale Verfahren zum Verarbeiten und Schalten von Signalen in der Telefonie ermöglichen es, die massendimensionalen Eigenschaften von Vermittlungseinrichtungen mehrfach zu reduzieren, die Zuverlässigkeit der Kommunikation zu erhöhen und zusätzliche Funktionalität einzuführen. Das Aufkommen von Hochgeschwindigkeits-Mikroprozessoren, großformatigen Speicherchips, kleinen Speichergeräten auf Festplatten mit großer Kapazität ermöglichte es, ziemlich billige universelle persönliche elektronische Computer (Computer) herzustellen, die im täglichen Leben und in der Produktion breite Anwendung fanden. Die Digitaltechnik ist unverzichtbar in Telesignal- und Fernwirksystemen, die in automatisierten Produktionsanlagen, Remote Facility Management, zum Beispiel Raumfahrzeugen, Gaspumpwerken usw. eingesetzt werden. Die Digitaltechnik hat auch in Elektroradio-Messsystemen einen festen Platz eingenommen. Moderne Geräte zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Signalen sind auch ohne den Einsatz digitaler Geräte nicht denkbar. Digitale Geräte werden häufig zur Steuerung von Haushaltsgeräten verwendet.

Es ist sehr wahrscheinlich, dass digitale Geräte in Zukunft eine dominierende Position auf dem Elektronikmarkt einnehmen werden.

Zunächst geben wir ein paar grundlegende Definitionen.

Signalist eine physikalische Größe (z. B. Temperatur, Luftdruck, Lichtintensität, Stromstärke usw.), die sich mit der Zeit ändert. Dank dieser Änderung kann das Signal einige Informationen in sich tragen.

Elektrisches Signalist eine elektrische Größe (z. B. Spannung, Strom, Leistung), die sich mit der Zeit ändert. Die gesamte Elektronik arbeitet hauptsächlich mit elektrischen Signalen, obwohl in den letzten Jahren immer mehr Lichtsignale verwendet werden, die die zeitabhängige Lichtintensität darstellen.

Analoges Signalist ein Signal, das innerhalb bestimmter Grenzen beliebige Werte annehmen kann (z. B. kann die Spannung gleichmäßig von null bis zehn Volt variieren). Geräte, die nur mit analogen Signalen arbeiten, werden analoge Geräte genannt.

Digitales Signalist ein Signal, das nur zwei Werte (manchmal drei Werte) annehmen kann. Und einige Abweichungen von diesen Werten sind erlaubt (Abbildung 1.1). Zum Beispiel kann die Spannung zwei Werte annehmen: 0 bis 0,5 V (Nullpegel) oder 2,5 bis 5 V (Einheitenpegel). Geräte, die ausschließlich mit digitalen Signalen arbeiten, werden als digitale Geräte bezeichnet.

In der Natur sind fast alle Signale analog, dh sie variieren kontinuierlich in bestimmten Grenzen. Deshalb waren die ersten elektronischen Geräte analog. Sie wandelten physikalische Größen in proportionale Spannung oder Strom um, führten einige Operationen an ihnen durch und führten dann inverse Transformationen zu physikalischen Größen durch. Zum Beispiel wird die menschliche Stimme (Luftschwingungen) über ein Mikrofon in elektrische Schwingungen umgewandelt und dann diese elektrischen Signale werden durch einen elektronischen Verstärker und Lautsprechersystem verstärkt wieder in einen lauteren Ton zu Luftvibration umgewandelt werden.

Abb. 1.1. Elektrische Signale: analog (links) und digital (rechts).

Alle Vorgänge, die von elektronischen Geräten über Signale ausgeführt werden, können bedingt in drei große Gruppen unterteilt werden:

Verarbeitung (oder Transformation);

Übertragung;

Lagerung.

In all diesen Fällen werden Nutzsignale durch Störsignale verzerrt - Rauschen, Rauschen, Interferenz. Zusätzlich Signalverarbeitung (zum Beispiel Verstärkung, Filterung) und eine andere verzerrter Form aufgrund von Unvollkommenheiten ideality elektronischen Geräten. Und wenn sie über lange Distanzen übertragen und gespeichert werden, werden die Signale ebenfalls geschwächt.

Abb. 1.2. Verzerrung von Rauschen und Interferenz eines analogen Signals (links) und digitalen Signals (rechts).

Bei analogen Signalen verschlechtert dies das Nutzsignal erheblich, da alle seine Werte erlaubt sind (Bild 1.2). Daher jede Transformation, wobei jeder Zwischenspeicher, wobei jede Übertragung durch Kabel oder Ester analoges Signal verschlechtert, manchmal bis zu seiner vollständigen Zerstörung. Wir müssen auch bedenken, dass alle Rauschen, Interferenzen und Übersprech grundsätzlich selbst genaue Berechnung verleihen, so tochnoopisat alle analogen Geräte führen absolut unmöglich ist. Darüber hinaus im Laufe der Zeit ändern sich die Parameter aller analogen Geräte aufgrund der Alterung der Komponenten, so dass die Eigenschaften dieser Geräte nicht konstant bleiben.

Im Gegensatz zu analogen sind digitale Signale mit nur zwei erlaubten Werten viel besser vor Rauschen, Interferenz und Interferenz geschützt. Geringe Abweichungen von den zulässigen Werten verzerren das digitale Signal in keiner Weise, da immer Zonen zulässiger Abweichungen existieren (Bild 1.2). Aus diesem Grund ermöglichen digitale Signale eine viel komplexere und mehrstufige Verarbeitung, viel längere Speicherung ohne Verluste und eine Übertragung mit viel höherer Qualität als analoge Signale. Darüber hinaus kann das Verhalten digitaler Geräte immer genau berechnet und vorhergesagt werden. Digitale Geräte sind viel weniger anfällig für Alterung, da eine kleine Änderung ihrer Parameter ihre Funktion in keiner Weise beeinträchtigt. Darüber hinaus sind digitale Geräte einfacher zu entwerfen und zu debuggen. Es ist klar, dass all diese Vorteile eine schnelle Entwicklung der digitalen Elektronik ermöglichen.

Digitale Signale haben jedoch einen großen Nachteil. Tatsache ist, dass das digitale Signal bei jedem seiner erlaubten Pegel mindestens für ein minimales Zeitintervall bleiben muss, ansonsten ist es nicht möglich, es zu erkennen. Und das analoge Signal kann irgendeinen seiner Werte für eine infinitesimale Zeit annehmen. Es kann anders gesagt werden: das Analogsignal wird in kontinuierlicher Zeit (d. H. Zu jeder Zeit) definiert, und das Digitalsignal wird in diskreter Zeit (d. H. Nur zu ausgewählten Zeitpunkten) bestimmt. Daher ist die maximal erreichbare Leistung von analogen Geräten grundsätzlich größer als bei digitalen Geräten. Analoge Geräte können schneller wechselnde Signale verarbeiten als digitale. Die Geschwindigkeit der Verarbeitung und Übertragung von Information durch ein analoges Gerät kann immer höher als die Geschwindigkeit seiner Verarbeitung und Übertragung durch ein digitales Gerät gemacht werden.

Zusätzlich überträgt das digitale Signal die Informationen mit nur zwei Ebenen und eine Änderung in einem seinen Pegel zum anderem, und die analogen Sendeinformationen und die jeweils einen aktuellen Wert der Ebene hat, das heißt, es empfänglicher hinsichtlich der Informationsübertragung ist. Um die Menge an nützlicher Information, die in einem analogen Signal enthalten ist, zu übertragen, ist es häufig notwendig, mehrere digitale Signale zu verwenden

(normalerweise von 4 bis 16).

Wie bereits erwähnt, sind in der Natur alle Signale analog, d. H. Um sie in digitale Signale umzuwandeln, und für die umgekehrte Umwandlung können spezielle Geräte (analog-digital und analog) verwendet werden

digital-Analog-Wandler). So wird nichts vergebens vergeben, und die Bezahlung für die Vorteile digitaler Geräte kann sich manchmal als inakzeptabel groß erweisen.

Die Ernennung von Funkelektronikgeräten ist bekanntlich die Erfassung, Umwandlung, Übertragung und Speicherung von Informationen, die in Form von elektrischen Signalen dargestellt werden. Signale, die in elektronischen Geräten wirken, und dementsprechend die Geräte selbst sind in zwei große Gruppen unterteilt: analog und digital.

Analoges Signal  - ein Signal, das in Pegel und Zeit kontinuierlich ist, d. h. ein solches Signal existiert zu jeder Zeit und kann irgendein Niveau von einem gegebenen Bereich annehmen.

Quantisiertes Signal  - ein Signal, das nur bestimmte quantisierte Werte annehmen kann, die den Quantisierungsstufen entsprechen. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Ebenen ist der Quantisierungsschritt.

Das abgetastete Signal  - ein Signal, dessen Werte nur zu bestimmten Zeiten, die Abtastzeiten genannt werden. Der Abstand zwischen den benachbarten Abtastzeiten ist der Abtastschritt. Für eine Konstante gilt der Satz von Kotel'nikov:   , wo ist die obere Grenzfrequenz des Signalspektrums.

Digitales Signal  - ein Signal, quantisiert im Pegel und zeitlich abgetastet. Quantisierte Werte eines digitalen Signals werden normalerweise durch irgendeinen Code codiert, wobei jeder, der in dem Prozess der Abtastung abgetastet wird, durch ein entsprechendes Codewort ersetzt wird, dessen Symbole zwei Werte haben - 0 und 1 (Fig. 2.1).

Typische Vertreter von Geräten der analogen Elektronik sind Kommunikationsgeräte, Rundfunk, Fernsehen. Die allgemeinen Anforderungen für analoge Geräte sind minimale Verzerrung. Der Wunsch, diese Anforderungen zu erfüllen, führt zu komplizierteren elektrischen Schaltkreisen und Gerätekonstruktionen. Ein weiteres Problem der analogen Elektronik ist das Erreichen der notwendigen Störfestigkeit, da im analogen Nachrichtenkanal das Rauschen im wesentlichen nicht behebbar ist.

Digitale Signale werden durch elektronische Schaltungen erzeugt, werden die Transistoren, die entweder geschlossen sind (der Strom nahe Null) oder vollständig offen ist (Spannung nahe Null) ist, so dass sie zerstreut vernachlässigbare Leistung und Zuverlässigkeit von digitalen Geräten erhalten wird, höher als analog.

Digitale Geräte sind geräuschunempfindlicher als analoge Geräte, da kleine Störungen nicht zu Fehlfunktionen der Geräte führen. Fehler treten nur bei solchen Störungen auf, bei denen ein niedriger Signalpegel als hoch empfunden wird oder umgekehrt. In digitalen Geräten können Sie auch spezielle Codes anwenden, um Fehler zu korrigieren. In analogen Geräten gibt es keine solche Möglichkeit.

Digitale Geräte sind unempfindlich gegenüber der Ausbreitung (innerhalb akzeptabler Grenzen) der Parameter und Eigenschaften von Transistoren und anderen Schaltungselementen. Unverwechselbar hergestellte digitale Geräte müssen nicht justiert werden, und ihre Eigenschaften sind vollständig wiederholbar. All dies ist sehr wichtig in der Massenproduktion von Geräten mit integrierter Technologie. Die Effektivität der Produktion und des Betriebs der digitalen integrierten Schaltkreise hat dazu geführt, dass in den modernen radioelektronischen Geräten die digitale Bearbeitung nicht nur digital, sondern auch ist analoge Signale. Verteilte digitale Filter, Regler, Multiplizierer usw. Vor der digitalen Verarbeitung werden analoge Signale mithilfe von Analog-Digital-Wandlern (ADCs) in digitale umgewandelt. Die Rücktransformation - die Wiederherstellung analoger Signale durch Digital - erfolgt mit Digital-Analog-Wandlern (DACs).

Bei der Vielzahl von Problemen, die von digitalen elektronischen Geräten gelöst werden, tritt ihre Funktionsweise in Zahlensystemen auf, die nur zwei Ziffern haben: Null (0) und Eins (1).

Der Betrieb von digitalen Geräten ist in der Regel getaktetausreichend hochfrequenter Taktgenerator. Während einer Messung wird die einfachste Mikrooperation implementiert - Lesen, Verschieben, logische Anweisung usw. Die Information wird in Form eines digitalen Wortes dargestellt. Um Wörter zu übertragen, werden zwei Methoden verwendet: parallel und sequentiell. Die serielle Codierung wird verwendet, wenn Informationen zwischen digitalen Geräten ausgetauscht werden (z. B. in Computernetzwerken, Modemkommunikation). Die Verarbeitung von Informationen in digitalen Geräten wird durch Parallelcodierung von Informationen mit maximaler Geschwindigkeit realisiert.

Elementsbasis für die Konstruktion digitaler Vorrichtungen sind integrierte Mikroschaltungen (IC), von denen jede unter Verwendung einer bestimmten Anzahl von Logikelementen implementiert ist - den einfachsten digitalen Vorrichtungen, die elementare logische Operationen durchführen.

Damit die Nachricht von der Quelle zum Empfänger übertragen werden kann, wird ein gewisser materieller Stoff benötigt - der Informationsträger. Eine Nachricht, die von einem Medium gesendet wird, wird als Signal bezeichnet. Im Allgemeinen ist ein Signal ein zeitlich variierender physikalischer Prozess. Ein solcher Prozess kann verschiedene Eigenschaften enthalten (zum Beispiel können beim Übertragen von elektrischen Signalen die Spannung und der Strom variieren).

Die Parameter eines Signals sind seine Eigenschaften, die zur Darstellung von Nachrichten verwendet werden. In dem Fall, in dem der Signalparameter eine endliche Anzahl von Werten in einer konsistenten Zeit annimmt (die alle nummeriert sein können), wird das Signal als diskret bezeichnet, und die von solchen Signalen übertragene Nachricht ist eine diskrete Nachricht. Die von der Quelle übertragenen Informationen werden in diesem Fall auch als diskret bezeichnet. Wenn die Quelle eine kontinuierliche (analoge) Nachricht erzeugt (bzw. der Signalparameter eine kontinuierliche Funktion der Zeit ist), wird das Signal als kontinuierlich (analog) bezeichnet, und die von diesen Signalen übertragene Nachricht ist eine analoge Nachricht

Ein Beispiel für eine diskrete Nachricht ist der Vorgang des Lesens eines Buches, wobei die Information, in der es dargestellt ist, durch Text dargestellt ist, d.h. eine diskrete Abfolge einzelner Symbole (Buchstaben). Ein Beispiel für eine kontinuierliche Nachricht ist menschliche Sprache, die von einer modulierten Schallwelle gesendet wird; der Signalparameter ist in diesem Fall der Druck, der durch diese Welle am Ort des Empfängers - des menschlichen Ohrs - erzeugt wird.

Ein typisches Beispiel für ein analoges Signal ist die Spannung am Ausgang des Mikrofons, wenn man vor ihm spricht, Musikinstrumente singt oder spielt. Der Luftdruck beim Schall der Quelle variiert in einem kleinen Bereich relativ zum normalen atmosphärischen Druck. Die Mikrofonmembran, die sich unter dem Einfluss von Schalldruck biegt, erzeugt eine gewisse Spannung an den Anschlüssen der Schwingspule des Mikrofons. Diese Spannung ist direkt proportional zum Schalldruck, d.h. ändert sich ähnlich, daher der Name "Analogsignal".

ANALOGSIGNAL.

Analoge Signale werden in Telefonkommunikation, Rundfunk und Fernsehen verwendet. Dies ist technisch einfacher, und die Geschichte der Entwicklung der Funktechnik hat sich so entwickelt, dass die ersten begannen, analoge Signale anzuwenden. Dies bezieht sich in keiner Weise auf den Telegraphen, wo die Figur immer dominiert.

Im gewöhnlichen Gespräch ist die Kraft lauter Geräusche einer menschlichen Stimme 10.000 mal größer als die Intensität schwacher Geräusche.

Bei Lärm (in der U-Bahn, am Flughafen) sollten schwache Geräusche nicht durch Lärm übertönt werden, damit auch diese demontiert werden können. Deshalb musst du deine Stimme in der U-Bahn strapazieren, dem Gesprächspartner am Flughafen ins Ohr schreien, wenn das Triebwerk mit Motoren brüllt.

Beim Übertragen von analogen Signalen ist ein wesentlich höheres Signal-Rausch-Verhältnis erforderlich als beim Übertragen von binären digitalen Signalen.

Der große Nachteil von analogen Signalen ist, dass analoge Signale nicht regeneriert werden können, da ihre Form nicht im Voraus bekannt ist (es gibt kein bekanntes Signal zum Senden!).

Bei Verwendung eines analogen Signals in einer Ferntelefonverbindung war die Qualität der Verbindung oft schlecht. Dies wird durch die Tatsache erklärt, dass ein schwaches Sprachsignal beim Senden über eine Telefonleitung periodisch alle 100 bis 200 km verstärkt werden sollte. Die Drähte brummen, die Verstärker sind verrauscht, und jede dieser Störquellen verzerrt das übertragene Signal mehr und mehr.

Angesichts des Vorteils von binären Signalen gegenüber analogen Signalen werden nun weitverbreitet binäre Kanäle für die Übertragung von analogen Sprachsignalen verwendet. Die Einführung solcher Systeme auf Fernkommunikationsstrecken hat die Kommunikationsqualität erheblich verbessert.

6.2. MESSUNG VON SIGNAL-LÄRM-BEZIEHUNGEN.

Das Verhältnis der maximalen momentanen Signalleistung P max zu der kleinsten P min (dynamischer Bereich des Signals D s) wird üblicherweise in Dezibel gemessen.

Bel ist ein Unterschied in den Leistungspegeln, deren Verhältnis 10 ist, und dementsprechend ist der Dezimallogarithmus dieses Verhältnisses 1.

Dezibel ist der Dezimalteil von Bel.

(dB) Pegeldifferenz in Dezibel gibt es zehn Dezimallogarithmen des Leistungsverhältnisses.

Weil = - die durchschnittliche Leistung des Signals ist gleich dem Quadrat der Amplitude des Signals; = - die durchschnittliche Rauschleistung ist dann gleich dem Quadrat der Rauschamplitude

(dB) Pegeldifferenz in Dezibel gibt es 20-stellige Logarithmen des Verhältnisses der Spannungen.

Für eine gute Sprachqualität ist es notwendig, ein Signal-Rausch-Verhältnis von etwa 10.000 oder 40 Dezibel (dB): (dB) vorzusehen. Mit anderen Worten, es ist notwendig, ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis von etwa 100: (dB) vorzusehen.

Erfahrene Funker können eine Sprache mit einem Signal-Rausch-Verhältnis von etwa zehn zerlegen, vorausgesetzt, der übertragene Text ist vertraut und vertraut.

Ende der Arbeit -

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NICHT-POSITIVE BERECHNUNGSSYSTEME.
   In dem Nichtpositionssystem hängt der Wert jedes Symbols in der Zahl nicht von der Position ab, die das Zeichen in dem Nummerneintrag einnimmt (es kann eine Abhängigkeit von der Stelle des Symbols in Bezug auf ein anderes Symbol geben). Naibo

POSITIVE BERECHNUNGSSYSTEME.
   Im Positionssystem hängt der Wert jedes Vorzeichens von der Position ab, die das Vorzeichen im Zahleneintrag einnimmt. Die Basis des Zahlensystems ist die Anzahl der verschiedenen

ÜBERTRAGUNG VON ZAHLEN AUS DEM DEZIMALSYSTEM AUF EIN ANDERES SYSTEM.
Ø Die ganzen und gebrochenen Teile werden separat übersetzt. Ø Um den ganzen Teil einer Zahl von einem Dezimalsystem in ein System mit einer Basis B zu übersetzen, ist es notwendig, sie in B zu unterteilen

ÜBERTRAGUNG VON ZAHLEN AUF DAS DEZIMALSYSTEM ANDERER SYSTEME.
   ÜBERSETZUNG VON GANZEN ZAHLEN IN EINEM DEZIMALEN SYSTEM. 23510 = 2 * 102 + 3 * 101 + 5 * 100; 011012 = 0 * 24 + 1 * 23 + 1 * 22 + 0 *

MUTUELLE TRANSFORMATIONEN VON BINÄREN, ACHT UND SECHS-ZAHLEN.
   Aus praktischer Sicht ist das Verfahren der gegenseitigen Umwandlung von binären, oktalen und hexadezimalen Zahlen von Interesse. Um eine ganze Binärzahl in Oktal-Neo zu konvertieren

Programmiersprachen. ALLGEMEINE CHARAKTERISTIK.
   Programmiersprachen sind künstliche Sprachen, die speziell für die Kommunikation einer Person mit einem Computer entwickelt wurden. Programmiersprachen sind Notationssysteme, die genau sind

SPRACHE DER SI-PROGRAMMIERUNG. GESCHICHTE DER SCHÖPFUNG. ALLGEMEINE CHARAKTERISTIK.
   Die Programmiersprache C (C) wurde 1972 von Dennis Ritchie als Werkzeug zum Schreiben des UNIX-Betriebssystems für den elektronischen Computer PDP-11 (Computer) entwickelt.

SPRACHE DER SI-PROGRAMMIERUNG. Der Prozess der Erstellung der ausgeführten Datei.
   · Die Quelldatei (der Text des Programms in der Programmiersprache C) wird im Programmiersystemeditor erstellt, z. B. Borland C ++. · Erweiterte Quelldatei

SPRACHE DER SI-PROGRAMMIERUNG. GRUNDKONZEPTE.
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Grundlegende Datentypen;
   · Char-Charakter; Int - Ganzzahlen; Float - Gleitpunkt; · Doppel - Doppel-Gleitpunkt; · Leere - leer, nicht wichtig. Geben Sie ein

String-Konstanten
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Initialisierer.
   Um Variablen initiale Werte zuzuweisen, werden Initialisierer bei der Definition verwendet. Initialisierer haben die Form: = Wert; = (Werteliste); / * komplexe Zeichen

SPRACHE DER SI-PROGRAMMIERUNG. STRUKTUR EINES EINFACHEN PROGRAMMS.
   / * PROGRAM: information.c - ein Beispiel für eine Nachrichtenausgabe. / * 1 * / * / / * / * / / * 2 * / / * ============================= inclu

Informationssignal -  ein physischer Prozess, der für eine Person oder ein technisches Gerät hat informationenbedeutung. Es kann kontinuierlich (analog) oder diskret sein

Der Begriff "Signal" wird oft mit den Begriffen "Daten" und "Information" identifiziert. In der Tat sind diese Konzepte miteinander verknüpft und existieren nicht miteinander, sondern gehören verschiedenen Kategorien an.

Signalist eine Informationsfunktion, die eine Nachricht über die physikalischen Eigenschaften, Zustand oder Verhalten eines physikalischen Systems, Objekts oder einer Umgebung trägt, und der Zweck der Signalverarbeitung kann die Extraktion bestimmter Informationsinformationen, die in diesen Signalen (kurz - nützliche oder Zielinformationen) und Transformation angezeigt werden Diese Information in eine Form, die für die Wahrnehmung und weitere Verwendung geeignet ist.

Die Information wird in Form von Signalen übertragen. Ein Signal ist ein physikalischer Prozess, der Informationen in sich trägt. Das Signal kann Ton, Licht, in Form einer Postsendung usw. sein.

Ein Signal ist ein materieller Träger von Informationen, die von der Quelle zum Verbraucher übertragen werden. Es kann diskret und kontinuierlich (analog) sein

Analoges Signal- ein Datensignal, in dem jeder der darstellenden Parameter durch eine Funktion der Zeit und einen kontinuierlichen Satz möglicher Werte beschrieben wird.

Analoge Signale werden durch kontinuierliche Funktionen der Zeit beschrieben, daher wird das analoge Signal manchmal als kontinuierliches Signal bezeichnet. Analoge Signale werden diskreten (quantisierten, digitalen) Signalen gegenübergestellt.

Beispiele für kontinuierliche Räume und entsprechende physikalische Größen: (gerade: elektrische Spannung, Kreis: Rotorposition, Räder, Zahnräder, analoge Uhrzeiger oder Trägerphase, Segment: Position des Kolbens, Steuerhebel, Flüssigkeitsthermometer oder elektrisches Signal, begrenzt in der Amplitude unterschiedlich multidimensionale Räume: Farbe, quadraturmoduliertes Signal.)

Die Eigenschaften analoger Signale sind weitgehend das Gegenteil der Eigenschaften von quantisiert oder digitalsignale.

Das Fehlen von diskreten Signalpegeln, die klar voneinander unterscheidbar sind, führt dazu, dass der Informationsbegriff für seine Beschreibung, wie er in digitalen Technologien verstanden wird, nicht verwendet werden kann. Die "Menge an Information", die in einer Probe enthalten ist, wird nur durch den dynamischen Bereich des Messinstruments begrenzt.

Fehlen von Redundanz. Aus der Kontinuität des Wertebereichs folgt, dass jede in das Signal eingeführte Störung nicht von dem Signal selbst unterscheidbar ist und daher die ursprüngliche Amplitude nicht wiederhergestellt werden kann. Tatsächlich ist eine Filterung beispielsweise durch Frequenzverfahren möglich, wenn zusätzliche Informationen über die Eigenschaften dieses Signals (insbesondere des Frequenzbandes) bekannt sind.

Anwendung:

Analoge Signale werden häufig verwendet, um sich kontinuierlich ändernde physikalische Größen darzustellen. Zum Beispiel trägt ein analoges elektrisches Signal, das von einem Thermoelement genommen wird, Informationen über Temperaturänderungen, ein Signal von einem Mikrofon - über schnelle Druckänderungen in einer Schallwelle usw.

Diskretes Signalbesteht aus einem zählbaren Satz (dh einem Satz, dessen Elemente gezählt werden können) aus Elementen (zB - Informationselementen). Zum Beispiel ist das Signal "Ziegel" diskret. Es besteht aus den folgenden zwei Elementen (dies ist die syntaktische Eigenschaft dieses Signals): ein roter Kreis und ein weißes Rechteck innerhalb des Kreises, horizontal in der Mitte angeordnet. In Form eines diskreten Signals wird die Information dargestellt, die der Leser jetzt erfährt. Sie können die folgenden Elemente auswählen: Abschnitte (z. B. "Informationen"), Unterabschnitte (z. B. "Eigenschaften"), Absätze, Sätze, separate Ausdrücke, Wörter und einzelne Zeichen (Buchstaben, Zahlen, Satzzeichen usw.). Dieses Beispiel zeigt, dass abhängig von der Pragmatik des Signals verschiedene Informationselemente unterschieden werden können. In der Tat, für eine Person, die Informatik zu diesem Text studiert, sind größere Informationselemente wie Abschnitte, Unterabschnitte, separate Absätze wichtig. Sie erlauben ihm, leichter durch die Struktur des Materials zu navigieren, es ist besser, sich zu assimilieren und auf die Prüfung vorzubereiten. Für diejenigen, die dieses methodische Material vorbereitet haben, sind zusätzlich zu diesen Informationselementen auch kleinere, zum Beispiel einzelne Sätze wichtig, die helfen, den einen oder anderen Gedanken auszudrücken und die eine oder andere Art der Zugänglichkeit des Materials zu realisieren. Ein Satz der "kleinsten" Elemente eines diskreten Signals wird ein Alphabet und das Selbst genannt binärsignal  auch genannt nachricht.

Diskretisierung ist die Umwandlung eines kontinuierlichen Signals in eine diskrete (digitale).

Der Unterschied zwischen einer diskreten und einer kontinuierlichen Darstellung von Informationen ist am Beispiel einer Uhr deutlich sichtbar. In einer elektronischen Uhr mit digitalem Zifferblatt werden die Informationen diskret dargestellt - mit deutlich voneinander verschiedenen Zahlen. Bei einer mechanischen Uhr mit einem Zifferblatt werden Informationen kontinuierlich dargestellt - durch die Positionen von zwei Pfeilen, wobei zwei unterschiedliche Pfeilpositionen nicht immer klar unterscheidbar sind (insbesondere wenn keine winzigen Unterteilungen auf dem Zifferblatt vorhanden sind).

Kontinuierliches Signal- wird durch eine physikalische Größe reflektiert, die in einem bestimmten Zeitintervall variiert, beispielsweise durch einen Ton oder durch die Schallkraft. In Form eines kontinuierlichen Signals wird diese Information den Studenten präsentiert, die Vorlesungen in Informatik besuchen und durch Schallwellen (mit anderen Worten die Stimme des Vortragenden), die in der Natur kontinuierlich sind, das Material wahrnehmen.

Wie wir in der Folge sehen werden, ist das diskrete Signal mehr transformierbar, so dass es Vorteile gegenüber kontinuierlichen hat. Gleichzeitig herrscht in technischen Systemen und in realen Prozessen ein kontinuierliches Signal. Dies zwingt uns, Methoden zu entwickeln, um ein kontinuierliches Signal in ein diskretes Signal umzuwandeln.

Um ein kontinuierliches Signal in ein diskretes Signal umzuwandeln, wird eine Prozedur verwendet, die aufgerufen wird quantisierung.

Ein digitales Signal ist ein Datensignal, in dem jeder der darstellenden Parameter durch eine zeitdiskrete Funktion und eine endliche Menge möglicher Werte beschrieben wird.

Ein digitales digitales Signal ist schwieriger über größere Entfernungen zu übertragen als ein analoges Signal, so dass es auf der Senderseite vormoduliert und auf der Empfängerseite der Information demoduliert wird. Verwenden Sie in digitale Systeme  Algorithmen zur Überprüfung und Wiederherstellung von digitalen Informationen ermöglichen es, die Zuverlässigkeit der Informationsübertragung signifikant zu erhöhen.

ANMERKUNG. Es sollte beachtet werden, dass das reale digitale Signal in seiner physikalischen Natur analog ist. Aufgrund von Rauschen und Änderungen der Übertragungsleitungsparameter hat es Schwankungen in Amplitude, Phase / Frequenz (Jitter) und Polarisation. Aber dieses analoge Signal (gepulst und diskret) ist mit den Eigenschaften einer Zahl ausgestattet. Folglich ist es möglich, numerische Verfahren zu seiner Verarbeitung (Computerverarbeitung) zu verwenden.