Viralliset, tekniset, luonnolliset, sosiaaliset, humanitaariset ja muut tieteet. Mikä on mittaussignaali erilainen kuin signaali? Anna esimerkkejä tieteen ja teknologian eri osissa käytetyistä mittaussignaaleista.

Digitaalisen puhelinverkon liitännän käsite

CSK: n tulisi tarjota rajapinta (liitäntä) analogisten ja digitaalisten tilaajaliittymien (AL) ja siirtoverkkojen kanssa.

Yhteenjota kutsutaan kahden funktionaalisen lohkon väliseksi rajaksi, joka määräytyy funktionaalisten ominaisuuksien, fyysisen yhteyden yleisten ominaisuuksien, signaalien ominaisuuksien ja muiden erityisominaisuuksien perusteella.

Liitäntä antaa yhden laitteen kahden laitteen välisen yhteyden parametrien määrityksen. Nämä parametrit liittyvät liitäntäpiirien tyyppiin, numeroon ja toimintaan sekä näiden piireihin lähetettyjen signaalien tyypin, muodon ja järjestyksen mukaan.

Yhdistelmien tyypit, määrät, muodot ja sekvenssit sekä molempien funktionaalisten lohkojen välinen suhde niiden välisessä liitoksessa asetetaan yhteinen erittely.

Digitaalisen PBX: n liitännät voidaan jakaa seuraaviin.

Analoginen tilaajaliitäntä;

Digitaalinen tilaajaliitäntä;

ISDN-tilaajaliitäntä;

Verkko (digitaaliset ja analogiset) liitokset.

Sormusliittimet

Rengasrakenteita käytetään monilla viestintäalueilla. Ensinnäkin nämä ovat rengaslähetysjärjes- telmiä, joilla on ajallinen ryhmitys, joilla on olennaisesti sarjaan kytkettyjen yksisuuntaisten viivojen kokoonpano, joka muodostaa suljetun piirin tai renkaan. Samanaikaisesti jokaisessa verkon solmussa toteutetaan kaksi päätoimintoa:

1) kukin solmu toimii regeneroijana palauttamaan tulevan digitaalisen signaalin ja lähettämään sen uudestaan;

verkon solmuissa tunnistetaan aikamultipleksointijakson rakenne ja soitetaan rengasyhteys

2) digitaalisen signaalin poistaminen ja syöttö tietyissä kanavavälissä, jotka on osoitettu kullekin solmulle.

Mahdollisuus jakaa uudelleen kanavavälit mielivaltaisten solmuparien välillä rengasjärjestelmässä tilapäisellä multipleksoinnilla tarkoittaa, että rengas on hajautettu lähetys- ja kytkentäjärjestelmä. Ajatus samanaikaisesta siirrosta ja kytkemisestä rengasrakenteisiin laajennettiin digitaalisiin kytkentäkenttiin.

Tällaisessa järjestelmässä kaksisuuntainen yhteys voidaan muodostaa käyttäen yhtä kanavaa kahden kahden solmun välillä. Tässä mielessä rengasjärjestelmä suorittaa signaalin koordinaattien tilaa-aikamuunnoksen ja sitä voidaan pitää yhtenä vaihtoehdoina S / T-vaiheen rakentamiseksi.

Analoginen, erillinen, digitaalinen signaalis

Tietoliikennejärjestelmissä tieto välitetään signaalien kautta. Kansainvälinen televiestintäliitto antaa seuraavan määritelmän signaali:

Tietoliikennejärjestelmien signaali on joukko sähkömagneettisia aaltoja, joka etenee yksisuuntaisella lähetyskanavalla ja on tarkoitettu toimimaan vastaanottolaitteella.

1) analoginen signaali- signaali, jossa kukin edustava parametri annetaan jatkuvalla aikatoiminnolla jatkuvalla joukolla mahdollisia arvoja

2) erillinen signaalitaso -signaali, jonka edustavat parametrien arvot annetaan jatkuvalla aikatoiminnolla, jossa on rajallinen joukko mahdollisia arvoja. Signaalitason näytteenottoprosessia kutsutaan kvantisointi;

3) aika erillinen signaali -signaali, jota varten kukin edustava parametri annetaan erillisellä aikatoiminnolla jatkuvalla joukolla mahdollisia arvoja

4) digitaalinen signaali -signaali, jonka parametrien arvot annetaan erillisellä aikatoiminnolla, jossa on äärellinen joukko mahdollisia arvoja

modulaatio- tämä on yhden signaalin muuntaminen toiselle muuttamalla signaalinkannattimen parametreja muunnetun signaalin mukaisesti. Kantoaaltosignaalina käytetään harmonisia signaaleja, pulssien jaksoittaisia ​​sekvenssejä jne.

Esimerkiksi kun lähetetään digitaalinen signaali pitkin binaarista signaalilinjaa, signaalin vakio-osa voi ilmetä, koska kaikki koodisanoissa on enemmistö.

Lineaarisen komponentin puuttuminen mahdollistaa yhteensopivuuden käytön muuntajat   lineaarisissa laitteissa, sekä tarjoavat regeneroijien etäenergiaa suoraan virtana. Digitaalisen signaalin epätoivottavan vakiokomponentin poistamiseksi ennen binaarisignaalien lähettämistä linjalle, ne muunnetaan erikoiskoodeilla. Ensisijaisen digitaalisen lähetysjärjestelmän (DSP) koodi HDB3 on hyväksytty.

Binaarisignaalin koodaaminen modifioituun kvasijaroon signaaliin käyttäen HDB3-koodia suoritetaan seuraavien sääntöjen mukaisesti (kuvio 1.5).

Kuva 1.5.   Binaariset ja vastaavat HDB3-koodit

Pulssikoodimodulaatio

Sama jatkuva ensisijaisen analogisen signaalin muuntaminen digitaaliseksi koodiksi kutsutaan pulssikoodimodulaatio(PCM). PCM: n tärkeimmät toiminnot ovat aikavalinta, kvantisointi (discretisoituminen diskreetti aikasignaalitasolla) ja koodausoperaatiot.

Analoginen discretization ajan mittaankutsutaan muunnokseksi, jossa analogisen signaalin edustava parametri annetaan joukosta sen arvoja erillisinä pisteinä ajassa tai toisin sanoen, jossa jatkuvasta analogisesta signaalista c (t)(Kuva 1.6, a) vastaanottaa näytearvoja kanssa "(Kuvio 1.6, b). Signaalin edustavan parametrin arvoja, jotka saadaan aikaan diskretisointitoimenpiteen tuloksena, kutsutaan näytteiksi.

Yleisimpiä ovat digitaaliset siirtojärjestelmät, joissa sovelletaan yhtenäistä näytteenottoa analogisignaalista (näytteitä tästä signaalista tuotetaan yhtä aikaa). Yhdenmukainen näytteenotto käyttää seuraavia käsitteitä: näytteenottoväli(erillisen signaalin kahden vierekkäisen näytteen välinen aikaväli) ja fd näytteenottotaajuus(näytteenottovälin vastavuoroisuus). Näytteenottotaulukon koko valitaan Kotelnikovin lauseen mukaisesti.

Kotelnikovin lauseen mukaan analogisen signaalin rajoitettu spektri ja ääretön havainnointiväli voidaan rekonstruoida ilman virheitä erillisestä signaalista, joka saadaan ottamalla alkuperäisen analogisen signaalin näytteitä, jos näytteenottotaajuus on kaksi kertaa analogisen signaalitaajuuden maksimitaajuus:

Kotelnikovin lause

Kotelnikovin lause (englanninkielisessä kirjallisuudessa Nyquist-Shannon-lause) todetaan, että jos analogisella signaalilla x (t) on rajoitettu spektri, se voidaan palauttaa yksilöllisesti ja häviöttömästi erillisissä laskelmissaan, jotka otetaan taajuudella, joka on enemmän kuin kaksi kertaa spektrin maksimitaajuudella, Fmax .

Digitaalisen elektroniikan perusperiaatteet.

Johdanto.

DIGITAL DEVICES

Luentomonisteet

Digitaalinen elektroniikka korvaa nykyään yhä enemmän perinteistä analogia. Johtavat yritykset, jotka tuottavat hyvin erilaisia ​​sähkölaitteita, yhä useammin julistavat siirtymisen täysin digitaalitekniikkaan.

Elektroniikkapiirien tuotantotekniikan edistyminen varmisti digitaalisen teknologian ja laitteiden nopean kehityksen. Digitaalisten signaalinkäsittely- ja lähetysmenetelmien käyttö voi merkittävästi parantaa viestintälinjoiden laatua. Digitaaliset prosessointimenetelmät ja signaalinkytkennät puhelimessa sallivat useamman kerran pienentää kytkentälaitteiden paino- ja koonominaisuuksia, lisätä tiedonsiirron luotettavuutta ja lisätä toimintoja. Suurten nopeuksien mikroprosessoreiden, suurikapasiteettisten RAM-mikropiirien, pienikokoisten tallennuslaitteiden syntyminen suurikapasiteettisille kiintolevyille mahdollisti oikeudenmukaisesti edullisten henkilökohtaisten elektronisten tietokoneiden (tietokoneiden) luomisen, jotka ovat löytäneet laajan sovelluksen arjessa ja tuotannossa. Digitaalinen tekniikka on välttämätöntä kauko-ohjaus- ja televiestintäjärjestelmissä, joita käytetään automatisoidussa tuotannossa, etäobjektien hallintaa, kuten avaruusaluksia, kaasupumppaamoja jne. Digitaalinen tekniikka on myös ottanut vahvan paikan sähköradion mittausjärjestelmissä. Nykyaikaiset laitteet signaalien tallentamiseen ja toistamiseen ovat myös mahdotonta ilman digitaalisten laitteiden käyttöä. Digitaalisia laitteita käytetään laajasti kodinkoneiden ohjaukseen.

On erittäin todennäköistä, että tulevaisuudessa digitaaliset laitteet hallitsevat elektroniikkamarkkinoita.

Aluksi annamme muutamia perusmääritelmiä.

signaali- tämä on mikä tahansa fyysinen määrä (esimerkiksi lämpötila, ilmanpaine, valon voimakkuus, nykyinen intensiteetti jne.), joka muuttuu ajan myötä. Tämän muutoksen ansiosta signaali voi kuljettaa joitain tietoja.

Sähköinen signaali- on sähköinen määrä (esimerkiksi jännite, virta, teho), muuttuu ajan myötä. Kaikki elektroniikka toimii pääasiassa sähkösignaalien kanssa, vaikka viime aikoina käytetään yhä enemmän valosignaaleja, jotka edustavat valon voimakkuutta.

Analoginen signaali- tämä on signaali, joka voi ottaa minkä tahansa arvon tietyissä rajoissa (esimerkiksi jännite voi vaihdella tasaisesti nollasta kymmeneen volttiin). Laitteet, jotka toimivat vain analogisilla signaaleilla, kutsutaan analogisiksi laitteiksi.

Digitaalinen signaali- tämä on signaali, joka voi kestää vain kaksi arvoa (joskus kolme arvoa). Lisäksi sallitaan joitakin poikkeamia näistä arvoista (kuvio 1.1). Esimerkiksi jännite voi kestää kaksi arvoa: 0 - 0,5 V (nollataso) tai 2,5 - 5 V (taso yksi). Laitteet, jotka toimivat yksinomaan digitaalisilla signaaleilla, kutsutaan digitaalisiksi laitteiksi.

Luonnossa lähes kaikki signaalit ovat analogisia, toisin sanoen ne vaihtelevat jatkuvasti joissakin rajoissa. Siksi ensimmäiset elektroniset laitteet olivat analogisia. He muuntivat fyysiset määrät suhteelliseen jännitteeseen tai virtaan, suorittivat joitain toimintoja niihin ja tekivät sitten käänteismuutoksia fyysisiksi määriksi. Esimerkiksi henkilön ääni (ilman tärinät) muunnetaan sähköisiksi värähtelyiksi mikrofonin avulla, minkä jälkeen nämä sähköiset signaalit vahvistetaan elektronisella vahvistimella ja muutetaan äänen värähtelyksi kovaäänistä.

Kuva 1.1. Sähköiset signaalit: analoginen (vasen) ja digitaalinen (oikea).

Kaikki elektronisten laitteiden signaalien suorittamat toimet voidaan jakaa kolmeen suureen ryhmään:

Käsittely (tai muuntaminen);

Siirrä;

Varastointi.

Kaikissa näissä tapauksissa hyödylliset signaalit vääristyvät väärillä signaaleilla - melulla, häiriöllä ja pickupilla. Lisäksi signaalien käsittelyssä (esimerkiksi vahvistamisessa, suodattamisessa) niiden muoto vääristyy myös elektronisten laitteiden epätäydellisyyden ja epätäydellisyyden vuoksi. Ja kun lähetetään pitkiä matkoja ja tallennuksen aikana, signaalit heikentyvät.

Kuva 1.2. Melun ja häiriöiden vääristyminen analogisesta signaalista (vasen) ja digitaalinen signaali (oikealla).

Analogisten signaalien tapauksessa kaikki tämä heikentää merkittävästi hyödyllistä signaalia, koska kaikki sen arvot ovat sallittuja (kuva 1.2). Siksi jokainen muunnos, jokainen välivarasto, jokainen lähetys kaapelin tai ilman kautta heikentää analogista signaalia, joskus jopa sen täydelliseen tuhoamiseen asti. On myös otettava huomioon, että kaikki melutekijät, häiriöt ja häiriöt eivät pohjimmiltaan ole sopivia tarkkaan laskentaan, joten on täysin mahdotonta kuvailla tarkasti analogisten laitteiden toimintaa. Lisäksi ajan mittaan kaikkien analogisten laitteiden parametrit muuttuvat elementtien vanhenemisen vuoksi, joten näiden laitteiden ominaisuudet eivät pysy vakiona.

Toisin kuin analogiset, digitaaliset signaalit, joilla on vain kaksi sallittua arvoa, suojataan melulta, häiriöiltä ja häiriöiltä paljon paremmin. Pienet poikkeamat sallituista arvoista eivät vääristä digitaalista signaalia, koska aina on toleranssit (kuva 1.2). Siksi digitaaliset signaalit mahdollistavat paljon monimutkaisemman ja monivaiheisen käsittelyn, paljon pidempään häviöttömän tallennuksen ja paljon paremman lähetyksen kuin analogiset. Lisäksi digitaalisten laitteiden käyttäytymistä voidaan aina laskea ja ennustaa tarkasti. Digitaaliset laitteet ovat paljon vähemmän alttiita ikääntymiselle, koska niiden muuttujien pieni muutos ei vaikuta niiden toimintaan. Lisäksi digitaaliset laitteet on helpompi suunnitella ja debugata. On selvää, että kaikki nämä edut takaavat digitaalisen elektroniikan nopean kehityksen.

Digitaalisilla signaaleilla on kuitenkin suuri haitta. Tosiasia on, että jokaisella sallitulla tasollaan digitaalisen signaalin on pysyttävä vähintään jonkin aikaa, ellei sitä ole mahdotonta tunnistaa. Ja analoginen signaali voi ottaa sen arvosta äärettömän vähän aikaa. Sitä voidaan sanoa toisin: analoginen signaali määritellään jatkuvana ajankohtana (eli milloin tahansa) ja digitaalisena - erillisenä ajankohtana (toisin sanoen vain tietyissä ajankohdissa). Siksi analogisten laitteiden maksimaalinen suorituskyky on aina pääosin enemmän kuin digitaaliset laitteet. Analogiset laitteet voivat toimia nopeammin muuttuvilla signaaleilla kuin digitaalisilla. Tietojen käsittelyn ja tiedonsiirron nopeus analogisella laitteella voi aina olla korkeampi kuin sen digitaalisen laitteen käsittelyn ja siirron nopeus.

Lisäksi digitaalinen signaali välittää tietoja vain kahdella tasolla ja muutosta jossakin sen tasosta toiseen, ja analoginen signaali välittää tietoa myös sen tason jokaiselle nykyiselle arvolle, eli se on suurempaa tiedonsiirron kannalta. Siksi yhdelle analogiselle signaalille sisältyvän hyödyllisen informaation määrän siirtämiseksi on usein välttämätöntä käyttää useita digitaalisia signaaleja.

(yleensä 4: stä 16: een).

Lisäksi, kuten jo todettiin, luonteeltaan kaikki signaalit ovat analogisia, eli niiden muuntaminen digitaalisiksi signaaleiksi ja käänteismuunnos edellyttää erityislaitteiden (analogi-digitaali- ja

digitaali-analogiamuuntimet). Joten mitään ei anneta mitään, ja hinta etuja digitaalisten laitteiden voi joskus olla liian suuria.

Radioelektroniikkalaitteiden tarkoitus, kuten tiedetään, on sähköisten signaalien muodossa olevien tietojen vastaanotto, muuntaminen, siirtäminen ja tallentaminen. Elektronisissa laitteissa toimivat signaalit ja vastaavasti laitteet itse jaetaan kahteen suureen ryhmään: analogiset ja digitaaliset.

Analoginen signaali   - signaali, joka on jatkuvasti tasossa ja ajassa, ts. tällainen signaali esiintyy milloin tahansa ajassa ja voi ottaa minkä tahansa tason tietystä alueesta.

Kvantisoitu signaali   - signaali, joka voi ottaa vain tietyt kvantisoidut arvot, jotka vastaavat kvantisointitasoja. Kahden vierekkäisen tason välinen etäisyys on kvantisointivaihe.

Diskretoitu signaali   - signaali, jonka arvot annetaan vain ajoittain, nimeltään näytteenottoajat. Viereisten näytteenottoaikojen välinen etäisyys on näytteenottovaihe. Vakiolla Kotelnikovin lause voidaan soveltaa:   missä on signaalitaajuuden ylärajoitustaajuus.

Digitaalinen signaali   - signaali, kvantisoidaan tasolta ja näytteistetään ajallaan. Digitaalisen signaalin kvantisoidut arvot koodataan yleensä tietyn koodin avulla, kun jokainen näytteenottoprosessin aikana valittu näyte korvataan vastaavalla koodisanalla, jonka symboleilla on kaksi arvoa - 0 ja 1 (kuvio 2.1).

Tyypillisiä analogisten elektroniikkalaitteiden edustajia ovat viestintä-, lähetys- ja televisiolaitteet. Yleisvaatimukset analogisille laitteille ovat vähäiset vääristymät. Halu täyttää nämä vaatimukset johtaa sähkövirtapiirien ja laitteen suunnittelun monimutkaisuuteen. Toinen analogisen elektroniikan ongelma on vaaditun melun häiriön saavuttaminen, koska analogisessa viestintäkanavassa kohina on olennaisesti irrotettavissa.

Digitaalisia signaaleja generoidaan elektronisilla piireillä, joissa transistorit ovat joko suljettuja (virta on lähellä nollaa) tai täysin auki (jännite on lähellä nollaa), joten pieni määrä tehoa haihtuu ja digitaalisten laitteiden luotettavuus on suurempi kuin analogiset.

Digitaaliset laitteet ovat melutasoltaan tehokkaampia kuin analogiset, koska pienet ulkoiset häiriöt eivät aiheuta laitteiden virheellistä toimintaa. Virheitä esiintyy vain sellaisissa häiriöissä, joissa alhainen signaalitaso tuntuu korkealta tai päinvastoin. Digitaalisissa laitteissa voit myös käyttää erityisiä koodeja virheiden korjaamiseen. Analogisissa laitteissa tämä ei ole mahdollista.

Digitaaliset laitteet eivät tunne transistorien ja muiden piirielementtien parametrien ja ominaisuuksien leviämistä (hyväksyttävissä rajoissa). Virheellisiä digitaalisia laitteita ei tarvitse virittää ja niiden ominaisuudet ovat täysin toistettavissa. Kaikki tämä on erittäin tärkeää integroitua tekniikkaa käyttävien laitteiden massatuotannossa. Digitaalisten integroitujen piirien tuotannon ja käytön kustannustehokkuus on johtanut siihen, että nykyaikaisissa radiolaitteissa ei ainoastaan ​​digitaalisia vaan myös digitaalisia analogisia signaaleja. Digitaaliset suodattimet, säätimet, kertojat jne. Ovat yhteisiä. Ennen digitaalista käsittelyä analogiset signaalit muunnetaan digitaaliseksi analogisilla digitaalimuuntimilla (ADC). Käänteismuunnos - analogisten signaalien palauttaminen digitaalisilla signaaleilla - suoritetaan digitaali-analogiamuuntimilla (DAC).

Digitaalisten elektroniikkalaitteiden avulla ratkaisemien ongelmien joukossa ne toimivat lukujärjestelmissä, jotka toimivat vain kahdella numerolla: nolla (0) ja yksi (1).

Digitaalisten laitteiden toiminta on yleensä kellotaajuudellariittävän suurtaajuinen kellopulssigeneraattori. Yhden syklin aikana toteutetaan yksinkertaisin mikrotoiminto - lukeminen, siirtäminen, looginen komento jne. Tiedot esitetään digitaalisena sana. Sanojen välittämiseen käytetään kahta tapaa - rinnakkain ja sarjaan. Sekvenssikoodausta käytetään tiedonvaihtoon digitaalisten laitteiden välillä (esimerkiksi tietokoneverkoissa, modeemiviestinnässä). Tietojenkäsittely digitaalisissa laitteissa toteutetaan käyttämällä rinnakkaista koodausta, joka tarjoaa maksimaalisen suorituskyvyn.

Elementtien pohja digitaalisten laitteiden rakentamiselle ovat integroidut piirit (IC), joista kukin on toteutettu tietyn määrän loogisia elementtejä - yksinkertaisimpia digitaalisia laitteita, jotka suorittavat alkeellisia logiikkaoperaatioita.

Jotta viesti lähetetään lähteestä vastaanottajalle, jotain aineellista ainetta on välttämätöntä - tietoväline. Median välityksellä lähetettyä sanomaa kutsutaan signaaliksi. Yleensä signaali on ajan vaihteleva fyysinen prosessi. Tällainen prosessi voi sisältää erilaisia ​​ominaisuuksia (esimerkiksi sähköisten signaalien lähettämisen aikana jännite ja virran voimakkuus voivat vaihdella).

Signaaliparametreiksi kutsutaan sen ominaispiirteet, joita käytetään viestien esittämiseen. Siinä tapauksessa, että signaaliparametri ottaa lopullisen määrän arvoja, jotka ovat jaksottaisia ​​ajassa (kaikki voidaan numeroida), signaalia kutsutaan diskreetiksi ja sanoma, joka lähetetään tällaisten signaalien avulla, kutsutaan erilliseksi sanomaksi. Lähteen lähettämää tietoa tässä tapauksessa kutsutaan myös diskreetiksi. Jos lähde muodostaa jatkuvan (analogisen) viestin (vastaavasti signaaliparametri on jatkuvan ajan funktiona), signaalia kutsutaan jatkuvaksi (analogiseksi), ja sanoma, joka lähetetään käyttäen tällaisia ​​signaaleja, on analoginen viesti.

Esimerkki erillisestä sanomasta on kirjojen käsittelyprosessi, jonka tiedot esitetään tekstissä, ts. yksittäisten kuvakkeiden (kirjainten) erillinen sekvenssi. Esimerkki jatkuvasta sanomasta on ihmisen puhe, jota lähetetään moduloidulla ääniaallolla; Signaaliparametri tässä tapauksessa on paine, jonka tämä aalto muodostaa siinä kohdassa, missä vastaanotin, ihmisen korva, sijaitsee.

Tyypillinen esimerkki analogisesta signaalista on mikrofonin äänentoisto, kun se puhuu sen edessä, laulaa tai soittimia soitetaan. Ilmanpaine lähteen äänen aikana vaihtelee pienellä alueella suhteessa normaaliin ilmakehään. Mikrofonin kalvo, joka taipuu äänen vaikutuksen alaisena, luo jonkin verran jännitettä mikrofonin äänikelan liittimiin. Tämä jännite on suoraan verrannollinen äänenpaineeseen, ts. muuttuu samalla tavalla kuin nimeksi "analoginen signaali".

ANALOGINEN SIGNAALI.

Analogisia signaaleja käytetään puhelinviestinnässä, lähetystoiminnassa ja televisiossa. Se on teknisesti helpompaa, ja radiotekniikan historia on kehittynyt niin, että ensimmäinen alkoi käyttää analogisia signaaleja. Tämä ei millään tavoin koske telegraphia, jossa luku on aina hallitseva.

Normaalissa keskustelussa ihmisäänen voimakkaat äänet ovat 10 000 kertaa suurempia kuin heikot äänet.

Jos on olemassa melua (metroasemalla, lentokentällä), heikkoa ääntä ei saa peittää melua, jotta se voidaan purkaa myös. Siksi sinun on kiristettävä äänesi metrossa, huutaen korvalla keskustelukumppanillesi lentokentällä, kun jet-matkakuljetusauto ryntää moottoreilla.

Analogisia signaaleja lähetettäessä tarvitaan paljon suurempi signaalikohinasuhde kuin binaaristen digitaalisten signaalien lähettämisen yhteydessä.

Suuri haitta analogisista signaaleista on, että analogisia signaaleja ei voida regeneroida, koska niiden muotoa ei tiedetä etukäteen (ei ole tarvetta välittää tunnettua signaalia!).

Kun käytettiin analogista signaalia kaukopuhelulinjoissa, viestinnän laatu oli usein huono. Tämä selittyy sillä, että heikko puhesignaali lähetyksen aikana langallisen puhelinlinjan kautta on vahvistettava määräajoin 100-200 km: n välein. Johtimet ovat pauhaa, vahvistimet ovat meluisia ja jokainen näistä häiriönlähteistä vääristää lähetettyä signaalia yhä enemmän.

Analogisten signaalien yli tapahtuvien binäärisignaalien eduista johtuen tällä hetkellä binaarisia kanavia käytetään laajalti analogisten puhesignaalien lähettämiseen. Tällaisten järjestelmien käyttöönotto kaukoliikennelinjalla merkittävästi paransi viestinnän laatua.

6.2. MITTAA SUHTEELLISUUS - MELU.

Suurin hetkellinen signaalitehon P max suhde pienimpään P min (signaalin D s dynaamiseen alueeseen) mitataan yleensä desibeleissä.

Bel on erotus tehotasolla, jonka suhde on 10 ja näin ollen tämän suhdeluvun desimaali logaritmi on 1.

Decibel on Belan desimaaliluku.

(dB) tason ero desibeleissä on kymmenen desimaalin logaritmit tehosuhteesta.

koska = - keskimääräinen signaaliteho on yhtä suuri kuin signaalin amplitudin neliö ja = - keskimääräinen meluteho on yhtä suuri kuin kohinan amplitudi neliö, sitten

(dB) tason ero desibeleissä on jännitussuhteen kaksikymmentä desimaalin logaritmi.

Äänenlaadulle, joka lähetetään puhelimitse, on välttämätöntä antaa signaali-kohinasuhde noin 10 000 tai 40 decibelin (dB): (dB). Toisin sanoen on välttämätöntä aikaansaada signaali-kohinasuhde noin 100: (dB)

Kokeneet radiotoiminnan harjoittajat voivat jäsentää puheen signaali-kohinasuhteella noin kymmenen, mutta edellyttäen, että lähetetty teksti on tuttu ja tuttu.

Työn loppu -

Tämä aihe kuuluu:

Instrumentaatio ja tietotekniikka

INSTRUMENTIN VALMISTAUTUMINEN JA TIETOTEKNIIKKA ... Robotiikan ja mekatroniikan tietojärjestelmien osasto ...

Jos tarvitset lisää materiaalia tästä aiheesta tai et löytänyt etsimääsi, suosittelemme hakua tietokantaamme:

Mitä me tekemme tuloksena olevan materiaalin kanssa:

Jos tämä materiaali on hyödyllinen sinulle, voit tallentaa sen sivusi sosiaalisiin verkostoihin:

Kaikki tämän jakson aiheet:

Formula Hartley.
   Jos tilojen lukumäärä järjestelmän on N, niin tämä vastaa antamien tietojen vastauksia kirjoitan "kyllä-ei" esitettyihin kysymyksiin niin että "kyllä" ja "ei" ovat yhtä todennäköisiä. N = 2I

Tietojenkäsittelyn ja fysikaalisen tietojenkäsittelyn koulutusohjelma.
   Sekä fyysisessä että informaalisessa mielessä entropian suuruusluonne merkitsee järjestelmän tilojen monimuotoisuuden astetta. Shannonin kaava sopii yhteen Boltzmannin kaavan kanssa fysikaalisen entropian kanssa

TIETOJEN MÄÄRITTÄMISEN VASTAAVAT JA VOLUME-OHJELMAT.
   "Tietojen määrän" käsitteen määritteleminen on melko vaikeaa. Tämän ongelman ratkaisemiseen on kaksi päätavoitetta. Historiallisesti ne syntyivät lähes samanaikaisesti. 1900-luvun loppupuolella yksi niistä

TIETOJEN ANALYYSI ERI ASIAT.
   Riippumatta siitä, kuinka tärkeää on tiedon mittaaminen, se ei vähennä kaikkia tähän käsitteeseen liittyviä ongelmia. Kun analysoidaan tietoja, sen ominaisuudet, kuten totuus, voivat tulla esiin

LETTER (SIGN, SYMBOL). Aakkosia.
   Tiedot välitetään viestien muodossa. Diskreetit tiedot on kirjoitettu käyttämällä äärellisiä hahmoja, joita kutsumme kirjaimiksi asettamatta tätä sanaa tavanomaisiin rajoitteisiin

KOODI JA DECODER.
   Viestintäkanavassa yhden aakkoksen kirjaimista (merkit, symbolit) muodostuva sanoma voidaan muuntaa sanomaksi toisen aakkosten kirjaimista. Koodi on sääntö, joka kuvaa yksiselitteistä

KANSAINVÄLISET BYTIC-KOODIJÄRJESTELMÄT
   Tietojenkäsittely ja sen sovellukset ovat kansainvälisiä. Tämä johtuu sekä ihmiskunnan objektiivisista tarpeista yhdenmukaisissa säännöissä ja laeissa, jotka koskevat tietojen tallentamista, siirtämistä ja käsittelyä, sekä siihen, että

MELUN VÄLITTÖMÄT TIEDOTUSKOODI.
   Melunkestävän koodauksen teoria on varsin monimutkainen, ja meidän päättelymme on hyvin yksinkertaistettu. Tärkein ehto havaittujen virheiden havaitsemiseksi ja korjaamiseksi vastaanotetuissa koodikompoissa

TIETOJEN SIIRTO.
   Tiedonsiirron teoreettinen perusta on signaalien teoria ja tiedonsiirto. Signaalien ja tiedonsiirron teoria tutkii muodostumisen, kertymisen, kokoamisen, mittauksen, käsittelyn prosesseja

HISTORIA TIETOJEN SIIRRYN KEHITTÄMISESTÄ.
Viestintäorganisaation ongelmat menevät vuosisatojen ajan. Ihmisen olemus edellytti viestintää ja tiedonvaihtoa. Tietoliikennelinjojen prototyyppi oli hälytys palojen avulla, optisen käytön käyttö

TEOREM KOTELNIKOV.
   Kotelnikovin teoreemaa kutsutaan myös lukemisen lauseeksi tai näytteenottolueksi. Näytteenotto on signaalin amplitudiarvo

TIETOJEN KAPASITEETTI DISCRETE SIGNAL (MESSAGES). SHANNON FORMULA.
   Melun taso (häiriö) ei salli signaalin amplitudin tarkkaa määrittämistä, ja tässä mielessä signaalien näytteiden arvoon liittyy jonkin verran epävarmuutta. Jos ei ollut kohinaa, numero on erillinen

BINARY SIGNAL REGENERATION.
   Binaarikoodatut signaalit ovat käteviä monin tavoin. Kuten kaikki digitaaliset erilliset signaalit, ne voidaan regeneroida, so. palauttaa, luoda muodon uudelleen, vääristää häiriöitä. Kos

BINARY-MERKINNÄT.
   Binaaristen digitaalisten signaalien suuri etu on se, että ne tarvitsevat signaalin / kohinasignaalin vähimmäisarvon viestintäkanavassa, so. ovat melua meluisammat. Selitä, että tämä on t

BODY SIGNAL KOODAUS.
   Mikä tahansa signaali välitetään joko energiaa tai ainetta käyttäen. Tämä on joko akustinen aalto (ääni) tai sähkömagneettinen säteily (valo, radioaallot) tai paperiarkki (kirjoitettu teksti) tai kivi-säteily.

DISCRETISOINTI JA KOODI ANALOGINEN MERKKI.
   Jatkuva viesti voidaan esittää jatkuvalla funktiolla, joka määritellään tietyllä aikavälillä [a, b]. Jatkuva viesti voidaan muuntaa erilliseksi (tätä menetelmää kutsutaan diskreetiksi

DIGITAALINEN PUHELIMEN VIESTINTÄ.
   Näin puhelinviestintäprosessia digitaalisten puhelinjärjestelmien kynnyksellä kuvasi kirjailija "Dedication to Radio Electronics" VT. Polyakov. "Muutama vuosi sitten minulla oli mahdollisuus mennä

DIGITAL TELEGRAPHIC COMMUNICATION.
   Arvioimme, mikä tiedon virtaus on, jos korvaamme puhelinkeskustelun saman tekstin lennätinlähetyksellä. Keskimääräisellä puheenvuorolla henkilö kertoo 1 - 1,5 sanaa sekunnissa. Jokainen sana koostuu

DIGITAALINEN TELEVISION.
   Televisiokuvien esittämisen vaikeudet digitaalisessa muodossa ovat ilmeisiä. Jokaisella elementillä on yksi näyte signaalista, joka on muunnettava vastaavaksi koodikombinaatioksi.

RADIOLIIKAN PARAMETRIT.
   Tiedotus on kokoelma tietoa tapahtumista, ilmiöistä, esineistä - sanassa, kaikesta, mitä on olemassa ja tapahtuu maailmassa. Tiedot ovat kirjoitetun tekstin muodossa, salattuna digitaalisesti.

MULTI-KANAVAN VIESTINTÄOHJEET. SEAL INFORMATION.
   MULTICHANNEL PUHELINOHJEET. Unified Automated Communication Network (EASC) kehittyy ja kehittyy maassamme. Se perustuu kaapeli- ja radioreleen viestintälinjoihin,

KAUPAN VIESTIHISTORISSA.
   Vuonna 1876 Alexander Bell sai patentin keksimään "The Telegraph, jonka kautta voit lähettää ihmisen puheen." Puhelinta tervehti ympäri maailmaa suurella innostuksella ja läpi

OPTISEN PYÖRISTYMISEN PERIAATE.
   Kiitos valtavan kaistanleveyden optinen kaapeli   yhä enemmän tieto- ja laskentatoiminnassa televisioverkotjossa sinun on siirrettävä suuria määriä tietoja sulkemalla pois

Laitteisto.
   Lähiverkot (LAN) yhdistävät suhteellisen pienen määrän tietokoneita (tavallisesti 10: stä 100: een, joskus myös suurista) samassa huoneessa (koulutusluokka), rakennuksissa tai

PAIKALLISTEN VERKKOJEN MÄÄRITTÄMINEN.
   Yksinkertaisimmissa verkoissa, joissa on pieni määrä tietokoneita, ne voivat olla täysin samanlaisia; tässä tapauksessa verkko tarjoaa tiedonsiirron mistä tahansa tietokoneesta mihinkään muuhun kollektiiviseen työhön.

TIETOJEN VAIHTO ORGANISOINTI.
   Jokaisessa fyysisessä konfiguraatiossa ohjelma suorittaa tietokoneen käyttöoikeuden - verkko-käyttöjärjestelmä, joka suhteessa yksittäisten tietokoneiden käyttöjärjestelmiin

SATELLIITTISTEN VIESTINTÄJEN YLEINEN TEKNISET TIEDOT.
   Ajatus ulkoavaruuden käyttämisestä on pitkään huolestunut ihmiskunnan parhaista mieleistä. Kunnes he voisivat laittaa lentokoneen heijastimella maapallon kiertoradalle, avaruustekniikka säilyi

SATELLIITTISTEN YHTEYSTIEDON PERIAATTEET.
   Harkitse joitain tärkeimpiä käytettyjä periaatteita satelliittijärjestelmättarkoitus toimittaa tietoja. Lopeta ensin toistimen tiedot. Satelliittiominaisuus

EI-POSITIONAL CALCULATION SYSTEMS.
   Vuonna nonpositional järjestelmässä kunkin merkin arvo määrä ei riipu asemasta, merkki on ennätysmäärä (voi riippua sijainnin suhteessa muihin merkin symbolin.). Naib

SIJAINTIJÄRJESTELMÄN LASKUTUS.
   Asemointijärjestelmässä kunkin merkin arvo numerossa riippuu asemasta, jonka merkki kuluu numerotiedoissa. Numerojärjestelmän perustaksi kutsutaan lukuisia erilaisia

SIIRTYMÄMERKIT DECIMAL-JÄRJESTELMÄSTÄ JOKAAN JÄRJESTELMÄÄN.
Ø Täys- ja murto-osat käännetään erikseen. Ø Jos haluat siirtää numeron kokonaislukuosuuden desimaaliluvulta järjestelmään, jossa on kanta B, on tarpeen jakaa se B. O

SIIRTYMÄMÄÄRÄT MUIHIN JÄRJESTELMÄÄN DECIMAL SYSTEMSISSA.
   TÄYDELLISEN NUMEROJEN SIIRTO DECIMAL SYSTEM -JÄRJESTELMÄSSÄ. 23510 = 2 * 102 + 3 * 101 + 5 * 100; 011012 = 0 * 24 + 1 * 23 + 1 * 22 + 0 *

Kaksinahko-, kuudestoista- ja seitsemännen NUMERONMUUTOKSET.
   Käytännön näkökulmasta kiinnostuksen kohteena on binaaristen, oktaalisten ja heksadesimaalisten lukujen keskinäisen muuntamisen menetelmä. Muuttamaan koko binääriluvun oktaali-neoiksi

OHJELMA KIELET. YLEINEN KUVAUS.
   Ohjelmointikielet ovat keinotekoisia kieliä, jotka on erityisesti luotu ihmisen kommunikointiin tietokoneiden kanssa. Ohjelmointikielet ovat tarkasti suunniteltuja merkintäjärjestelmiä

KIELEN OHJELMOINTI SI. LUONNON HISTORIA. YLEINEN KUVAUS.
   C-ohjelmointikieliä (C) kehitettiin Dennis Ritchie (Dennis Ritchie) vuonna 1972 työkaluna kirjoittaa käyttöjärjestelmä (OS) UNIX sähköisen tietokoneen (tietokone) PDP-11 fi

KIELEN OHJELMOINTI SI. MENETTELYN KÄYTTÖMENETTELY.
   · Lähdetiedosto (ohjelman teksti C-ohjelmointikielellä) luodaan ohjelmointijärjestelmän editorissa, esimerkiksi Borland C ++. · Laajennettu lähdetiedosto

KIELEN OHJELMOINTI SI. PERUSTEET.
   Tunnisteet ovat muuttujien, vakioiden, toimintojen, tarrojen jne. Nimet. Ulkoiset tunnisteet (toimintojen nimet ja rakennemuutokseen liittyvät globaalit muuttujat) AN: n mukaan

Perustietotyypit;
   · Char-merkki; · Int-kokonaisluku; · Float - jossa kelluva piste; · Double - jossa kelluva piste kaksinkertainen pituus; · Tyhjä - tyhjä ilman arvoa. tyyppi

String-vakiot.
   String-vakioita määritellään kaksoissidottomiksi suljettujen merkkien sarjana: "String constant". HUOMAUTUS: Katso 4. LINE- JA LINE-SÄÄNNÖT. että

Initializers.
   Aloittajia käytetään määrittämään aloitusarvot muuttujille, kun ne on määritelty. Initisaattoreilla on muoto: = arvo; = (arvojen lista); / * monimutkainen tieto

KIELEN OHJELMOINTI SI. SYY-OHJELMAN RAKENNE.
   / * OHJELMA: information.c - esimerkki viestin lähetyksestä. / * 1 * / * / / * * * / / * 2 * / / * ============================= inclu

Signaalin tiedot -   fyysinen prosessi ihmiselle tai tekniselle laitteelle tiedotusarvo Se voi olla jatkuva (analoginen) tai erillinen.

Termi "signaali" tunnistetaan usein "data" (data) ja "information" (tieto) käsitteillä. Itse asiassa nämä käsitteet ovat toisiinsa sidottuja ja niitä ei ole olemassa ilman toisia, mutta ne kuuluvat eri luokkiin.

signaali- informaation toiminto, joka kuljettaa viestin fyysiset ominaisuudet, kunto tai käyttäytyminen fyysisen järjestelmän esineen tai ympäristölle, ja jonka tarkoituksena on signaalinkäsittely voidaan pitää uuttamalla erityisiä tietoja tiedot, jotka näytetään nämä signaalit (lyhyt - hyödyllistä tai objektiivista tietoa) ja muuntaminen tämä tieto muodossa, joka on kätevä käsitykselle ja jatkokäytölle.

Tiedot välitetään signaalien muodossa. Signaali on fyysinen prosessi, joka kuljettaa tietoa. Signaali voi olla kuultavissa, kevyt, lähetyksen muodossa jne.

Signaali on aineellinen tiedonsiirto, joka lähetetään lähteestä kuluttajalle. Se voi olla erillinen ja jatkuva (analoginen)

Analoginen signaali- datasignaali, jossa kukin edustavista parametreistä kuvataan ajan funktiolla ja jatkuvalla joukolla mahdollisia arvoja.

Analogisia signaaleja kuvataan jatkuvalla ajan funktiona, joten analogista signaalia kutsutaan toisinaan jatkuvaksi signaaliksi. Diskreetit signaalit (kvantisoidut, digitaaliset) vastustavat analogisia signaaleja.

Esimerkkejä jatkuvan tilat, ja vastaavat fyysiset määrät (line: sähköinen jännite, ympyrä: roottorin asennon, pyörät, hammaspyörät, nuolet analoginen kello tai vaiheen kantoaaltosignaalin, segmentti: männän asennon, ohjausvivun, nestemäinen lämpömittari tai sähköisen signaalin rajoitettu amplitudi eri moniulotteiset tilat: väri, kvadratuurimoduloitu signaali.)

Analogisten signaalien ominaisuudet ovat suurelta osin kvantisoitujen tai digitaalisten ominaisuuksien vastakohtasignaalit.

Ilmaisten erillisten signaalitasojen puuttuminen, jotka ovat selkeästi toisistaan ​​erotettavissa, tekee tiedon käsitteen soveltamisen sen kuvaukseen mahdottomaksi, koska se on ymmärretty digitaalitekniikoissa. Yhdessä näytteessä olevaa "tietomäärää" rajoittaa vain mittauslaitteen dynaaminen alue.

Ruuhkautumisen puute. Arvoarvon jatkuvuudesta seuraa, että signaaliin tuotettu häiriö ei ole erotettavissa itse signaalista, joten alkuperäinen amplitudi ei siksi voi palauttaa. Itse asiassa suodatus on mahdollista esimerkiksi taajuusmenetelmillä, mikäli tämän signaalin (erityisesti taajuuskaistan) ominaisuuksista tiedetään lisätietoa.

sovellus:

Analogisia signaaleja käytetään usein edustamaan jatkuvasti muuttuvia fyysisiä määriä. Esimerkiksi termoelementistä otettu analoginen sähkösignaali kuljettaa informaatiota lämpötilan muutoksista, mikrofonisignaalista nopean paineen muutoksista ääniaallossa ja niin edelleen.

Diskreetti signaalikoostuu numeroitavasta joukosta (eli tällaisesta joukosta, jonka elementit voidaan laskea uudelleen) elementtejä (he sanovat - informaatioelementtejä). Esimerkiksi "tiilen" signaali on erillinen. Se koostuu seuraavista kahdesta elementistä (tämä on tämän signaalin syntaktinen ominaisuus): ympyrän sisällä oleva punainen ympyrä ja valkoinen suorakaide, joka sijaitsee vaakasuorassa keskellä. Se on diskreetin signaalin muodossa, että tiedot, joita lukija nyt hallitsee, esitetään. Se voi tunnistaa seuraavat tekijät: kohdat (esimerkiksi "Information"), momentissa (esimerkiksi "Ominaisuudet"), kohdat, lauseita, sanontoja, sanoja ja yksittäisiä merkkejä (kirjaimia, numeroita, välimerkkejä jne). Tämä esimerkki osoittaa, että signaalin pragmatismin mukaan voit valita eri informaatioelementit. Itse asiassa tietotekniikan opiskelija tässä tekstissä on tärkeämpi informaatioelementtejä, kuten jaksoja, alakohtia, yksittäisiä kappaleita. He antavat hänelle helpommin navigoida materiaalin rakenteen, on parempi omaksua se ja valmistautua tenttiin. Sillä se, joka valmistaa oppimateriaalista, näiden lisäksi tiedon elementit ovat myös tärkeitä, ja pienempiä, esimerkiksi jotkut ehdotuksia, joka kuvaa sitä tai tätä ajattelun ja jotka toteuttavat tai toisella tapaa materiaalin saatavuutta. Diskreetin signaalin "pienimpien" elementtien joukkoa kutsutaan aakkoksi, ja diskreetti signaali   kutsutaan myös sanomalla.

Diskretisointi on jatkuvan signaalin muuntaminen erilliselle (digitaaliselle) signaalille.

Eri diskreetin ja jatkuvan informaation esittämisen välinen ero näkyy selvästi kellon esimerkissä. Sähköisessä kellokamerassa, jossa on digitaalinen valitsin, tiedot esitetään erillisinä numeroina, joista kukin eroaa selvästi toisistaan. Mekaanisessa katselussa, jossa on säädin, tiedot esitetään jatkuvasti - kahden käden kädet ja kaksi eri käsiasentoa eivät aina ole selkeästi erotettavissa (etenkään, jos soittimessa ei ole minimiosastoja).

Jatkuva signaali- heijastuu tietty fyysinen määrä, joka vaihtelee tietyllä aikavälillä, esimerkiksi timbrilla tai ääniteholla. Jatkuvana signaalina nämä tiedot esitetään niille opiskelijoille, jotka osallistuvat luennoihin tietojenkäsittelytieteessä ja ääniaallot (toisin sanoen luennoitsijan ääni), jotka ovat jatkuvasti luonteenomaisia ​​materiaalia.

Kuten näemme myöhemmin, erillinen signaali soveltuu paremmin muunnoksiin, joten sillä on etuja kuin jatkuvasti. Samalla teknisissä järjestelmissä ja todellisissa prosesseissa hallitsee jatkuvan signaalin. Tämä pakottaa meidät kehittämään tapoja muuntaa jatkuvan signaalin erilliseksi. \\

Jos haluat muuntaa jatkuvan signaalin erilliseksi, käytä kutsuttua toimenpidettä kvantisointi.

Digitaalinen signaali on datasignaali, jossa kukin edustavista parametreistä on kuvattu erillisellä aikatoiminnolla ja rajallisella mahdollisten arvojen joukolla.

Erillinen digitaalinen signaali on vaikeampi lähettää suurilla etäisyyksillä kuin analoginen signaali, joten se on esimoduloitu lähettimen puolelle ja demoduloidaan vastaanottimen puolella. Käytä sisään digitaaliset järjestelmät   algoritmit digitaalisen tiedon tarkastamiseksi ja palauttamiseksi voivat merkittävästi lisätä tiedonsiirron luotettavuutta.

Huom. On pidettävä mielessä, että todellinen digitaalinen signaali on analoginen fyysisessä luonnossaan. Melun ja muuttujien muuttujien vuoksi siirtoverkkojen parametreissa on vaihteluita amplitudi, vaihe / taajuus (jitter) ja polarisaatio. Mutta tämä analoginen signaali (pulssi ja diskreetti) on varustettu numeron ominaisuuksilla. Tämän seurauksena sen käsittelyyn on mahdollista käyttää numeerisia menetelmiä (tietojenkäsittely).