מדעים פורמליים, טכניים, טבעיים, חברתיים, הומניטריים ואחרים. מהו אות המדידה שונה מהאות? תן דוגמאות למדידת אותות המשמשים בחלקים שונים של מדע וטכנולוגיה.
הרעיון של הממשק של PBX דיגיטלי
CSK צריכה לספק ממשק (ממשק) עם קווי מנוי אנלוגי ודיגיטלי (AL) ומערכות שידור.
על ידי המשותףנקרא הגבול בין שני בלוקים פונקציונליים, אשר נקבעת על ידי המאפיינים הפונקציונליים, המאפיינים הכלליים של החיבור הפיזי, המאפיינים של האותות ומאפיינים אחרים בהתאם לפרטים.
הצומת מספק הגדרה חד פעמית של הפרמטרים של הקשר בין שני התקנים. פרמטרים אלה מתייחסים לסוג, למספר ולפונקציה של המעגלים המחברים, כמו גם לסוג, לצורה ולרצף האותות המועברים דרך מעגלים אלה.
ההגדרה המדויקת של סוגי, כמויות, צורות ורצפים של תרכובות ואת הקשר בין שני בלוקים פונקציונליים בצומת ביניהם מוגדר מפרט משותף.
הממשקים של PBX דיגיטלי ניתן לחלק את הבאים.
ממשק מנוי אנלוגי;
ממשק מנוי דיגיטלי;
ISDN מנוי ממשק;
רשת (דיגיטלית אנלוגי) joints.
מחברים טבעת
מבנים טבעת משמשים במגוון רחב של תחומי תקשורת. קודם כל, אלה מערכות העברת טבעת עם קיבוץ זמני, אשר למעשה יש את התצורה של קווים חד כיווניים מחוברים סדרתי להרכיב מעגל סגור או טבעת. במקביל בכל צומת של הרשת שתי פונקציות עיקריות מיושמות:
1) כל צומת עובד כמו regenerator לשחזר את האות הדיגיטלי הנכנס ולהעביר אותו שוב;
על צמתים של הרשת, המבנה של זמן ריבוב מחזור מוכר תקשורת טבעת מבוצעת על ידי
2) הסרה וקלט של אות דיגיטלי במרווחי ערוצים מסוימים שהוקצו לכל צומת.
האפשרות של חלוקה מחדש של ערוצי ערוץ בין זוגות שרירותיים של צמתים במערכת טבעת עם ריבוב זמני פירושה שהטבעת היא מערכת שידור ומעבר מבוזרת. הרעיון של שידור סימולטני ומיתוג במבנה הטבעת הורחב לשדות מיתוג דיגיטליים.
בתכנית כזו, חיבור דופלקס ניתן להקים באמצעות ערוץ יחיד בין כל שני צמתים. במובן זה, ערכת הצלצול מבצעת שינוי במרחב-זמן של הקואורדינטות של האות וניתן להיחשב כאחת האפשרויות לבניית שלב S / T.
אנלוגי, בדיד, אות דיגיטליs
במערכות טלקומוניקציה, המידע מועבר באמצעות אותות. איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי נותן את ההגדרה הבאה האות you
אות של מערכות טלקומוניקציה הוא סט של גלים אלקטרומגנטיים, אשר propagates דרך ערוץ שידור בכיוון אחד והוא נועד לפעול על המקבל.
1) אות אנלוגי- אות שבו כל פרמטר מייצג ניתן על ידי פונקציית זמן רציפה עם סדרה מתמשכת של ערכים אפשריים
2) רמת אותות נפרדים -אות שעבורו ערכים של הפרמטרים המייצגים ניתנים על ידי פונקציית זמן רציפה עם קבוצה מוגדרת של ערכים אפשריים. תהליך הדגימה של רמת האות נקרא קוונטיזציה;
3) -אות אשר כל פרמטר מייצג הוא נתון על ידי פונקציה זמן דיסקרטית עם סדרה מתמשכת של ערכים אפשריים
4) דיגיטלי אות -אות אשר ערכי הפרמטרים ניתנים על ידי פונקציית זמן דיסקרטית עם קבוצה מוגדרת של ערכים אפשריים
אפנון- זה המרה של אות אחד למשנהו על ידי שינוי הפרמטרים של המוביל האות בהתאם האות המומר. אותות הרמוניים, רצפים תקופתיים של פעימות וכו 'משמשים כמוביל אות.
לדוגמה, בעת שידור אות דיגיטלי לאורך קו אות בינארי, רכיב קבוע של האות עשוי להופיע בשל הדומיננטיות של כל מילות הקוד.
העדר מרכיב קבוע בקו מאפשר שימוש בהתאמה שנאים ב התקנים ליניארי, כמו גם לספק אספקת חשמל מרחוק של regenerators עם זרם ישיר. כדי להיפטר הרכיב קבוע לא רצוי של האות הדיגיטלי, לפני שליחת אותות בינאריים לקו, הם מומרים באמצעות קודים מיוחדים. עבור מערכת השידור הדיגיטלית העיקרית (DSP) קוד HDB3 מאומץ.
קידוד אות בינארי לאות חצי-טרואר שונה באמצעות קוד ה- HDB3 מבוצע על פי הכללים הבאים (איור 1.5).
איור. 1.5. קודי בינארי מקביל ו- HDB3
הדופק קוד אפנון
ההמרה של אות אנלוגי ראשי רציף לקוד דיגיטלי נקראת הדופק קוד אפנון - -(PCM). הפעולות העיקריות ב PCM הן זמן discretization, קוונטיזציה (discretization לפי זמן אותות בדידים) ופעולות קידוד.
אנלוגי discretization לאורך זמןנקרא טרנספורמציה, שבה הפרמטר הייצוגי של אות אנלוגי ניתן על ידי קבוצה של הערכים שלו בנקודות נפרדות בזמן, או, במילים אחרות, שבו מתוך אות אנלוגי מתמשך c (t)(איור 1.6 א) מקבלים ערכי מדגם עם(איור 1.6, ב). הערכים של הפרמטר הייצוגי של האות, המתקבלים כתוצאה מפעולת discretization הזמן, נקראים סעיפים.
הנפוץ ביותר הוא מערכות שידור דיגיטלי שבו הדגימה אחיד של אות אנלוגי מוחל (דגימות של האות הזה מיוצרים במרווחי זמן שווים). בדגימה אחידה נעשה שימוש במושגים הבאים: מרווח הדגימה(מרווח זמן בין שני דגימות סמוכות של אות נפרד) קצב דגימה של FD(הדדי של מרווח הדגימה). גודלו של מרווח הדגימה נבחר על פי משפט קוטליניקוב.
על פי משפט קוטליניקוב, ניתן לשחזר מחדש את האות האנלוגי עם ספקטרום מוגבל ואת מרווח התצפית האינסופי, ללא טעויות שמקורן בדגימה של האות האנלוגי המקורי, אם תדר הדגימה הוא כפול מהתדירות המקסימלית של ספקטרום האות האנלוגי:
משפט קוטלניקוב
במשפט של קוטליניקוב (בספרות האנגלית, במשפט Nyquist-Shannon) נאמר שאם לאות אנלוגי x (t) יש ספקטרום מצומצם, ניתן לשחזר אותו באופן ייחודי וללא הפסד בספירותיו הנפרדות, הנלקחות בתדירות של יותר מפי שניים מהתדר המקסימלי של הספקטרום, Fmax .
עקרונות בסיסיים של אלקטרוניקה דיגיטלית.
מבוא
מכשירים דיגיטליים
הערות הרצאה
האלקטרוניקה הדיגיטלית כיום יותר ויותר החלפת אנלוגי המסורתי. החברות המובילות בייצור ציוד אלקטרוני שונה מאוד, לעתים קרובות יותר ויותר להכריז על המעבר המלא הטכנולוגיה הדיגיטלית.
ההתקדמות של טכנולוגיית הייצור של מעגלים אלקטרוניים הבטיחה את הפיתוח המהיר של הטכנולוגיה הדיגיטלית והתקנים. השימוש בשיטות דיגיטליות של עיבוד אותות שידור יכול לשפר באופן משמעותי את איכות קווי התקשורת. שיטות דיגיטליות של עיבוד אותות מיתוג בטלפוניה לאפשר מספר פעמים כדי להפחית את המשקל ואת גודל המאפיינים של מיתוג מכשירים, כדי להגביר את האמינות של התקשורת, כדי להציג פונקציונליות נוספת. הופעתם של מיקרו-מעבדים מהירים, מיקרו-סירקטים בעלי קיבולת גבוהה, התקני אחסון בגודל קטן עבור כוננים קשיחים בעלי קיבולת גדולה, אפשרו ליצור מחשבים אלקטרוניים אישיים (מחשבים) זולים למדי, אשר מצאו יישום רחב מאוד בחיי היומיום וההפקה. הטכנולוגיה הדיגיטלית היא הכרחית איתות מרחוק מערכות telecontrol בשימוש בייצור אוטומטי, ניהול של אובייקטים מרוחקים, כגון חלליות, תחנות שאיבת גז, וכו 'הטכנולוגיה הדיגיטלית יש גם לקח מקום חזק במערכות מדידה רדיו חשמל. מכשירים מודרניים להקלטת אותות ושכפול הם גם לא יעלה על הדעת ללא שימוש במכשירים דיגיטליים. מכשירים דיגיטליים נמצאים בשימוש נרחב כדי לשלוט על מכשירי חשמל ביתיים.
סביר מאוד שבמכשירים דיגיטליים עתידיים ישלטו בשוק האלקטרוניקה.
ראשית, אנו נותנים כמה הגדרות בסיסיות.
אות- זה כל כמות פיזית (למשל, טמפרטורה, לחץ אוויר, עוצמת האור, עוצמת הנוכחי, וכו ') המשתנה עם הזמן. זה הודות לשינוי זה בזמן כי האות יכול לשאת קצת מידע.
אות חשמלי- היא כמות חשמל (למשל, מתח, זרם, כוח), שינוי עם הזמן. כל האלקטרוניקה פועלת בעיקר עם אותות חשמליים, אם כי לאחרונה יותר ויותר אותות אור משמשים, אשר מייצגים את הזמן משתנה עוצמת האור.
אות אנלוגי- זהו אות שיכול לקחת כל ערך בגבולות מסוימים (לדוגמה, המתח יכול להשתנות בצורה חלקה מאפס עד 10 וולט). התקנים הפועלים רק עם אותות אנלוגיים נקראים התקנים אנלוגיים.
אותות דיגיטליים- זה אות שיכול לקחת רק שני ערכים (לפעמים שלושה ערכים). יתר על כן, כמה חריגות מערכים אלה מותרות (איור 1.1). לדוגמה, המתח יכול לקחת שני ערכים: 0-0.5 V (אפס רמה) או 2.5 ל 5 V (רמה 1). התקנים הפועלים באופן בלעדי עם אותות דיגיטליים נקראים התקנים דיגיטליים.
בטבע, כמעט כל האותות הם אנלוגיים, כלומר, הם משתנים ללא הרף בכמה מגבלות. לכן המכשירים האלקטרוניים הראשונים היו אנלוגיים. הם העבירו כמויות פיזיות למתח או לזרם פרופורציונלי, ביצעו פעולות מסוימות עליהם, ואז עשו טרנספורמציות הפוכה לכמויות פיזיות. לדוגמה, קולו של אדם (רטט אוויר) מומר לתנודות חשמליות באמצעות מיקרופון, אז אותות חשמליים אלה מוגברים על ידי מגבר אלקטרוני ומומרים לרטט של אוויר, לתוך קול חזק יותר, באמצעות מערכת רמקולים.
איור. 1.1. אותות חשמליים: אנלוגי (משמאל) ודיגיטלי (מימין).
כל הפעולות המבוצעות על ידי מכשירים אלקטרוניים על אותות ניתן לחלק לשלוש קבוצות גדולות:
עיבוד (או המרה);
העברה;
אחסון
בכל המקרים האלה, האותות השימושיים מעוותים באמצעות אותות מזויפים - רעש, הפרעות וטנדרים. בנוסף, כאשר אותות עיבוד (לדוגמה, בעת הגברה, סינון), הצורה שלהם מעוותת גם בשל חוסר השלמות, חוסר השלמות של מכשירים אלקטרוניים. וכאשר משדרים על פני מרחקים ארוכים ובמהלך האחסון, האותות מתמעטים.
איור. 1.2. עיוות הרעש וההפרעה מהאות האנלוגי (משמאל) והאות הדיגיטלי (מימין).
במקרה של אותות אנלוגיים, כל זה פוגע באופן משמעותי באות שימושית, שכן כל הערכים שלה מותרים (איור 1.2). לכן, כל טרנספורמציה, כל אחסון ביניים, כל שידור על גבי כבל או על האוויר מבזה את האות האנלוגי, לפעמים עד להרס מוחלט. כמו כן, יש להביא בחשבון שכל הרעש, ההפרעה וההפרעה אינם ניתנים לחישוב מדויק, ולכן אין זה אפשרי לתאר במדויק את התנהגותם של כל התקנים אנלוגיים. בנוסף, עם הזמן, הפרמטרים של כל ההתקנים אנלוגי לשנות עקב ההזדקנות של אלמנטים, ולכן המאפיינים של מכשירים אלה לא נשארים קבועים.
שלא כמו אנלוגי, אותות דיגיטליים שיש להם רק שני ערכים מורשים מוגנים מפני רעש, הפרעות והפרעות הרבה יותר טוב. סטיות קטנות מהערכים המותרים אינן מעוותות את האות הדיגיטלי, שכן יש תמיד אזורי סובלנות (איור 1.2). לכן האותות הדיגיטליים מאפשרים עיבוד הרבה יותר מורכב ורב-שלבי, אחסון ארוך הרבה יותר ואובדן הרבה יותר טוב מאשר אנלוגי. בנוסף, את ההתנהגות של מכשירים דיגיטליים תמיד יכול להיות מחושב במדויק וחזה. התקנים דיגיטליים הם הרבה פחות רגישים ההזדקנות, שכן שינוי קטן הפרמטרים שלהם אינו משפיע על התפקוד שלהם. בנוסף, התקנים דיגיטליים הם קלים יותר לעיצוב באגים. ברור כי כל היתרונות הללו להבטיח את ההתפתחות המהירה של האלקטרוניקה הדיגיטלית.
עם זאת, אותות דיגיטליים יש חסרון גדול. העובדה היא כי בכל אחת הרמות המותר שלה את האות הדיגיטלי חייב להישאר לפחות עבור חלק מרווח זמן מינימלי, אחרת זה יהיה בלתי אפשרי לזהות. ואת האות אנלוגי יכול לקחת כל ערך שלה זמן קטן עד אין קץ. ניתן לומר אחרת: אות אנלוגי מוגדר בזמן רציף (כלומר, בכל עת), ואת הדיגיטלית - בזמן בדידה (כלומר, רק בנקודות נבחרות בזמן). לכן, הביצועים המרבי השגה של מכשירים אנלוגיים הוא תמיד ביסודו יותר מאשר מכשירים דיגיטליים. התקנים אנלוגיים יכולים לעבוד עם אותות המשתנים במהירות רבה יותר מאשר אותות דיגיטליים. מהירות העיבוד וההעברה של מידע על ידי מכשיר אנלוגי יכולה תמיד להיות גבוהה יותר ממהירות העיבוד וההעברה שלה באמצעות התקן דיגיטלי.
בנוסף, אות דיגיטלי משדר מידע רק בשתי רמות ושינוי באחת מרמותיו לאחרת, ואות אנלוגי משדר מידע גם עם כל ערך נוכחי של הרמה שלו, כלומר, הוא רחב יותר במונחים של העברת מידע. לכן, כדי להעביר את כמות המידע שימושי הכלול אות אנלוגי יחיד, לעתים קרובות יש צורך להשתמש במספר אותות דיגיטליים.
(בדרך כלל 4-16).
בנוסף, כפי שכבר צוין, בטבע, כל האותות הם אנלוגיים, כלומר, להמיר אותם לאותות דיגיטליים ולשינוי ההפוך נדרשת שימוש בציוד מיוחד (אנלוגי-דיגיטלי ו
ממירים דיגיטליים ל - Analog). אז שום דבר לא ניתן בחינם, ואת המחיר עבור היתרונות של התקנים דיגיטליים לפעמים יכול להיות גדול באופן בלתי מתקבל על הדעת.
המטרה של התקני רדיו-אלקטרוניים, כידוע, היא קבלה, טרנספורמציה, שידור ואחסון של מידע המיוצג בצורה של אותות חשמליים. אותות הפועלים במכשירים אלקטרוניים, ולפיכך ההתקנים עצמם מחולקים לשתי קבוצות גדולות: אנלוגי ודיגיטלי.
אות אנלוגי - אות רציף ברמה ובזמן, כלומר, איתות כזה קיים בכל רגע נתון, והוא יכול להניח כל רמה מטווח נתון.
אות כמותי - אות שיכול לקחת רק ערכים מסוימים כימות המתאים רמות קוונטיזציה. המרחק בין שתי רמות סמוכות הוא צעד הכמות.
האות discretized - אות שהערכים שלו ניתנים רק בזמנים, הנקראים פעמים דגימה. המרחק בין זמני הדגימה הסמוכים הוא שלב הדגימה. עם קבוע, משפט קוטליניקוב רלוונטי: 
כאשר תדר המגבלה העליון של ספקטרום האות.
אותות דיגיטליים - אות, מכמתים לפי רמה ונדגמו בזמן. ערכים מקודדים של אותות דיגיטליים מקודדים בדרך כלל עם קוד מסוים, כאשר כל מדגם שנבחר במהלך תהליך הדגימה מוחלף על ידי קוד מקביל, שלסמלים שלו יש שני ערכים - 0 ו- 1 (איור 2.1).
נציגים אופייניים של מכשירים אלקטרוניים אנלוגיים הם תקשורת, שידור וטלוויזיה התקנים. הדרישות הכלליות למכשירים אנלוגיים הן עיוות מינימלי. הרצון לעמוד בדרישות אלה מוביל למורכבות של מעגלים חשמליים ועיצוב המכשיר. בעיה נוספת של האלקטרוניקה אנלוגי הוא ההישג של חסינות הרעש הנדרש, כי רעש ערוץ תקשורת אנלוגי הוא בלתי הפיך ביסודו.
אותות דיגיטליים נוצרים על ידי מעגלים אלקטרוניים, שבהם הטרנזיסטורים סגורים (הזרם קרוב לאפס) או פתוח לחלוטין (המתח קרוב לאפס), ולכן כמות קטנה של הספק מתפזרת עליהם והאמינות של התקנים דיגיטליים גבוהה יותר מאלו האנלוגיים.
התקנים דיגיטליים הם יותר הוכחה רעש מאשר אלה אנלוגיים, שכן הפרעות זעירות קטנות לא לגרום לפעולה שגויה של מכשירים. השגיאות מופיעות רק תחת הפרעות כאלה שבהן רמת אות נמוכה נתפסת גבוה, או להיפך. במכשירים דיגיטליים, ניתן גם להחיל קודים מיוחדים לתיקון שגיאות. במכשירים אנלוגיים, זה לא אפשרי.
התקנים דיגיטליים אינם רגישים להתפשטות (בתוך גבולות מקובלים) של הפרמטרים והמאפיינים של טרנזיסטורים ואלמנטים מעגלים אחרים. התקנים ללא שגיאות דיגיטליות לא צריכים להיות מכווננים, ומאפיינים שלהם הם דירלי לחלוטין. כל זה חשוב מאוד בייצור המוני של מכשירים באמצעות טכנולוגיה משולבת. העלות האפקטיבית של ייצור ותפעול של מעגלים משולבים דיגיטליים הובילה לעובדה כי במכשירים רדיו אלקטרוניים מודרניים לא רק דיגיטלי, אלא גם דיגיטלי אותות אנלוגיים. מסננים דיגיטליים, רגולטורים, מכפילים וכו 'הם נפוצים.לפני עיבוד דיגיטלי, אותות אנלוגיים מומרים לממיר דיגיטלי אנלוגי לדיגיטלי (ADC). ההמרה ההפוכה - שחזור אותות אנלוגיים באמצעות אותות דיגיטליים - מבוצעת באמצעות ממירי דיגיטל-אנלוגי (ממירי D / A).
עם כל מגוון הבעיות הנפתרות על-ידי התקני אלקטרוניקה דיגיטליים, הן פועלות במספר מערכות הפועלות עם שתי ספרות בלבד: אפס (0) ואחד (1).
הפעולה של מכשירים דיגיטליים הוא בדרך כלל השעוןתדירות גבוהה מספיק זמן השעון גנרטור הדופק. במהלך מחזור אחד, המיקרו-פעולה הפשוט ביותר מתממש - קריאה, הסטה, פקודה לוגית וכו '. המידע מיוצג כמילה דיגיטלית. שתי דרכים משמשות להעברת מילים - מקבילות וסידורי. קידוד עוקב משמש בעת החלפת מידע בין התקנים דיגיטליים (לדוגמה, ברשתות מחשבים, בתקשורת מודם). עיבוד מידע במכשירים דיגיטליים מיושם באמצעות קידוד מקביל של מידע המספק ביצועים מירביים.
בסיס הבסיס לבניית התקנים דיגיטליים הוא מעגלים משולבים (IC), שכל אחד מהם מיושם באמצעות מספר מסוים של אלמנטים לוגיים - המכשירים הדיגיטליים הפשוטים ביותר המבצעים פעולות לוגיות בסיסיות.
על מנת שהמסר יועבר מהמקור אל הנמען, יש צורך בחומר מהותי כלשהו - נושא המידע. הודעה המועברת באמצעות מדיה נקראת אות. באופן כללי, האות הוא תהליך פיזיקלי משתנה בזמן. תהליך זה עשוי להכיל מאפיינים שונים (לדוגמה, בעת העברת אותות חשמליים, עוצמת המתח והזרם הנוכחי עשויה להשתנות).
הפרמטרים אותות נקראים המאפיינים שלה, המשמשים לייצג הודעות. במקרה שבו פרמטר האות לוקח מספר סופי של ערכים שהם רצופים בזמן (כל אחד מהם יכול להיות ממוספר), האות נקרא דיסקרטי, והמסר המועבר בעזרת אותות כאלה נקרא הודעה בדידה. המידע המועבר על ידי המקור במקרה זה נקרא גם בדידה. אם המקור מייצר הודעה רציפה (אנלוגית) (בהתאמה, פרמטר האות הוא פונקציה רציפה של זמן), האות נקרא רציף (אנלוגי) והמסר המועבר באמצעות אותות אלה הוא הודעה אנלוגית.
דוגמה להודעה בדידה היא תהליך קריאת הספר, המידע שבו הוא מיוצג על ידי טקסט, כלומר. רצף נפרד של סמלים בודדים (אותיות). דוגמה להודעה רציפה היא דיבור אנושי המועבר על ידי גל קול מאופנן; הפרמטר האות במקרה זה הוא הלחץ שנוצר על ידי גל זה בנקודה שבה מקלט, את האוזן האנושית, נמצא.
דוגמה טיפוסית לאות אנלוגי היא יציאת המתח ממיקרופון כאשר מדברים מולו, שרים או מנגנים בכלי נגינה. לחץ האוויר במהלך צליל המקור משתנה בטווח קטן יחסית לאטמוספרה הרגילה. הממברנה של המיקרופון, המתכופפת תחת לחץ קול, יוצרת מתח כלשהו במסופים של סליל הקול של המיקרופון. מתח זה עומד ביחס ישר ללחץ קול, כלומר. שינויים באותו אופן כמו השם "אות אנלוגי".
אות אנלוגי.
אותות אנלוגיים משמשים בתקשורת טלפון, שידור וטלוויזיה. זה קל מבחינה טכנית, ואת ההיסטוריה של הנדסת רדיו פיתחה כך הראשון התחיל להשתמש אותות אנלוגיים. זה בשום אופן לא מתייחס הטלגרף, שבו הדמות תמיד נשלט.
בשיחה רגילה, עוצמת הצלילים הקולניים של קול אנושי גדולה פי 10,000 ממידת עוצמת הצלילים הקלושים.
אם יש רעש (ברכבת התחתית, בשדה התעופה), צלילים חלשים לא צריך להיות רעולי פנים על ידי רעש, כך שניתן גם לפרק. זו הסיבה שאתה צריך להתאמץ הקול שלך ברכבת התחתית, לצעוק באוזן שלך לשוחח בשדה התעופה, כאשר מטוס סילון שואג עם מנועים.
כאשר משדרים אותות אנלוגיים, נדרש יחס אות לרעש גדול בהרבה מאשר בעת העברת אותות דיגיטליים בינאריים.
חסרון גדול של אותות אנלוגיים הוא כי אותות אנלוגיים לא ניתן להתחדש, שכן הצורה שלהם לא ידוע מראש (אין צורך לשדר אות ידוע!).
בעת שימוש באות אנלוגי בקו טלפון למרחקים ארוכים, איכות התקשורת היתה גרועה לעתים קרובות. זה מוסבר על ידי העובדה כי אות דיבור חלש במהלך שידור על קו טלפון חוט חייב להיות מעת לעת מדי פעם כל 100-200 ק"מ. החוטים מזמזמים, המגברים רועשים, וכל אחד ממקורות ההפרעה האלה מעוות את האות המשודר יותר ויותר.
בשל היתרונות של אותות בינאריים על אותות אנלוגיים, כיום ערוצים בינאריים נמצאים בשימוש נרחב לשדר אותות דיבור אנלוגי. המבוא של מערכות כאלה על קווי תקשורת למרחקים ארוכים שיפר משמעותית את איכות התקשורת.
6.2. מדידת אותיות הקשר - רעש.
היחס בין אות האות המיידי הגבוה ביותר P max ל P המינימלי הנמוך ביותר (טווח דינמי של האות D s) נמדד בדרך כלל בדציבלים.
בל הוא ההבדל ברמות הספק, שהיחס ביניהם הוא 10 ולפיכך הלוגריתם העשרוני של יחס זה הוא 1.
דציבל הוא החלק העשרוני של בלה.
(dB) ההפרש בדציבלים הוא 10 לוגריתמים עשרוניים של יחס הספק.
מאז = - עוצמת האות הממוצעת שווה לריבוע של משרעת האות ו = - עוצמת הרעש הממוצעת שווה לריבוע של משרעת הרעש, לאחר מכן
(dB) ההפרש ברמת הדציבלים הוא 20 הלוגריתם העשרוני של יחס המתח.
לקבלת איכות קול טובה, מועברת באמצעות הטלפון, יש צורך לספק יחס אות לרעש של כ 10,000 או 40 דציבלים (dB): (dB). במילים אחרות, יש צורך לספק יחס אות לרעש של כ 100: (dB)
מפעילי רדיו מנוסים יכולים לנתח את הדיבור על יחס אות לרעש של כעשרה, אך בתנאי שהטקסט המועבר מוכר ומוכר.
סוף העבודה -
נושא זה שייך ל:
אינסטרומנטציה ואינפורמטיקה
אינסטרומנט עושה & אינפורמטיקה ... מחלקת מערכות מידע עבור רובוטית ו Mechatronic ...
אם אתה זקוק למידע נוסף על נושא זה, או לא מצאת את מה שחיפשת, אנו ממליצים להשתמש בחיפוש בבסיס הנתונים שלנו:
מה נעשה עם החומר המתקבל:
אם חומר זה היה שימושי עבורך, תוכל לשמור אותו בדף שלך ברשתות חברתיות:
| Wish |
כל הנושאים בקטע זה:
פורמולה הארטלי.
אם מספר מצבי המערכת שווה ל- N, אז זה שווה את המידע שניתן על ידי אני עונה כמו "YES-NO" לשאלות שהוצגו בצורה כזו כי "YES" ו "NO" סביר באותה מידה. N = 2I
אנטרופיה אינפורמטיקה ופיסיקה.
הן במובן הפיזי והן במובן ההסברתי, ערך האנטרופיה מאפיין את מידת הגיוון של המערכת. הנוסחה של שאנון עולה בקנה אחד עם הנוסחה בולצמן עבור אנטרופיה של פיזית
גישות ניידות וכמויות לאמוד את כמות המידע.
כדי להגדיר את המושג "כמות המידע" הוא די קשה. ישנן שתי גישות עיקריות לפתרון בעיה זו. מבחינה היסטורית, הם קמו כמעט בו זמנית. בסוף שנות ה -40 של המאה העשרים, אחד
היבטים שונים של ניתוח מידע.
לא משנה עד כמה חשובה מדידת המידע, היא אינה מפחיתה את כל הבעיות הקשורות במושג זה. כאשר מנתחים מידע, תכונותיו כגון האמת יכולה לבוא לידי ביטוי
מכתב (סימן, סימן). אלפבית.
המידע מועבר בצורה של הודעות. מידע בדיד כתוב באמצעות כמה סופית של תווים, אשר אנו קוראים מכתבים, מבלי לשים את המילה הזאת את האילוצים הרגילים
קוד ו מקודד.
בערוץ תקשורת, ניתן להמיר מסר המורכב מכתבים (סימנים, סמלים) של אלפבית אחד להודעה ממכתבים של אלפבית אחר. הקוד הוא כלל המתאר חד משמעי
מערכות קוד בינלאומיות.
מדעי המחשב ויישומיו הם בינלאומיים. זה נובע הן לצרכים האובייקטיביים של האנושות בכללים אחידים וחוקים לאחסון, שידור ועיבוד של מידע, ולעובדה כי
מידע על התנגדות נגד רעש.
התיאוריה של קידוד עמיד לרעש מסובכת למדי, וההיגיון שלנו מאוד פשוט. התנאי העיקרי לאיתור שגיאות תיקון בקומבי השורה שהתקבלו
העברת מידע.
הבסיס התיאורטי של העברת מידע הוא התיאוריה של אותות והעברת מידע. התיאוריה של אותות והעברת מידע בודקת את תהליכי היווצרות, הצטברות, איסוף, מדידה, עיבוד
מתוך ההיסטוריה של התפתחות העברת מידע.
בעיות של ארגון התקשורת לחזור מאות שנים. עצם היותו של האדם נדרש תקשורת וחילופי מידע. אב טיפוס של קווי התקשורת היה אזעקה באמצעות שריפות, השימוש אופטי
תורת הקוטלניקוב.
משפט Kotelnikov נקרא גם משפט הקריאה או משפט הדגימה. הדגימה היא ספירת משרעת האות
מידע על יכולת גילוי מידע (הודעות). פורמולה של שאנון.
רמת הרעש (הפרעה) אינה מאפשרת לקבוע במדויק את המשרעת של האות ובמובן זה מציגה אי ודאות מסוימת בערך של דגימות האות. אם לא היה רעש, אז המספר הוא בדיד
רישום אותות בינארי.
אותות בינאריים מקודדים נוחים בדרכים רבות. כמו כל אותות בדידים דיגיטליים, הם יכולים להתחדש, כלומר. לשחזר, לשחזר את הצורה שלהם, הפרעה מעוותת. קוס
איום הסימנים הבינאריים.
היתרון הגדול של אותות דיגיטליים בינאריים הוא שהם דורשים יחס מינימלי לרעש בערוץ התקשורת, כלומר. הם הרעש החופשי ביותר. להבהיר כי זה לא
קוד אותות גוף.
כל אות מועבר באמצעות אנרגיה או חומר. זהו גל אקוסטי (צליל) או קרינה אלקטרומגנטית (אור, גלי רדיו) או גיליון נייר (טקסט כתוב) או קרינת אבן.
דיסריזציה וקידוד אות אנלוגי.
ניתן להציג הודעה רציפה על ידי פונקציה רציפה המוגדרת במרווח מסוים [a, b]. הודעה רציפה ניתן להמיר בדידים (הליך זה נקרא בדידה
תקשורת טלפונית דיגיטלית.
הנה איך את תהליך התקשורת בטלפון עם שחר של מערכות טלפון דיגיטליות תוארה על ידי המחבר של הספר "הקדשה לרדיו אלקטרוניקה" VT. פוליאקוב. "לפני כמה שנים היתה לי הזדמנות ללכת
תקשורת דיגיטלית טלגרפית.
נניח מהי זרימת המידע אם נחליף את שיחת הטלפון בשידור הטלגרפי של אותו טקסט. עם שיעור ממוצע של דיבור, אדם utters 1 - 1.5 מילים לשנייה. כל מילה מורכבת
דיגיטל טלויזיה.
הקשיים של הצגת תמונות טלוויזיה בצורה דיגיטלית הם ברורים. תן לכל רכיב יש דגימה אחת של האות שיש להמיר לשילוב הקוד המתאים.
פרמטרים של אותות רדיו.
מידע הוא אוסף של מידע על אירועים, תופעות, חפצים - במילה אחת, על כל מה שקיים ומתרחש בעולם. המידע מוצג בצורה של טקסט כתוב, מוצפן דיגיטלית.
קווי תקשורת רב-ערוציים. מידע על חותם.
מולטיצ'נל. רשת התקשורת האוטומטית המאוחדת (EASC) מתפתחת ומשתפרת בארצנו. היא מבוססת על קווי תקשורת של כבלים ורדיו,
מתוך ההיסטוריה של תקשורת בכבלים.
בשנת 1876, אלכסנדר בל קיבל פטנט על המצאת "הטלגרף, שדרכו ניתן להעביר את הדיבור האנושי". הטלפון התקבל ברחבי העולם בהתלהבות רבה
עיקרון תקשורת הסיבים האופטיים.
תודה על רוחב הפס העצום כבל אופטי יותר ויותר מידע ומחשוב רשתות טלוויזיהשבו אתה צריך להעביר כמויות גדולות של מידע עם אי הכללה
חומרה.
רשתות תקשורת מקומיות (LAN) מתאחדות מספר קטן יחסית של מחשבים (בדרך כלל בין 10 ל -100, אם כי מדי פעם יש גם גדולים) באותו חדר (מחלקת מחשבים חינוכית), בניינים או
הקמה של רשתות מקומיות.
ברשתות פשוטות עם מספר קטן של מחשבים, הם יכולים להיות שווים לחלוטין; הרשת במקרה זה מספקת העברת נתונים מכל מחשב אחר עבור עבודה קולקטיבית.
ארגון חילופי מידע.
בכל תצורה פיזית, תמיכה בגישה ממחשב אחד למשנהו מבוצעת על ידי התוכנית - מערכת הפעלה ברשת, אשר ביחס למערכות ההפעלה של מערכת ההפעלה
מפרט כללי של תקשורת לוויינים.
הרעיון של שימוש בחלל החיצון הטריד מזמן את מיטב מוחות האנושות. עד שהם יכלו לשים מטוס עם רפלקטור על הלוח למסלול כדור הארץ, תקשורת בחלל נשאר
עקרונות התקשורת הסלולארית.
שקול כמה מן העקרונות החשובים ביותר בשימוש מערכות לווייןשנועדו להעביר מידע. בואו נעצור תחילה על המידע מהדר. תכונה הלוויין
מערכות חישוב לא - חישוביות.
במערכת לא מותנית, הערך של כל תו במספר אינו תלוי במיקום שנמצא בתו ברשומה (ייתכן שיש תלות במקום הדמות ביחס לתו אחר). נאיבו
חישוב מערכות מיקום.
במערכת positional, הערך של כל תו במספר תלוי במיקום שבו התו נמצא ברשומה המספרית. הבסיס של מערכת מספר נקרא מספר שונה
העברת מספרים מהמערכת הדומינלית למערכת אחרת.
Ø החלקים המלאים והשברים מתורגמים בנפרד. Ø כדי להעביר את החלק השלם של המספר ממערכת עשרונית למערכת עם בסיס B, יש צורך לחלק אותו לתוך B.
העברת מספרים למערכות דצימליות ממערכות אחרות.
העברת מספרים מלאים למערכת הדומינלית. 23510 = 2 * 102 + 3 * 101 + 5 * 100; 011012 = 0 * 24 + 1 * 23 + 1 * 22 + 0 *
שינויי הדדי של מספרים בינאריים, שמונה ושמונה ושש עשרה.
מבחינה מעשית, הנוהל של טרנספורמציה הדדית של מספרים בינאריים, אוקטליים והקסדצימליים הוא עניין. כדי להמיר מספר בינארי שלם ניאו אוקטלי
שפות תכנות. תיאור כללי.
שפות תכנות הן שפות מלאכותיות שנוצרו במיוחד עבור תקשורת אנושית עם מחשבים. שפות תכנות הן מערכות סימון שנועדו בדיוק
LANGUAGE PROGRAMMING SI. היסטוריה של יצירה. תיאור כללי.
שפת התכנות C (C) פותחה על ידי דניס ריצ'י (דניס ריצ'י) ב -1972 ככלי לכתיבת מערכת ההפעלה UNIX עבור מחשב כף יד (מחשב) PDP-11
LANGUAGE PROGRAMMING SI. תהליך יצירת קובץ בר-ביצוע.
· קובץ המקור (טקסט של התוכנית בשפת התכנות C) נוצר בעורך של מערכת התכנות, למשל Borland C + +. · קובץ מקור מורחב
LANGUAGE PROGRAMMING SI. תנאים בסיסיים.
מזהים הם שמות המשתנים, הקבועים, הפונקציות, התוויות וכו '. מזהים חיצוניים (שמות של פונקציות ומשתנים גלובליים המעורבים בתהליך הבנייה) לפי AN
סוגי נתונים בסיסיים;
· תו Char; · אינט - מספרים שלמים; · Float - עם נקודה צפה; · פעמיים - עם נקודה צפה של אורך כפול; · ריק - ריק ללא ערך. הקלד
קבועי מחרוזת.
מחרוזות מחרוזות מוגדרות כרצף תווים המוקף במרכאות כפולות: "קבוע מחרוזת". הערה: ראה 4 קוים קוים וקווים. כדי
ראשי תיבות
ראשי תיבות משמשים להקצאת ערכים ראשוניים למשתנים כאשר הם מוגדרים. ראשי תיבות יש את הטופס: = ערך; = (רשימת ערכים); / * ידע מורכב
LANGUAGE PROGRAMMING SI. מבנה של תוכנית פשוטה.
/ * PROGRAM: information.c - דוגמה של פלט הודעה. / * 1 * / * / / * * * / / * 2 * / / * ============================= inclu
נתוני איתות - תהליך פיזי עבור אדם או מכשיר טכני מידעערך זה יכול להיות רציף (אנלוגי) או בדידים.
המונח "אות" מזוהה לעתים קרובות עם המושגים של "נתונים" (נתונים) ו "מידע" (מידע). אכן, מושגים אלה קשורים זה בזה ואינם קיימים זה מזה, אלא שייכים לקטגוריות שונות.
אותהיא פונקציה אינפורמטיבית הנושאת מסר על התכונות הפיסיקליות, המצב או ההתנהגות של כל מערכת פיזית, אובייקט או סביבה, ומטרת עיבוד האותות יכולה להיחשב לחלץ מידע מסוים המוצג באותות אלה (מידע קצר, שימושי או יעד) וטרנספורמציה מידע זה בצורה נוחה לתפיסה ושימוש נוסף.
המידע מועבר בצורה של אותות. האות הוא תהליך פיזי הנושא מידע. האות יכול להיות נשמע, אור, בצורה של דיוור, וכו '
האות הוא נושא מוחשי של מידע המועבר מהמקור לצרכן. זה יכול להיות בדידה רציפה (אנלוגי)
אות אנלוגי- אות נתונים, שבו כל אחד מהפרמטרים המייצגים מתואר על ידי פונקציה של זמן וערכה מתמשכת של ערכים אפשריים.
אותות אנלוגיים מתוארים על ידי פונקציות רציפות של זמן, ולכן אות אנלוגי נקרא לפעמים אות רציף. אותות נפרדים (כמותיים, דיגיטליים) מתנגדים לאותות אנלוגיים.
דוגמאות למרחבים רציפים והכמויות הפיזיות המתאימות: (ישיר: מתח חשמלי, היקף: רוטור, גלגל, הילוך, שעון שעון אנלוגי או שלב המוביל: קטע: מיקום בוכנה, מנוף בקרה, מדחום נוזלי או אות חשמלי מוגבל במשרעת מרחבים רב ממדיים: צבע, אות מרובע מאופנן.)
המאפיינים של אותות אנלוגיים הם במידה רבה ההפך של תכונות מקוונות או דיגיטליותאותות.
היעדרן של רמות אותות ברורות הנבדלות בבירור זה מזה לא מאפשר ליישם את מושג המידע לתיאור שלו כפי שהוא מובן בטכנולוגיות דיגיטליות. "כמות המידע" הכלולה במדגם אחד תוגבל רק על ידי טווח דינמי של מכשיר המדידה.
חוסר יתירות. מתוך ההמשכיות של מרחב הערכים, מכאן שכל הפרעה שהוכנס לתוך האות אינה ניתנת להבדיל מן האות עצמו, ולכן, המשרעת המקורית לא ניתן לשחזר. למעשה, סינון אפשרי, למשל, על ידי שיטות תדר, אם מידע נוסף ידוע על המאפיינים של אות זה (בפרט, את תדר הלהקה).
יישום:
אותות אנלוגיים משמשים לעיתים קרובות לייצוג כמויות פיזיות המשתנות ללא הרף. לדוגמה, אות חשמל אנלוגי שנלקח מתוך תרמופל נושא מידע על שינויי טמפרטורה, אות מיקרופון על שינויים בלחץ מהיר בגלי קול, וכן הלאה.
אות נפרדמורכב ממערכת ספירה (כלומר, קבוצה כזו, שאליה ניתן לחשב מחדש) של אלמנטים (הם אומרים - רכיבי מידע). לדוגמה, האות "לבנים" הוא דיסקרטי. הוא מורכב משני היסודות הבאים (זהו המאפיין התחבירי של האות הזה): המעגל האדום והמלבן הלבן בתוך המעגל, הממוקמים אופקית במרכז. זה בצורה של אות נפרד כי המידע שהקורא עכשיו מאסטרינג מוצג. ניתן להבחין בין האלמנטים הבאים: קטעים (לדוגמה, "מידע"), סעיפים (לדוגמה, "מאפיינים"), פסקאות, משפטים, משפטים נפרדים, מילים וסימנים אישיים (אותיות, מספרים, סימני פיסוק וכו '). דוגמה זו מראה כי, בהתאם הפרגמטיות של האות, אתה יכול לבחור אלמנטים נוספים. למעשה, עבור אדם הלומד מדעי המחשב בטקסט זה, אלמנטים מידע גדול יותר חשובים, כגון קטעים, סעיפים, פסקאות הפרט. הם מאפשרים לו לנווט יותר בקלות את המבנה של החומר, עדיף לספוג אותו ולהתכונן לבחינה. עבור מי שהכין את החומר המתודולוגי הזה, בנוסף למרכיבי ההסבר המפורטים, הקטנים חשובים אף הם, למשל, משפטים נפרדים בעזרתם הוגדרה מחשבה זו או אחרת המבינים דרך זו או אחרת של זמינות חומרית. קבוצה של "הקטן" אלמנטים של אות נפרד נקרא האלפבית, ו אות נפרד נקרא גם על ידי הודעה.
Discretization הוא המרה של אות רציף לאות נפרד (דיגיטלי).
ההבדל בין הצגה נפרדת ורצופה של מידע נראה בבירור בדוגמה של שעון. בשעון אלקטרוני עם חיוג דיגיטלי, מידע מיוצג כמו ספרות נפרדות, כל אחד מהם הוא בבירור שונה אחד מהשני. בשעון מכני עם חיוג, המידע מוצג ברציפות - עמדות של שתי ידיים, ושתי עמדות שונות של היד לא תמיד להבחין בבירור (במיוחד אם אין חטיבות דקה על החוגה).
אות רציף- משתקפת בכמות פיזית מסוימת המשתנה בפרק זמן נתון, לדוגמה, על ידי גוון או צליל. בצורה של אות מתמשך, מידע זה מוצג בפני תלמידים הלומדים בהרצאות במדעי המחשב ובגלי קול (כלומר, קול המרצה), בעלי אופי מתמשך, תופסים את החומר.
כפי שנראה בהמשך, אות נפרד הוא טוב יותר לשינוי, ולכן יש לו יתרונות על פני רציף. במקביל, במערכות טכניות ובתהליכים אמיתיים, אות מתמשך שולט. זה מאלץ אותנו לפתח דרכים להמיר אות רציף אחד בדידה. \\
כדי להמיר אות רציף לתוך אחד נפרד, השתמש בהליך שנקרא קוונטיזציה.
אות דיגיטלי הוא אות נתונים שבו כל אחד מהפרמטרים המייצגים מתואר על ידי פונקציית זמן דיסקרטית וערך סופי של ערכים אפשריים.
אות דיגיטלי בדיד קשה יותר לשדר על פני מרחקים ארוכים יותר מאשר אות אנלוגי, ולכן, הוא מאופנן מראש בצד המשדר ו demodulated בצד המקלט. השתמש ב מערכות דיגיטליות אלגוריתמים לבדיקה ושחזור של מידע דיגיטלי יכולים להגדיל באופן משמעותי את האמינות של העברת מידע.
הערה יש לזכור כי אות דיגיטלי אמיתי הוא אנלוגי הטבע הפיזי שלו. בשל רעש ושינויים בפרמטרים של קווי תמסורת, יש לו תנודות משרעת, שלב / תדר (להתעצבן), קיטוב. אבל זה אות אנלוגי (פעמו בדידה) הוא ניחן בתכונות של מספר. כתוצאה מכך, לעיבוד שלה ניתן להשתמש בשיטות מספריות (עיבוד מחשב).
