Сигналдардың түрлері. Аналогтық сигнал Аналогтық немесе цифрлық сигнал

• Оқулық

Бәріңе сәлем. Бұл мақалада мен қазіргі заманғы цифрлық сымсыз байланыстың негізгі әдістері мен идеялары туралы аздап сөйлескім келеді - мысал ретінде IEEE 802.11 стандартын пайдалану. Қазіргі уақытта адамдар жиі абстракцияның жоғары деңгейінде өмір сүреді, біздің айналамыздағы заттардың қалай жұмыс істейтінін аз түсінеді. Жарайды, мен көпшілікке ағартушылық нұрын жеткізуге тырысамын. Мақалада осы мақалада түсіндірілген заттар мен терминология қолданылады. Сондықтан радиотехникадан алыс адамдарға оны алдымен оқуға кеңес беріледі.
ҚАУІПТІ: мақалада балағат сөздер бар - әсіресе әсерлі адамдар бұл түймені баспауы керек:

Сандық сигналдар және спектрлер

Аналогтық сигналдар

Мысалы - дыбыс- қысымның уақытқа тәуелділігі. Қабылдағыштан алынған сигнал (кернеу) дыбыс күшейткішіне жіберіледі және динамиктің дірілдеуіне әкеледі.

Немесе бейне сигналкинескоп үшін. Сигнал деңгейі экран арқылы өтетін сәуленің қуат мәнін анықтайды, ол қажетті сәтте экранда кескінді қалыптастыратын люминофорды жарықтандырады.

Ақпаратты берудің бұл әдісінің негізгі кемшілігі төмен шуға төзімділік болып табылады - таратушы орта әрқашан біздің сигналымызға кездейсоқ құрамдас бөліктің бір түрін енгізеді - бейне сигналдың пішінін өзгерту жеке пикселдердің түсін өзгертеді (радио шуы бәріміз есімізде. және теледидар экранындағы толқындар).

Сандық сигналдар

Бір импульстік спектр

Соооо - бірақ теріс амплитуда туралы не деуге болады? Еске салайық, нақты сандарда спектр нөлдік фазалары бар синустар мен косинустардың қосындысына ыдырайды -

Бұл пішінде оны компьютерде көрсету шын мәнінде ыңғайлырақ, бірақ талдау үшін бұл пішін мүлдем ыңғайсыз - сигнал уақыттық аймақта өзгергенде, спектрлер адамдарға мүлдем түсініксіз түрде өзгереді, сондықтан екі спектр синус құрамдас бөліктері мен косинус құрамдас бөліктері полярлық координаттарға түрлендіріліп, жұп синустар мен фазасы нөлдік косинустар нөлдік емес фазасы бар синусқа айналады, амплитудасы мен фазалық спектрін алады, енді сигналды -1-ге көбейту эквивалент екенін есте сақтаңыз. 180 градусқа фазалық секіруге, сондықтан теріс бөлік көлденең оське қатысты шағылысады, ал иілу нүктелерінде - фаза 180 градусқа секіреді.

Сондай-ақ бір импульстің спектрі сандық сигналдарды өңдеуде және радиотехникада жиі кездесетін синк функциясы екенін көреміз.

Импульстік энергияның барлығы дерлік спектрдің орталық шыңында орналасқан – оның ені импульс ұзақтығына кері пропорционал. Ал биіктік тура пропорционалды – яғни импульс неғұрлым ұзағырақ болса, оның спектрі тар және жоғары болса, ал қысқа болса, соғұрлым төмен және кеңірек болады.
Жақсы дәрежеде дәлдікпен импульс тізбегінің спектрін спектрлік жолақтағы гармоника жиынтығы деп санауға болады, оның ені импульс ұзақтығына Т кері пропорционал.

Сонымен - қорытынды - цифрлық сигналдың импульсінің ұзындығын азайту арқылы біз сигналды кең спектр диапазонына тарата аламыз - бұл жағдайда оның биіктігі пропорционалды түрде азаяды - жолақ N есе ұлғайған кезде - спектрдің биіктігі азаяды. шу деңгейіне дейін бірдей мөлшерде. Кең жолақты таратудың көптеген артықшылықтары бар - олардың бірі тар жолақты кедергілерге төзімділік - ақпарат спектр бойынша таралатындықтан - тар жолақты кедергі бұл ақпараттың аз ғана бөлігін бұзады.

Егер біз ақпараттық сигналдың импульстарының ұзындығын ақымақтықпен қысқартсақ, спектр, әрине, кеңейеді, бірақ қабылдағыш оған қандай ақпаратты жіберетінімізді білмейді және оны шуылдан ажырата алмайды. Сондықтан, әдіс қажет - тар жолақты сигналды кең жолақты шу тәріздіге түрлендіру - радиоарна арқылы беру үшін және қабылдағаннан кейін оны қайтадан тар жолақтыға түрлендіру - сигналға артық ақпаратты қосу керек, яғни қабылдаушыға да, таратқышқа да белгілі ақпарат, оның көмегімен қабылдағыш сигналды шудан ажырата алады. Ақпараттың әрбір битін қабылдағышқа да, таратқышқа да белгілі реттілікпен кодтайық.

Автокорреляция функциясы. Баркер кодтары

Модуляция

Модуляцияның келесі түрі жиілігідеректер сигналы тасымалдаушы жиілігін басқарғанда - тікелей (VCO) немесе екі түрлі осцилляторлар арасында ауысу (бұл фазалық секіруді тудырады)

Мұнда да айтатын нәрсе бар, бірақ басқа уақытта - әйтпесе мақала тым ұзақ болып шығады.

Фазалық модуляция

Айтпақшы - оның негізінде біз нөлдік фазалары бар синусоидтар мен косинус толқындарының спектрлерінен фазалары нөлдік емес синусоидтар спектріне және фазалық спектрге көшуді жасадық - енді біз жай ғана кері түрлендіруді жасаймыз.

Осының негізінде Квадратуралық модуляция

Тасымалдаушымен бірге біз тасымалдаушыға қатысты 90 градусқа ығысатын тағы бір сигнал жасаймыз, яғни онымен шаршы алаңға шығады. Енді - әрбір сигналдың амплитудасын басқару арқылы (фазада және квадратурада) - 1 немесе -1-ге көбейту, содан кейін қосындылау - біз қазірдің өзінде 4 мүмкін фазалық ауысуды ала аламыз.


Енді біз бір уақытта 2 бит кодтай аламыз. Яғни, жіберу жылдамдығы екі есе артады. Бірақ қателік ықтималдығы да сөзсіз артады.

Сол сияқты фазалық ығысулардың көбірек санын алуға болады. Сигналдың мүмкін күйлері әдетте векторлық диаграммада немесе сигнал шоқжұлдызының жазықтығында көрсетіледі


Диаграммадағы екілік сөздер тізбегі көрсететініне назар аударыңыз

Сандық сигнал

Сандық сигнал- берілген параметрлердің әрқайсысы дискретті уақыт функциясымен және мүмкін мәндердің соңғы жиынымен сипатталатын деректер сигналы.

Сигналдар дискретті электрлік немесе жарық импульстері болып табылады. Бұл әдіспен байланыс арнасының барлық сыйымдылығы бір сигналды беру үшін пайдаланылады. Сандық сигнал кабельдің бүкіл өткізу қабілеттілігін пайдаланады. Өткізу қабілетікабель арқылы берілуі мүмкін максималды және ең аз жиілік арасындағы айырмашылық болып табылады. Мұндай желілердегі әрбір құрылғы деректерді екі бағытта да жібереді, ал кейбіреулері бір уақытта қабылдап, жібере алады. Тар жолақты жүйелер (негізгі жолақ) деректерді бір жиіліктегі цифрлық сигнал түрінде береді.

Дискретті цифрлық сигналды аналогтық сигналға қарағанда ұзақ қашықтыққа жіберу қиынырақ, сондықтан ол таратқыш жағында алдын ала модуляцияланады, ал ақпарат қабылдағыш жағында демодуляцияланады. Цифрлық жүйелерде цифрлық ақпаратты тексеру және қалпына келтіру алгоритмдерін пайдалану ақпаратты тасымалдау сенімділігін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді.

Пікір.Нақты цифрлық сигнал өзінің физикалық табиғаты бойынша аналогты екенін есте ұстаған жөн. Шуға және электр беру желісінің параметрлерінің өзгеруіне байланысты амплитуданың, фазаның/жиіліктіктің (дірілдеу) және поляризациясының ауытқуы болады. Бірақ бұл аналогтық сигнал (импульстік және дискретті) санның қасиеттерімен қамтамасыз етілген. Нәтижесінде оны өңдеу үшін сандық әдістерді (компьютерлік өңдеу) қолдануға болады.

Заманауи байланыс жүйелерінде өзінің үстемдігін анықтаған цифрлық сигналдың маңызды қасиеті оның қабілеттілігі болып табылады толықБелгілі бір шекті сигнал-шу қатынасына дейін регенерация, ал аналогтық сигнал тек оған салынған шумен бірге күшейтілуі мүмкін. Цифрлық сигналдың кемшілігі де осында: егер цифрлық сигнал шуылға көміліп қалса, оны қалпына келтіру мүмкін емес (тік жар эффектісі ( Ағылшын)), ал адам (машина емес) аналогтық радиоқабылдағыштағы өте шулы сигналдан ақпаратты қиын болса да игере алады. Егер аналогтық ұялы байланысты (AMPS, NMT) цифрлық байланыспен (GSM, CDMA) салыстыратын болсақ, онда цифрлық желіде кедергі болған кезде кейде сөйлесуден барлық сөздер жоғалып кетеді, бірақ аналогтық байланыста сіз сөйлесуді жалғастыра аласыз. , кедергімен болса да. Бұл жағдайдан шығу жолы – байланыс желісінің саңылауына регенераторларды енгізу арқылы цифрлық сигналды жиі қайта жаңғырту немесе байланыс желісінің ұзындығын азайту (мысалы, ұялы телефоннан базалық станцияға (БС) дейінгі қашықтықты азайту) , бұл жерге БС жиірек орналасуы арқылы қол жеткізіледі).

Сілтемелер

да қараңыз

Викимедиа қоры. 2010.

Басқа сөздіктерде «Цифрлық сигнал» деген не екенін қараңыз:

сандық сигнал- цифрлық сигнал: ГОСТ 22670 бойынша. Дереккөз: ГОСТ Р 51386 99: Радиорелелік аппаратура. Біріккен тізбектер. Параметрлерді өлшеу әдістері... Нормативтік-техникалық құжаттама терминдерінің сөздік-анықтамалығы

сандық сигнал

сандық сигнал- деректердің цифрлық сигналы Әрбір бейнелеуші ​​параметрлері дискретті уақыт функциясымен және мүмкін мәндердің соңғы жиынымен сипатталатын деректер сигналы. [ГОСТ 17657 79] цифрлық сигнал Аналогтық сигналды көрсету үшін... ... Техникалық аудармашыға арналған нұсқаулық

ЦИФРЛІК СИГНАЛ, компьютердегі немесе байланыс жүйесіндегі электрлік немесе басқа импульстар тобы. Мұндай сигналдар деректерді, дыбыстарды, кескіндерді жаңғырта алады. Сандық сигналдар тізбегінде орналасқан импульстар...... көмегімен ойнатылады. Ғылыми-техникалық энциклопедиялық сөздік- сандық дабыл сигналы дискретті дабыл цифрлық дабыл [Ниет] Тақырыптар автоматтандырылған жүйелер Синонимдер дискретті дабыл сандық дабыл EN сандық дабыл ... Техникалық аудармашыға арналған нұсқаулық

Сандық телекоммуникациялық сигнал- телекоммуникациялық сигнал, онда әрбір бейнелеуші ​​параметрлері (өзгерістер жіберілетін хабарламадағы өзгерістерді көрсетеді) дискретті уақыт функциясымен және мүмкін мәндердің соңғы жиынтығымен сипатталады...

Дәріс 4. Желілік байланыс әдістері.

Желілік байланыс әдістері

Сигналдар

Бұрын айтылғандай, сигналды физикалық түрде жасаудың және берудің көптеген жолдары бар, электр импульстары мыс сым арқылы, жарық импульстары шыны немесе пластикалық талшық арқылы, радио сигналдары ауа арқылы беріледі, ал лазерлік импульстар инфрақызыл немесе таратылады; Компьютердегі деректерді көрсететін бір және нөлді энергия импульсіне түрлендіру кодтау (модуляция) деп аталады.

Компьютерлік желілердің жіктелуіне ұқсас сигналдарды олардың әртүрлі сипаттамаларына қарай жіктеуге болады. Сигналдар келесідей:

аналогтық және цифрлық,

модуляцияланған және модуляцияланған,

синхронды және асинхронды,

симплекс, жартылай дуплекс, толық дуплекс және мультиплекс

Аналогтық және цифрлық сигналдар

Электр кернеуінің түріне байланысты (оны осциллограф экранында көруге болады) сигналдар аналогтық және сандық болып бөлінеді, мүмкін, сіз бұл терминдермен таныссыз, өйткені олар әртүрлі электронды жабдықтың құжаттамасында жиі кездеседі , мысалы, магнитофондар, теледидарлар, телефондар және т.б.

Белгілі бір мағынада аналогтық жабдық электронды технологияның өткен дәуірін, ал цифрлық жабдық оны алмастыратын ең жаңа дәуірді білдіреді. Дегенмен, сигналдың бір түрі екіншісінен жақсы болуы мүмкін емес екенін есте ұстаған жөн. Олардың әрқайсысының өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері, сондай-ақ қолдану саласы бар. Цифрлық сигналдар жиі қолданылғанымен, олар ешқашан аналогтық сигналдарды алмастырмайды.

Аналогтық сигнал параметрлері

Аналогтық сигналдар уақыт өте келе біркелкі және үздіксіз өзгереді, сондықтан оларды графикалық түрде тегіс қисық ретінде көрсетуге болады (4.1-сурет).

Табиғатта процестердің басым көпшілігі негізінен аналогты болып табылады. Мысалы, дыбыс микрофонның көмегімен электрлік кернеуге түрлендіруге болатын ауа қысымының өзгеруі. Осы кернеуді осциллографтың кірісіне қолдану арқылы сіз суретте көрсетілгенге ұқсас графикті көре аласыз. 4.1, яғни. Уақыт өте келе ауа қысымының қалай өзгеретінін көруге болады.

Аналогтық ақпаратты нақтырақ көрсету үшін автомобильдегі дәстүрлі спидометрді елестетіңіз. Автокөлік жылдамдығы артқан сайын ине шкала бойымен бір саннан екіншісіне бірқалыпты жылжиды. Тағы бір мысал радиоқабылдағыштағы станцияны реттеу: тұтқаны бұрған кезде қабылданған жиілік біркелкі өзгереді.

Аналогтық сигналдардың көпшілігі циклдік немесе мерзімді сипатта болады, мысалы, электромагниттік өрістің жоғары жиілікті тербелістері болып табылатын радиотолқындар. Мұндай циклдік аналогтық сигналдар әдетте үш параметрмен сипатталады.

Амплитудасы.

Сигналдың ең үлкен немесе ең төменгі мәні, яғни. толқын биіктігі.

Жиілік.

Циклдік сигнал саны секундына өзгереді. Жиілік герцпен (Гц) өлшенеді; 1 Гц секундына бір цикл.

Фаза.

Сандық сигналдың мысалы ретінде автомобильдегі ең соңғы сандық спидометр болуы мүмкін (алдыңғы бөлімдегі аналогтық спидометрдің мысалымен салыстырыңыз). Көлік жылдамдығы артқанда, жылдамдық мәнін сағатына километрмен көрсететін сандар мезгіл-мезгіл ауысады, ал сигнал мәні негізінен дискретті: мысалы, «125 км/сағ» және «126» дискретті күйлерінің арасында аралық мәндер жоқ. км/сағ». Сандық ақпараттың тағы бір мысалы - пайдаланушы белгілі бір станцияны реттеу үшін радиостанция жиілігіне тең нақты санды енгізетін соңғы радио.

Телерадио хабарларын таратумен, сондай-ақ қазіргі заманғы коммуникация түрлерімен айналысқан кезде сіз жиі келесідей терминдерді кездестіресіз. «аналогтық сигнал»Және «цифрлық сигнал». Мамандар үшін бұл сөздерде жұмбақ жоқ, бірақ білімсіз адамдар үшін «цифрлық» және «аналогтық» арасындағы айырмашылық мүлдем белгісіз болуы мүмкін. Сонымен қатар, өте маңызды айырмашылық бар.

Сигнал туралы айтатын болсақ, біз әдетте ЭҚК индукциялайтын және қабылдағыш антеннасында ток ауытқуын тудыратын электромагниттік тербелістерді айтамыз. Осы тербелістерге сүйене отырып, қабылдау құрылғысы - теледидар, радио, рация немесе ұялы телефон - экранда қандай кескінді көрсету (бейне сигнал болса) және осы бейне сигналмен бірге қандай дыбыстар болатыны туралы «идея» қалыптастырады. .

Кез келген жағдайда радиостанциядан немесе ұялы телефон мұнарасынан сигнал сандық және аналогтық түрде көрінуі мүмкін. Өйткені, мысалы, дыбыстың өзі аналогтық сигнал. Радиостанцияда микрофон қабылдаған дыбыс бұрын айтылған электромагниттік толқындарға айналады. Дыбыс жиілігі неғұрлым жоғары болса, шығыс тербеліс жиілігі соғұрлым жоғары болады және динамик неғұрлым қатты сөйлейді, соғұрлым амплитудасы жоғары болады.

Алынған электромагниттік тербелістер немесе толқындар таратушы антеннаның көмегімен кеңістікте таралады. Эфир толқындары төмен жиілікті кедергілермен бітелмеуі үшін және әртүрлі радиостанциялар бір-біріне кедергі жасамай параллель жұмыс істеу мүмкіндігіне ие болу үшін дыбыс әсерінен туындайтын тербеліс қорытындыланады, яғни «үстіне орналастырылады». тұрақты жиілігі бар басқа тербелістерде. Соңғы жиілік әдетте «тасымалдаушы» деп аталады және радиостанцияның аналогтық сигналын «ұстап алу» үшін радиоқабылдағышты реттейтінімізді түсіну үшін.

Қабылдағышта кері процесс жүреді: тасымалдаушы жиілік ажыратылады, ал антенна қабылдаған электромагниттік тербеліс дыбыс тербелістеріне айналады және динамиктен диктордың таныс дауысы естіледі.

Радиостанциядан ресиверге аудио сигналды беру кезінде кез келген нәрсе болуы мүмкін. Үшінші тарап кедергілері болуы мүмкін, жиілік пен амплитуда өзгеруі мүмкін, бұл, әрине, радиоқабылдағыш шығаратын дыбыстарға әсер етеді. Ақырында, таратқыш пен қабылдағыштың өзі сигналды түрлендіру кезінде кейбір қателерді жібереді. Сондықтан аналогтық радио арқылы шығарылатын дыбыста әрқашан кейбір бұрмаланулар болады. Өзгерістерге қарамастан, дауыс толығымен шығарылуы мүмкін, бірақ кедергіден туындаған фонда ысқырық немесе тіпті кейбір ысқырықтар болады. Қабылдаудың сенімділігі неғұрлым аз болса, бұл бөгде шу әсерлері соғұрлым қаттырақ және айқынырақ болады.

Сонымен қатар, жерүсті аналогтық сигнал рұқсатсыз кіруден қорғаудың өте әлсіз дәрежесіне ие. Қоғамдық радиостанциялар үшін бұл, әрине, маңызды емес. Бірақ бірінші ұялы телефондарды пайдаланған кезде, кез келген үшінші тарап радиоқабылдағышын телефонмен сөйлесуді тыңдау үшін қажетті толқын ұзындығына оңай реттеуге болатын бір жағымсыз сәт болды.

Аналогтық хабар таратудың осындай кемшіліктері бар. Олардың арқасында, мысалы, теледидар салыстырмалы түрде қысқа мерзімде толығымен цифрлық болуға уәде береді.

Сандық байланыс пен хабар тарату кедергілер мен сыртқы әсерлерден көбірек қорғалған деп саналады. Мәселе мынада, «цифрлық» пайдалану кезінде тарату станциясындағы микрофонның аналогтық сигналы цифрлық кодқа шифрланады. Жоқ, әрине, сандар мен сандар ағыны қоршаған кеңістікке таралмайды. Жай ғана радиоимпульстердің коды белгілі бір жиілік пен көлемді дыбысқа тағайындалады. Импульстердің ұзақтығы мен жиілігі алдын ала орнатылған - бұл таратқыш пен қабылдағыш үшін бірдей. Импульстің болуы біреуге, жоқтығы нөлге сәйкес келеді. Сондықтан мұндай байланыс «цифрлық» деп аталады.

Аналогтық сигналды цифрлық кодқа түрлендіретін құрылғы деп аталады аналогты-цифрлық түрлендіргіш (ADC). Ал GSM ұялы телефонының динамикіндегі досыңыздың дауысына сәйкес кодты аналогтық сигналға түрлендіретін ресиверде орнатылған құрылғы «цифрлық-аналогтық түрлендіргіш» (DAC) деп аталады.

Цифрлық сигналды беру кезінде қателер мен бұрмаланулар іс жүзінде жойылады. Егер импульс аздап күшейсе, ұзағырақ болса немесе керісінше болса, оны жүйе әлі де бірлік ретінде таниды. Ал оның орнында кездейсоқ әлсіз сигнал пайда болса да, нөл нөл болып қалады. ADC және DAC үшін 0,2 немесе 0,9 сияқты басқа мәндер жоқ - тек нөл және бір. Сондықтан кедергілер сандық байланыс пен хабар таратуға әсер етпейді деуге болады.

Сонымен қатар, «цифрлық» рұқсатсыз қол жеткізуден көбірек қорғалған. Ақыр соңында, құрылғының DAC сигналдың шифрын ашу үшін ол шифрды шешу кодын «білуі» керек. ADC сигналмен бірге қабылдағыш ретінде таңдалған құрылғының цифрлық мекенжайын да жібере алады. Осылайша, радиосигнал ұстап қалса да, кодтың кем дегенде бір бөлігінің болмауына байланысты оны тануға болмайды. Бұл әсіресе дұрыс.

Міне, келдің сандық және аналогтық сигналдар арасындағы айырмашылықтар:

1) Аналогтық сигнал кедергі арқылы бұрмалануы мүмкін, ал цифрлық сигнал кедергімен толығымен бітеліп қалуы немесе бұрмаланусыз келуі мүмкін. Сандық сигнал міндетті түрде бар немесе мүлдем жоқ (нөл немесе бір).

2) Аналогтық сигнал таратқышпен бірдей принцип бойынша жұмыс істейтін барлық құрылғыларға қол жетімді. Сандық сигнал кодпен қауіпсіз қорғалған және ол сізге арналмаған болса, оны ұстап алу қиын.

Адам күнде телефонмен сөйлеседі, түрлі телеарналарды көреді, музыка тыңдайды, интернетті шарлайды. Барлық коммуникациялар және басқа ақпараттық орталар әртүрлі типтегі сигналдарды жіберуге негізделген. Көптеген адамдар аналогтық ақпараттың басқа деректер түрінен айырмашылығы, цифрлық сигнал дегеніміз не деген сұрақтар қояды. Оларға жауапты әртүрлі электрлік сигналдардың анықтамасын түсіну және олардың бір-бірінен түбегейлі айырмашылықтарын зерттеу арқылы алуға болады.

Аналогтық сигнал

Аналогтық сигнал (үздіксіз) – уақыт функциясымен сипатталатын параметрлердің белгілі бір саны және барлық мүмкін мәндердің үздіксіз жиыны бар табиғи ақпараттық сигнал.

Адамның сезім мүшелері қоршаған ортадан барлық ақпаратты аналогтық түрде қабылдайды. Мысалы, егер адам жақын жерден жүк көлігінің өтіп бара жатқанын көрсе, онда оның қозғалысы бақыланады және үздіксіз өзгереді. Егер миға көліктердің қозғалысы туралы ақпарат 15 секунд сайын бір рет түсетін болса, онда адамдар әрқашан оның доңғалақтарының астында қалатын еді. Адам қашықтықты бірден бағалайды және уақыттың әр сәтінде ол анықталады және әртүрлі болады.

Басқа ақпаратпен де солай болады - адамдар дыбысты естиді және оның көлемін бағалайды, бейне сигналының сапасын бағалайды және т.б. Осыған сәйкес деректердің барлық түрлері аналогтық сипатта болады және үнемі өзгеріп отырады.

Жазбада.Аналогтық және цифрлық сигналдар телефон арқылы сөйлесетін әңгімелесушілердің сөзін беруге қатысады, бұл сигналдық арналарды желілік кабель арқылы алмасу негізінде Интернет жұмыс істейді; Сигналдардың бұл түрлері электрлік сипатта болады.

Аналогтық сигнал синустық толқынға ұқсас математикалық уақыт функциясымен сипатталады. Егер сіз, мысалы, судың температурасын өлшейтін болсаңыз, оны мезгіл-мезгіл қыздырып, салқындатып отырсаңыз, онда функция графигі әр уақыт кезеңінде оның мәнін көрсететін үздіксіз сызықты көрсетеді.

Кедергілерді болдырмау үшін мұндай сигналдарды арнайы құралдар мен құрылғылар арқылы күшейту керек. Егер сигналдың кедергі деңгейі жоғары болса, оны көбірек күшейту керек. Бұл процесс энергияның үлкен шығындарымен бірге жүреді. Мысалы, күшейтілген радиосигнал көбінесе басқа байланыс арналары үшін кедергі болуы мүмкін.

Білу қызық.Аналогтық сигналдар бұрын байланыстардың барлық түрлерінде қолданылған. Дегенмен, қазір ол барлық жерде ауыстырылуда немесе қазірдің өзінде (ұялы байланыс және Интернет) неғұрлым жетілдірілген цифрлық сигналдармен ауыстырылды.

Аналогтық және цифрлық телевидение бұрынғысынша қатар өмір сүреді, бірақ телерадио хабарларын таратудың цифрлық түрі өзінің маңызды артықшылығына байланысты деректерді берудің аналогтық әдісін жылдам алмастыруда.

Ақпараттық сигналдың бұл түрін сипаттау үшін үш негізгі параметр қолданылады:

• жиілігі;
• толқын ұзындығы;
• амплитудасы.

Аналогтық сигналдың кемшіліктері

Аналогтық сигналдың цифрлық нұсқадан айырмашылығын көрсететін келесі қасиеттері бар:

1. Сигналдың бұл түрі артық болуымен сипатталады. Яғни, олардағы аналогтық ақпарат сүзгіден өтпейді - олар көптеген қажетсіз ақпараттық деректерді тасымалдайды. Дегенмен, қосымша параметрлерді және сигналдың сипатын біле отырып, мысалы, жиілік әдісін қолдана отырып, ақпаратты сүзгі арқылы өткізуге болады;
2. Қауіпсіздік. Ол сырттан рұқсат етілмеген басып кіруге дерлік дәрменсіз;
3. Түрлі араласулардың алдында абсолютті дәрменсіздік. Мәліметтерді жіберу арнасына қандай да бір кедергілер енгізілсе, ол сигнал қабылдағышпен өзгеріссіз беріледі;
4. Таңдау деңгейлерінің ерекше дифференциациясы жоқ - жіберілетін ақпараттың сапасы мен саны қандай да бір жолмен шектелмейді.

Жоғарыда аталған қасиеттер деректерді берудің аналогтық әдісінің кемшіліктері болып табылады, олардың негізінде оны толығымен ескірген деп санауға болады.

Сандық және дискретті сигналдар

Сандық сигналдар – берілетін ақпараттың нақты параметрлерін сипаттайтын тұрақты сандық мәндер түрінде ұсынылған жасанды ақпараттық сигналдар.

Ақпарат үшін.Қазіргі уақытта кодталатын қарапайым бит ағыны - екілік цифрлық сигнал қолданылады. Бұл екілік электроникада қолдануға болатын түрі.

Мәліметтерді жіберудің цифрлық түрінің аналогтық нұсқасынан айырмашылығы – мұндай сигналда белгілі бір мәндер саны болады. Бит ағыны жағдайында олардың екеуі бар: «0» және «1».

Цифрлық сигналда нөлден максимумға өту кенеттен болады, бұл қабылдаушы жабдыққа оны анық оқуға мүмкіндік береді. Белгілі бір шу мен кедергі орын алса, аналогтық ақпаратты жіберуге қарағанда қабылдағышқа цифрлық электрлік сигналды декодтау оңайырақ болады.

Дегенмен, цифрлық сигналдар аналогтық нұсқадан бір кемшілігімен ерекшеленеді: кедергінің жоғары деңгейімен оларды қалпына келтіру мүмкін емес, бірақ континуумдық сигналдан ақпаратты шығаруға болады. Бұған мысал ретінде екі адамның телефон арқылы сөйлесуін келтіруге болады, оның барысында әңгімелесушілердің бірінің бүкіл сөздері, тіпті сөз тіркестері жоғалып кетуі мүмкін.

Цифрлық ортадағы бұл әсер үзіліс эффектісі деп аталады, оны байланыс желісінің ұзындығын қысқарту немесе сигналдың бастапқы түрін толығымен көшіретін және одан әрі жіберетін қайталағышты орнату арқылы локализациялауға болады.

Арнайы құрылғылармен цифрландыру процесінен өткеннен кейін аналогтық ақпаратты сандық арналар арқылы беруге болады. Бұл процесс аналогты-сандық түрлендіру (ADC) деп аталады. Бұл процесті кері қайтаруға да болады - цифрлық-аналогтық түрлендіру (DAC). DAC құрылғысының мысалы сандық теледидар қабылдағышы болуы мүмкін.

Цифрлық жүйелер сонымен қатар ұялы байланыс пен интернетті цифрландырудың маңызды себебіне айналған деректерді шифрлау және кодтау мүмкіндігімен ерекшеленеді.

Дискретті сигнал

Ақпараттың үшінші түрі бар – дискретті. Мұндай сигнал үзік-үзік болады және мүмкін (алдын ала белгіленген) мәндердің кез келгенін қабылдай отырып, уақыт өте өзгереді.

Ақпаратты дискретті тасымалдау үш сценарий бойынша өзгерістердің болуымен сипатталады:

1. Электр сигналы тек уақыт бойынша өзгереді, шамасы бойынша үздіксіз (өзгеріссіз) қалады;
2. Ол уақыт бойынша үздіксіз болып қала отырып, тек шамасына қарай өзгереді;
3. Сондай-ақ ол бір уақытта шамада да, уақыт бойынша да өзгеруі мүмкін.

Дискреттілік есептеу жүйелерінде үлкен көлемдегі мәліметтерді пакеттік беруде қолданылды.

Жоғарыда айтылғандарға сүйене отырып, мәндердің үздіксіздігі мен көптігі аналогтық ақпарат пен дискретті және цифрлық ақпарат арасындағы негізгі айырмашылықтар болып табылатынын анықтауға болады. Цифрлық деректерді беру аналогтық таратуды алмастырады, қазір адамзат цифрлық дәуірде өмір сүріп жатыр.

Бейне