أنواع الإشارات والتشكيل

القيمة التناظرية - قيمة تتغير قيمها باستمرار في فترة زمنية معينة. تعتمد قيمته المحددة فقط على دقة جهاز القياس. هذه ، على سبيل المثال ، درجة الحرارة.

قيمة منفصلة - كمية تتغير قيمتها بشكل حاد. على سبيل المثال ، عدد الطلاب في الفصل. إشارة القياس - إشارة تحتوي على معلومات كمية حول الكمية المادية المقاسة. على سبيل المثال ، الجهد عند خرج محول طاقة حراري يقيس درجة الحرارة.

تنبيه البيانات - شكل تمثيل رسالة البيانات بكمية مادية ، وتغيير واحد أو عدة معلمات تعكس تغيرها.

في تكنولوجيا المعالجات الدقيقة ، الإشارات هي كميات كهربائية (تيار ، جهد كهربائي). المعلمة التمثيلية لإشارة البيانات هي معلمة إشارة البيانات التي يعكس تغييرها تغييراً في رسالة البيانات (السعة ، التردد ، الطور ، مدة النبضة ، مدة الإيقاف المؤقت).

إشارة البيانات التناظرية - إشارة بيانات يتم فيها وصف كل من المعلمات الممثلة بدالة زمنية ومجموعة مستمرة من القيم الممكنة ، أييتم وصف الإشارات التناظرية من خلال دالة متصلة (أو متصلة متعددة التعريف) xа (t) ، ويمكن أن تأخذ الوظيفة نفسها والوسيطة t أي قيم في بعض الفواصل الزمنية

تسمى الإشارة التناظرية f (t) دورية إذا كان هناك رقم حقيقي T مثل f (t + T) = f (t) لكل t ، وتسمى T بفترة الإشارة.

إشارة البيانات المنفصلة - يختلف عن نظائره في أن قيمه معروفة فقط في أوقات منفصلة. توصف الإشارات المنفصلة من خلال وظائف الشبكة - التسلسلات - xd (nT) ، حيث T = const هي فترة أخذ العينات (الفترة) ، n = 0 ، 1 ، 2 ، ....

يمكن للدالة xd (nT) نفسها أن تأخذ قيمًا عشوائية في لحظات منفصلة في فترة زمنية معينة. تسمى قيم الدالة هذه عينات أو عينات دالة. تدوين آخر لوظيفة الشبكة x (nT) هو x (n) أو xn. يمكن أن يكون التسلسل x (n) محدودًا أو غير محدود ، اعتمادًا على الفترة الزمنية لتعريف الوظيفة.

إشارة البيانات الكمية - يختلف عن التناظرية أو المنفصلة بقسمة نطاق قيم القيمة المستمرة أو المنفصلة إلى عدد محدود من الفواصل الزمنية. أبسط شكل من أشكال التكميم هو قسمة عدد صحيح على عدد طبيعي يسمى عامل التكميم.

إشارة البيانات الرقمية - إشارة يتم فيها وصف كل معلمة من المعلمات الممثلة بدالة زمنية منفصلة ومجموعة محدودة من القيم الممكنة. توصف الإشارات الرقمية بوظائف الشبكة الكمية x ° C (nT). عندما يتم الحصول على إشارة رقمية من إشارة تناظرية ، يحدث أخذ العينات والتكميم.

إشارة رقمية ثنائية - إشارة بيانات تستخدم طريقة لتمثيل المعلومات حول قيمة معلمة في شكل توليفة متعددة البتات من قيمتين - صفر وواحدة - وعادة ما يطلق عليها رمز ثنائي.

في الكود الثنائي ، يتم استخدام رقمين فقط: 1 و 0. يحتوي كل رقم على عدد من الأرقام ، كل منها يمكن أن يحتوي على واحد فقط من هذه الأرقام. رقم واحد يتوافق مع حالة واحدة من عنصر ، على سبيل المثال جهة اتصال مغلقة ، والآخر لحالة أخرى من عنصر - جهة اتصال مفتوحة.

في النظام الثنائي ، وحدة كل بت هي ضعف البتة المجاورة ذات الترتيب الأدنى.بالنسبة للأعداد الصحيحة ، تكون وحدة البتة الأولى (الأقل أهمية) 20 = 1 ، وحدة الرقم الثاني هي 2 • 20 = 21 = 2 ، ثالث - 2 • 21 = 22 = 4 ، رابع 2 • 22 = 23 = 8 ، إلخ. على سبيل المثال ، الرقم العشري 214 214 = 2 • 102 + 1 • 101 + 0 • 25 + 4 • 100 ، وفي النظام الثنائي 214 = 1 • 27 + 1 • 26 + 0 • 25 + 1 • 24 + 0 • 23 + 1 • 22 + 1 • 21 + 0 • 20 وسيتم كتابتها على النحو التالي 11010110.

تعديل - عملية تغيير معلمة واحدة أو أكثر لتذبذب الموجة الحاملة عالية التردد وفقًا لقانون إشارة المعلومات منخفضة التردد (رسالة).

في الوقت الحاضر ، تُستخدم الإشارات الرقمية الثنائية في الأجهزة الإلكترونية الرقمية بسبب بساطة التشفير والمعالجة. تُستخدم أنواع مختلفة من التشكيل لنقل إشارة رقمية عبر قنوات الاتصال (على سبيل المثال ، القنوات الكهربائية أو الراديو).

دعونا ننظر في أمثلة لتمثيل معلمات إشارات البيانات باستخدام مثال لأنواع مختلفة من التشكيل (انظر الشكل 1). بالإضافة إلى أنواع التعديل المدروسة ، هناك أيضًا طور (PM) ، ونبض زمني (VIM) ، عرض النبضة (PWM) والتشكيلات الأخرى.

أرز. 1. أنواع مختلفة من تعديل الإشارة - مختلفة تمثل معلمات إشارات البيانات

لفهم جوهر الإشارة الرقمية ، ضع في اعتبارك التصنيف التالي. في التكنولوجيا الرقمية ، يتم تمييز الإشارات (الشكل 2):

• تعسفي في الحجم ومستمر في الوقت المناسب (تناظري) ؛

• عشوائي في الحجم ومنفصل في الوقت المناسب (منفصل) ؛

• كمية في الحجم ومستمرة في الوقت المناسب (كمي) ؛

• كميًا من حيث الحجم ومنفصلًا في الوقت المناسب (رقميًا).

أرز. 2. الإشارات التناظرية ، المنفصلة ، الكمية والرقمية

غالبًا ما تُستخدم الإشارات التناظرية لتمثيل الكميات الفيزيائية المتغيرة باستمرار. على سبيل المثال ، تم التقاط إشارة كهربائية تمثيلية بواسطة من المزدوجات الحرارية، يحمل معلومات حول التغيرات في درجة الحرارة ، إشارة من ميكروفون - حول التغيرات السريعة في الضغط في موجة صوتية ، إلخ.

في التكنولوجيا الرقمية وتقنية النبض ، المصطلحات ليست راسخة. لذلك ، فإن الإشارة المنفصلة هي إشارة لا تُعرف قيم المعلمات التمثيلية إلا في لحظات معينة من الوقت ، وهي أيضًا إشارة ، على عكس التناظرية ، يمكن لمعلمةها التمثيلية أن تأخذ قيمًا ثابتة فقط (عادةً اثنان: منطقي " صفر "أو" وحدة "منطقية).

في الحالة الثانية ، سيكون من الصحيح تسمية الإشارة كميًا ، لكن الوحدات الصناعية تسمى "وحدات إدخال إشارة منفصلة". بالإضافة إلى استخدام كميات مادية مختلفة لنقل المعلومات ، تختلف الإشارات أيضًا في معلماتها التمثيلية.