Стоимость цифровой обработки данных меньше аналоговой и продолжает снижаться, а производительность вычислительных операций непрерывно возрастает. Немаловажным является и то, что системы ЦОС отличаются высокой гибкостью. Их можно дополнять новыми программами и перепрограммировать на выполнение различных операций без изменения оборудования.
Характерно, что и те и другие средства работают с цифровыми сигналами (см. рис. 8), т.е. В этом случае любая конкретная цепь (например, рис. 35) может быть реализована с помощью устройства, собранного из интегральных микросхем, либо в виде программы в ЭВМ или в микропроцессорном устройстве. Z-преобразование дискретного сигнала определено только для области z, в которой степенной ряд сходится.
Дискретный Потенциальный Сигнал
Ввести такой сигнал в компьютер и обработать его невозможно, так как на любом интервале времени он имеет бесконечное множество значений, а для точного (без погрешности) представления его значения требуются числа бесконечной разрядности. Поэтому необходимо преобразовать аналоговый сигнал так, чтобы можно было представить его последовательностью чисел заданной разрядности. Как показано на рисунке 8, для случая, когда конструкция находится под воздействием только одного объекта, в разных положениях измерения по всей структуре результаты аналогичны, а результаты сравнения показаны на Таблица 2. Это свидетельствует о том, что при достаточно сильном воздействии объекта на конструкцию возбудители в близких точках будут похожи друг на друга. Следовательно, мы можем полностью удалить составляющие шума, те компоненты, которые не влияют напрямую на структуру, и сохранить только основные составляющие воздействия посредством преобразования вейвлет-преобразователя и спектра мощности.
Поэтому для практических целей желательно иметь универсальные координатные функции, применение которых возможно при не очень сложной аппаратуре, но которые в то же время обеспечивали бы близость дискретизации к оптимальной. — с возможностью появления сигналов с аномально высокой скоростью изменения. В зависимости от выбора весовых функций координаты сигнала могут представлять собой различные образования. — оператор восстановления сигнала путем получения его оценки по совокупности координат. Обеспечение возможности трансляции информации из различных источников по единому каналу.
Дискретные Сигналы
Появляется возможность применять для обработки текста, звука, изображения быстродействующие компьютерные системы. Для передачи телекоммуникационных сигналов теперь могут использоваться компьютерные сети, а для передачи компьютерных сигналов - обычная телефонная сеть. Дискретный сигнал принимает конечное число значений.
В жизни они выглядят слегка иначе, так как ни в одном устройстве сигнал не может измениться абсолютно мгновенно от 0 до какого-то значения и обратно спуститься до нуля. Кстати, для прямоугольных сигналов существует еще два термина, которые следует знать. Это скажность и коээффициент заполнения.Скажность равняется отношению периода к длительности импульса и наоборот для коэфф. Сигналы, которые по форме напоминают прямоугольники, так и называют "прямоугольные сигналы". Их условно можно разделить на просто прямоугольне сигналы и меандры.
Символьные Сигналы
В то же время необходимо принять от другого абонента код, преобразовать и передать напряжение на динамик. Так же и с изображением на смартфонах и в телевизорах. В любом случае первоначальной информацией выступает напряжение.
Для дискретизации аналогового сигнала с полным сохранением информации в его цифровом эквиваленте максимальные частоты в аналоговом сигнале должны быть не менее, чем вдвое меньше, чем частота дискретизации, то есть f max £ (1/2)f d , т.е. На одном периоде максимальной частоты должно быть минимум два отсчета. Если это условие нарушается, в цифровом сигнале возникает эффект маскирования (подмены) действительных частот более низкими частотами. При этом в цифровом сигнале вместо фактической регистрируется "кажущаяся" частота, а, следовательно, восстановление фактической частоты в аналоговом сигнале становится невозможным.
В то же время цифровая связь лишена этих недостатков, и передаёт большие объёмы информации быстро, качественно, без ошибок. Дискретный сигнал как азбука Морзе, только вместо точек и тире — чёткие биты. Цифры без примесей передадут данные и без изменений перевоплотятся в звук и цвет.
- Таким образом, спектральная плотность решетчатой функции представляет собой также решетчатую функцию.Период повторения дельта-функций в частотной области равен , при этом дельта-функции масштабируются в раз, как это показно на рисунке 5.
- Другой способ заключается в том, чтобы разложить функцию в степенной ряд по степеням .
- Формированием из битов машинных слов, необходимых для дальнейшей обработки информации, ее представлении в доступном и понятном виде для пользователя.
- Один из способов передачи данных, описываемых в данной статье, – дискретный, имеющий сходные характеристики с аналоговым, но отличающийся от него тем, что он является прерывистым.
- Случайные же формулируются за счет теории вероятности, а также они принимают любые значения в различные промежутки времени.
- Для передачи данных создается импульсное напряжение.
Он может быть создан, но не принят, последнее условие не обязательно. Если же сигнал является сообщением, то его «ловля» считается необходимой. В радиотехнике альтернативой сигналу, который несёт полезную информацию, является шум - обычно случайная функция времени, взаимодействующая (например, путём сложения) с сигналом и искажающая его. Основной задачей теоретической радиотехники является извлечение полезной информации из сигнала с обязательным учётом шума. Дискретные сигналы - состоят из отдельных элементов, принимающих конечное число различных значений. Аналоговые дискретные сигналы F д можно получить из непрерывных F н , используя дискретизацию по времени (через интервал Т д), квантование по амплитуде, или их одновременно.
Очевидно, что любое значение дискретного сигнала легко перевести в двоичное число. Поэтому цифровой сигнал можно рассматривать как закодированный двоичным кодом дискретный сигнал. Рассмотрение и использование различных сигналов предполагает возможность измерения значения этих сигналов в заданные моменты времени.
При конечной величине мы можем говорить об оценке значения сигнала в момент времени с некоторой погрешностью, ввиду изменения сигнала на интервале . Поэтому мы используем шапочку над обозначением , чтобы подчеркнуть приближенную оценку. Дискретные сигналы имеют два и более фиксированных значений (количество их значений всегда выражается целыми числами). Интегрируя на каждом интервале длительности стробирующего импульса получим оценку значения сигнала в момент времени . В теории информации тот факт, что измерительный прибор имеет диапазон измерения от x 1 до x 2 означает , что при использовании этого прибора могут бытьполучены показания только в пределах от x 1 до x 2 .
Лишь после этого они будут представлены в понятном для пользователя виде и использованы по назначению. Если подняться на гору, а затем сразу спуститься и записать изменение высоты нашего положения на графике, то получим треугольный сигнал. В треугольный сигналах напряжение (ток) сначала возрастает, а затем тут же начинает уменьшаться. И для классического треугольного сигнала время возрастания равно времени убывания (и равно половине периода). Кстати, на графиках выше показаны идеальные прямоугольные сигналы.
Рассмотренные сигналы целесообразно объединить в две основные группы — аналоговую и дискретную. К аналоговым относятся непрерывные и дискретно-непрерывные сигналы, к дискретным — собственно дискретные, в частности цифровые, и непрерывно — дискретные. Таким образом, две основные группы сигналов определяются непрерывностью или дискретностью информационных параметров несущих процессов вне зависимости от непрерывности или дискретности времени. Графики АЧХ и ФЧХ фильтра, вычисляющего значение каждого отчета как среднее арифметическое из трех предыдущих значений входного дискретного сигнала, представлены на рис.9.18. Частота дискретизации была при этом принята равной , так что интервал дискретизации равнялся 0,0157 с. Z – преобразования для дискретных сигналов и систем играют ту же роль, что и преобразование Лапласа для аналоговых систем.
Аналоговые, Дискретные И Цифровые Сигналы
Понятие «фильтр» необходимо ассоциируется в нашем сознании с устройствами для подавления гармоник с частотами, лежащими в одних диапазонах, и пропускания гармоник с другими частотами. Цифровые фильтры также обладают частотно – зависимыми свойствами, однако область применения цифровых фильтров гораздо шире и охватывает вообще все виды дискретных преобразований. Если дискретный сигнал , имеющий Z – образ , умножается на экспоненту , то Z – образ произведения примет вид .
Обычно в цепи аналогового сигнала есть постфильтр для дальнейшего сглаживания формы волны. Дискретный цифровой сигнал имеет два значения «1» и «0». Для передачи данных создается импульсное напряжение. После генерации импульса принимающее его устройство воспринимает часть сигнала как «1», а последующую после этого паузу как «0». Декодирующая аппаратура оценивает частоту подаваемых импульсов и проводит их восстановление в изначальные данные. Если рассматривать график дискретного сигнала, можно увидеть, что переход между нулевым и максимальным значением происходит мгновенно.
Наиболее распространенным является следующий метод. Сначала рассчитывают аналоговый НЧ-прототип и получают его передаточную функцию , затем путем замены комплексной переменной переходят от к передаточной функции дискретной цепи . Можно взглянуть на эту проблему и с другой стороны. Спектр дискретного сигнала содержит (в самом первом периоде) спектр исходного, недискретизированного сигнала (рис. 10, б, 14, а и 15, а).
Какие Системы Связи Используют Цифровой Сигнал А Какие Аналоговый
9, б и 13, а, б показаны случаи выбора разных интервалов дискретизации спектров. При слишком редкой дискретизации и происходит наложение сигналов из разных периодов друг на друга (рис. 13, б). При этом форма периодической последовательности будет отличаться от формы одиночного сигнала. Устройство, состоящее из ключа и кодера и преобразующее непрерывный (аналоговый) сигнал в двоичный код (или, что то же,в цифровой сигнал), называют аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Обратное преобразование выполняет цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), содержащий декодер и интерполятор.
То есть цифровой сигнал — это такой дискретный сигнал, который квантован не только по промежуткам времени, но и по уровню. Если некий сигнал принимает произвольные значения лишь в отдельные моменты времени, то такой сигнал называют дискретным. Чаще всего на практике применяются дискретные сигналы, распределенные по равномерной временной решетке, шаг которой называется интервалом дискретизации.
Понятие непрерывного способа передачи данных изначально связано с телефонией. Непрерывные колебания поступают на динамик устройства, становятся электрическим аналогом, затем преобразуются в сигнал, подобный голосу. В 40-х годах создаются первые вычислительные системы, предназначенные для сбора и обработки цифровой информации.
Передача и хранение информации осуществляется с помощью различных знаков (символов), которые позволяют представить её в некоторой форме. Какое количество байт содержит слово «коммуникация». Объединение компьютеров и локальных сетей, расположенных на удаленном расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов, называется... Что из перечисленного ниже относится к устройствам ввода информации с компьютера? Установите соответствие между видами информации процессов и реализующими их действиями. Какое количество бит содержит слово «информатика».
Как Аналоговый Сигнал Преобразуется В Цифровой И Наоборот
Качество передаваемой информации зависит от двух параметров — точности и частоты измерений. Чем точнее измеряется и зашифровывается входящее напряжение, тем качественней передаваемая информация. Поэтому, имеет большое значение, сколько бит может зашифровать преобразователь. Чем плотнее информационный поток, тем точней передача данных.
Для Чего Обрабатывается Сигнал
Это приводит к уменьшению влияния шумов за счет их усреднения за тот же интервал времени. Плохо, однако, то, что координаты сигнала получаются с некоторой задержкой во времени, по крайней мере, на время дискретизации. Для устранения этого недостатка используются специальные алгоритмы экстраполяции сигнала. Где — прямоугольный импульс длительности единичной амплитуды, который мы уже рассматривали в предыдущих разделах.Интегрируя на каждом интервале длительности стробирующего импульса получим оценку значения сигнала в момент времени .
Комментариев нет:
Отправить комментарий