Mi a jel. A jelek típusai. Analóg és digitális jel. A jelek típusai és a különböző típusú jelek

Teszt

A jelek típusai

Bevezetés

jelző elektronikus érzékelő

Elektronika - tudomány, amely az elektronok vagy más töltött részecskék elektromágneses mezőkkel való együttműködésével foglalkozik, valamint az elektronikus eszközök és eszközök létrehozására szolgáló módszerek kidolgozását, amelyben ezt az interakciót az információk átvitelére, tárolására és továbbítására használják.

Az elektronikus folyamatok és jelenségek tanulmányozásának eredményei, valamint az elektronikus eszközök és eszközök létrehozására szolgáló módszerek tanulmányozása és fejlesztése, meghatározza az elektronikus berendezések kialakítását két irányban. Az elsőnek az elsőnek társul a termelési technológiák létrehozásával és az elektronikus eszközök ipari felszabadulásával különböző célokra. A második irány a számítógépes tudományok, számítástechnikai berendezések és technológiai folyamatok automatizálási rendszereinek átvitelével, átvételével és átalakításával kapcsolatos különböző típusú feladatok megoldásához kapcsolódik a számítógép-tudományok, a számítástechnikai berendezések és a technológiai folyamatok automatizálási rendszerei, stb.

Az elektronika rövid, de gazdag történelmi események. Első periódusa a legegyszerűbb távadókhoz kapcsolódik, és képesek vevőkkel érzékelni jeleit. Ezután a vákuumlámpák kora történt. Az 50-es évek közepétől új időszak kezdődött a félvezető elemek megjelenésével kapcsolatos elektronika kialakulásában, majd kis és nagy integrált áramkörökkel.

Az elektronika kialakításának modern fázisa jellemzi a mikroprocesszoros ultra-nagy integrált áramkörök, a digitális jelfeldolgozók, a programozható logikai integrált áramkörök megjelenését, lehetővé téve a jelfeldolgozó feladatok megoldását magas műszaki és gazdasági mutatókkal. A digitális elektronika, az információ gyűjtésére, feldolgozására és továbbítására szolgáló rendszer konvertálása analóg technológia nélkül elképzelhetetlen. Ez analóg eszközök, amelyek nagyrészt meghatározzák ezeknek a rendszereknek a jellemzőit.

Az elektronika az elektromágneses jelenségeken alapuló adatátvitel, fogadás és átalakítás problémáit vizsgálja. Az elektronika tekintetében az üzenetek egy személyre történő átadásával együtt tanácsos figyelembe venni az információcserét az ember és a géppuska és az automata között.

A leggyakoribb filozófiai információk fogalmának számos meghatározása létezik (az információ a valós világ tükrözi) a gyakorlati (információ minden olyan információ, amely a tárolás, az átvitel, az átalakítás tárgya).

Az információt jelek formájában továbbítják. A jel egy fizikai folyamat, amely információt tartalmaz. A jel lehet hang, fény, levél formájában, stb. A leggyakoribb jel az elektromos formában az u (t) feszültség függvényében a leggyakoribb.

Gyakorlatilag minden elektronikus rendszer célja ennek vagy más energiaátalakításának vagy az információ konverziójának működése. A legáltalánosabb értelemben szereplő elektronikus menedzsment rendszer feladata a kezelt objektum jelenlegi működési módjáról és a vezérlőjelekről alapuló fejlesztésről szóló információk feldolgozása annak érdekében, hogy az objektum aktuális működési módját a megadott üzemmódba hozzávethassa. Az információ feldolgozása Ebben az esetben az oldatot a rendszer állapotegyenletének egyik módja vagy más módszere.

Az 1.1 ábrán bemutatott objektum valódi fizikai tárgy, amelynek számos tulajdonsága különböző fizikai mennyiségek (FV) jellemez. Multilaterális és összetett kapcsolatokban van más tárgyakkal. Ezeknek a kapcsolatoknak a változatossága a 2. ábrán. 1.1 Megmutatjuk a bemeneti PV X bemenetet és az FV Y kimenetét, amely jellemzi az objektum állapotát. Az érzékelők (elsődleges átalakítók) az FV X és Y transzformációt biztosítják, amelyek a legtöbb esetben nem elektromos jellegűek, az elektromos jelekbe, a szükséges információk megőrzésével a perturbáló hatásokkal és az objektum állapotával kapcsolatos szükséges információk megőrzésével.

Az elsődleges feldolgozóeszköz (KJV) jelek a rendszer szerves részét képezik. Ez biztosítja az érzékelők konjugációját későbbi elektronikus eszközökkel, amelyek a mért fizikai mennyiségek előkezelését végzik. Általában a következő funkciókat hozzárendeli:

· az elsődleges átalakítók kimeneti jeleinek növelése;

· az analóg jelek normalizálása, azaz az elsődleges folyamatos lépték határainak a mérési csatorna analóg-digitális átalakítójának egyik standard bemeneti tartományára (a legelterjedtebb 0 és 5 V közötti tartományok, -5-ről 5 V-ig és 0-10 V-ig;

· előzetes alacsony frekvenciájú szűrés, azaz az elsődleges folyamatos jel sávszélességének korlátozása annak érdekében, hogy csökkentse a különböző eredetű interferencia eredményének eredményét;

· analóg vagy diszkrét jel forrása és a rendszer mérő- és / vagy állapotcsatornáinak elektrolitáló izolálásának biztosítása. Ugyanígy, ez a rendszer diszkrét kimenetének és szabályozott erőberendezéseinek csatornái közötti elkülönítésre utal. A kimeneti és bemeneti láncok védelme mellett a galvanizáló izoláció csökkenti az interferencia-rendszerre gyakorolt \u200b\u200bhatását a számítástechnikai rendszer földterületének és a szabályozott berendezés földének teljes szétválasztása miatt. A galvanikus izolálás hiánya csak technikailag ésszerű esetekben engedélyezett.

Az elsődleges feldolgozóeszköz kimeneti jeleit digitális formává alakítják át egy analóg-digitális átalakító (ADC) nevű eszközzel. Az ADC kimenetén egy analóg jel bináris ábrázolása, amelyet ezután digitális jelfeldolgozóval dolgozunk fel. A feldolgozás után a jelben lévő információkat analóg formában lehet átalakítani digitális analóg átalakító (DAC) alkalmazásával.

A processzor feldolgozza a perturbáló hatásokat és az objektum állapotát jellemző forrásadatokat. A feldolgozó algoritmust a mérési objektum, a mérési feladat határozza meg, amely meghatározza a kiválasztott (mért) fizikai mennyiségek (FV) értékeit a szükséges pontossággal a megadott körülmények között, valamint a fő mérési jellemzőkkel.

1. jelek

jelző elektronikus érzékelő

A jel fogalma az elektronika egyik fő koncepciója. A jel egy meglévő fizikai folyamat a rendszerben, amelynek sok olyan állapota van, amely szerint a külső hatásokkal összhangban van ezen a rendszeren. A jel fő jellemzője az, hogy a rendszerre gyakorolt \u200b\u200bhatással kapcsolatos információkat tartalmazza.

Mivel az igazi fizikai folyamatok időben fordulnak elő, akkor a jelen eljárások jelzésének matematikai modelljeként a fizikai folyamatok változásait tükröződő időfunkciókat használják.

A jel lehet hang, fény, levél formájában, stb. A leggyakoribb jel az elektromos formában az u (t) feszültség függvényében a leggyakoribb.

. Jel osztályozás

A konkrét információs jelek továbbításában szereplő szerepet hasznos és zavaró (interferencia) lehet osztani. Hasznos jelek átvitele a megadott információkat, és az interferencia torzítja azt, bár más információ átadása.

A várt jelértékek határozottságának mértéke szerint minden jel determinisztikus jelekre és véletlenszerű jelekre osztható. A determinisztikusnak olyan jelnek nevezhető, amelynek értéke bármikor pontosan meghatározható. A determinisztikus jelek periodikus és nem periodikusak lehetnek.

Az időszakos olyan jelnek nevezik, amelyhez az állapot elégedett.
s (t) \u003d s (t + kt), ahol k egész szám, t olyan időszak, amely az idő végső szegmense. Példa egy periodikus jel - harmonikus oszcilláció. .

Itt u. m, T, F. 0, w. 0, I. j. 0 - illetve amplitúdó, időszak, frekvencia, szögfrekvencia és kezdeti fázis az oszcillációk.

A komplex időszakos jelek közé tartoznak a különböző formák impulzusjelek (elektromos impulzusok)

Az elektromos impulzus az elektromos feszültség vagy áram rövid távú ugrása.

Az elektromos áram vagy feszültség impulzusok (unipoláris) nem tartalmazó nagyfrekvenciás rezgéseket az úgynevezett video impulzusok (ábra. 2.2). Elektromos impulzusokat, hogy időben korlátozottak, nagyfrekvenciás vagy ultra frekvenciájú elektromágneses rezgések, amelyek video pulzáló burkolatot, az úgynevezett rádió impulzusok.

Az a változás jellege időben, az elektromos impulzusokat a négyszögletes, fűrészek, exponenciális, Bell és egyéb formák különböznek. A valódi videoimpulzusnak meglehetősen bonyolult formája lehet, amelyet az A, impulzus időtartama jellemzi. t. és , Az első időtartama t. f. és tartósság t. tól től , Chip Vertex nagysága d DE.

Bármely összetett periódusos jel a harmonikusan oszcillációk összege, a frekvenciák többszöröse.

A nem periodikus jel általában korlátozott időben.

A véletlenszerű jelet az idő függvényében nevezik, amelynek értékei előre vannak ismeretlenek, és csak bizonyos valószínűséggel előre jelezhetők. A véletlenszerű jelek főbb jellemzői elfogadják:

a) a valószínűségi eloszlás törvénye (a jelérték relatív időpontja bizonyos időközönként);

b) Spektrális jeláramlás.

Az érzékelők kimeneti jelei bizonyos fizikai folyamatok tükröződése. Általában folyamatos, mivel a fizikai folyamatok nagy része a természetükön folyamatos. Az ilyen jeleket analógnak nevezik.

Az analóg jelet egy folyamatos (vagy darabos folyamatos) függvény írja le A. (t), és maga a funkció, valamint annak argumentuma, bármilyen értéket igényelhet a megadott határokon. Az analóg jelek egyszerűen egyszerűen generálják és feldolgozzák, de lehetővé teszik, hogy viszonylag egyszerű technikai feladatokat megoldhasson. A modern elektronikus rendszerek munkája diszkrét és digitális jelek használatán alapul.

Idő-diszkrét jelet kapunk mintavételezésének eredménye egy folytonos függvény képviselő a csere egy folytonos függvény annak pillanatnyi értékek diszkrét alkalommal. Az ilyen jelet egy rácsos funkció (soros ideiglenes közelben) írja le (p? T). Bizonyos időközönként bármilyen értéket vehet igénybe, míg az N független változó diszkrét értékeket kap N \u003d 0, ± 1, ± 2, ..., és? T egy mintavételi intervallum.

A jel kvantált jelet kvantálási művelet eredményeként kapjuk meg. A mennyiségi művelet lényege a szint szempontjából az, hogy számos diszkrét szintet rögzítenek az analóg jel folyamatos dinamikus tartományában, a kvantálás szintjén. Az analóg jel aktuális értékeit a kvantálás legközelebbi szintjével azonosítják.

A jelzés időpontjában a diszkrétek szintjének mennyisége lehetővé teszi, hogy diszkrét kvantált jelet kapjon. A digitális jelet a diszkrét kvantált jelbináris számok (a bináris számrendszerben lévő számok számának) számozása eredményeképpen kapjuk meg, és ezért a diszkrét kvantált jel olvasási értékét ábrázolja számok.

A determinisztikus jelek közül a tesztjelek különleges helyet foglalnak el, amelynek létezésének szükségessége a fejlett elektronikus eszközök jellemzőinek tesztelésének szükségessége.

Harmonikus habozás. A leggyakoribb vizsgálati jel egy harmonikus oszcilláció, amelyet a mérési gyakorlatban használunk a különböző célú eszközök frekvencia tulajdonságainak becsléséhez.

Egyetlen ugrás egy dimenziómentes érték, így az S jel (t) jel szorzása az egyetlen ugrás funkciójához a Tantamount, hogy bekapcsolja ezt a jelet a t \u003d 0 időpontban:

s (t) t ³ 0; (t) 1 (t) \u003d

t.< T. 0.

Delta funkció. A-Priory ?-a funkció megfelel a következő feltételeknek:

0 a t ¹ T. 0;

d (t - t 0) =

T \u003d t0 ;

Ilyen módon ?-a funkció nulla, az összes olyan értékével, amely különbözik a nullától eltérő, és a t \u003d 0 pontot végtelenül fontos. Terület alatt a görbe korlátozott ?-a funkció egyenlő.

3. A determinisztikus jelek ábrázolásának formái

A jelmodellek egy időfunkció formájában elsősorban a hullámformák elemzésére szolgálnak. Ha komplex formájú jelek megoldása bármely eszközön keresztül, akkor az ilyen jelmodell gyakran nem teljesen kényelmes, és nem teszi lehetővé az eszközökben előforduló fizikai folyamatok lényegét.

Ezért a jelek az elemi (alapvető) funkciók halmaza, amelyek leggyakrabban ortogonális harmonikus (sinusoidal és cosine és cosine) funkciókat használnak. Az ilyen funkciók megválasztása annak a ténynek köszönhető, hogy matematikai szempontból vannak, az invariáns lineáris rendszerek saját funkciói (amelyek paraméterei nem függnek az időtől függően), azaz azaz. Ne változtassa meg az űrlapot, miután áthalad a rendszereken keresztül. Ennek eredményeképpen a jelet számos amplitúdó, fázis és frekvencia harmonikus funkciók képviselheti, amelynek kombinációját jelspektrumnak nevezik.

Így kétféle tetszőleges determinisztikus jel jelenik meg: ideiglenes és frekvencia (spektrális).

A reprezentáció első formája egy matematikai jelmodellen alapul, hogy t:

a második a jel matematikai modellje az F frekvenciafunkció formájában, és ami nagyon fontos, ez a modell csak az összetett funkciók területén létezik:

S \u003d (f) \u003d s (jf).

A jelképezés mindkét formája egymáshoz kapcsolódik a Fourier-transzformátorokhoz:

A szög (ciklikus) gyakoriság használata esetén w \u003d 2pf Fourier transzformációk a következő formában:

A harmonikus oszcilláció ideiglenes ábrázolása a következő formában van:

ahol az UM, T, F0, W0 és J0, amplitúdó, időszak, frekvencia, szögletes frekvencia és kezdeti oszcillációs fázis.

Annak érdekében, hogy egy ilyen oszcillációt ábrázoljon a frekvenciatartományban, elegendő két frekvenciafunkció beállítása, amelyek azt mutatják, hogy a jel amplitúdójának W0 frekvenciájánál, és a kezdeti fázis egyenlő J0-vel:

A harmonikus oszcilláció ideiglenes és frekvencia-ábrázolásainak grafikonjait mutatjuk be. 2.7, ahol u amplitúdó u m. és fázis j. 0 az egyenes vonalak szegmensei formájában halasztják el.

Értékek U. m. \u003d U ( w. 0) I. j. 0 =j. (w. 0) A harmonikus oszcilláció amplitúdójának és fázisspektrumának nevezik, és kombinációjuk egyszerűen egy spektrum.

Ahelyett, hogy két tényleges funkciót használna a frekvenciatartományban, az egyik, de átfogó funkció használható. Ehhez átmeneti formában írjuk át a harmonikus oszcilláció ideiglenes ábrázolását:

Ha kizárjuk a negatív frekvenciák területét (nincs fizikai jelentése), akkor írhat:

Hol van a harmonikus oszcilláció komplex amplitúdója, amelynek modulja, és az argumentum J0.

4. A fizikai jelek feldolgozására irányuló célok

A fizikai jelek kezelésének fő célja az, hogy információt szerezzen nekik. Ez az információ általában jelen van a jel (abszolút vagy relatív) amplitúdójában, a frekvencián vagy a spektrális összetételben, a fázisban vagy a több jel relatív időfüggéseiben. Amint a kívánt információ kivonása a jelből, különböző módon használható.

Bizonyos esetekben kívánatos a jelben lévő információk átformálása. Különösen a formátumváltás akkor fordul elő, ha a hangjelzést többcsatornás telefon- és frekvenciaelválasztó rendszerben (FDMA) továbbítják. Ebben az esetben az analóg módszereket használják, hogy több hangcsatornát helyezzünk a frekvenciaspektrumba mikrohullámú rádió reléállomáson, koaxiális vagy száloptikai kábel segítségével. Digitális kommunikáció esetén az analóg hanginformációt először analóg-digitális átalakítóvá alakítják digitálisvá. Az egyéni hangcsatornákat ábrázoló digitális információk idővel multiplexek (többcsatornás hozzáférés, ideiglenes szétválasztás, TDMA), és egy soros digitális kommunikációs vonalon keresztül továbbítják.

A jelek feldolgozásának másik oka a jel frekvenciasáv (jelentős információvesztés nélkül) tömörítése, majd a csökkentett sebességgel történő formázás és továbbítás, amely lehetővé teszi, hogy szűkítse a kívánt csatorna sávszélességet. Nagysebességű modemek és adaptív impulzus-kód modulációs rendszerek, algoritmusok az adat redundancia (tömörítés), valamint a digitális mobil kommunikációs rendszerek, hangfelvételi rendszerek, nagyfelbontású televíziók széles körben használatosak.

Szoftver és hardverrendszerek mérési automatizáláshoz sok esetben használjon információt az érzékelőkből, hogy megfelelő visszajelzési jeleket generáljon, amelyek viszont közvetlenül szabályozzák a mérési folyamatot. Ezek a rendszerek mind az ADC, mind a DAC, valamint az érzékelők, a jel normalizáló eszközök és a digitális processzorok jelenlétét igénylik

Bizonyos esetekben zaj van az információtartalmú jelben, és a fő cél a jel visszaállítása. Módszerek, például szűrés, szinkron kimutatás stb. Gyakran használják ezt a feladatot mind az analóg és a digitális területeken.

Így jelzi a konverziós célokat:

· információ kivonása a jelről (amplitúdó, fázis, frekvencia, spektrális komponensek, ideiglenes arányok);

· a jelformátum átalakítása;

· Adattömörítés;

· visszacsatolási jelek kialakítása;

· analóg-digitális transzformáció;

· digitális-analóg átalakítás;

· zajjel kiválasztása.

. A fizikai jelek feldolgozására szolgáló módszerek

A jelek feldolgozhatók:

· analóg módszerek (analóg jelfeldolgozás);

· digitális módszerek (digitális jelfeldolgozás);

· vagy analóg és digitális módszerek kombinációi (kombinált jelfeldolgozás).

Azokat az eszközöket, amelyekben az analóg jeleket (analóg feldolgozást) feldolgozzák analóg (analóg processzorok).

Azokat a eszközöket, amelyekben a digitális jeleket feldolgozzák (digitális feldolgozás) digitális (digitális processzorok).

Bizonyos esetekben a feldolgozási módszer megválasztása egyértelmű, más esetekben a választás egyértelműsége, és ezért a végső döntés bizonyos megfontolásokon alapul, amelyek e módszerek előnyeit és hátrányait alapulnak.

A digitális jelfeldolgozási módszerek fő előnyei a következők:

· az összetett jelfeldolgozó algoritmusok megvalósításának lehetősége, amelyek nehéz, és gyakran lehetetlenek az analóg technológia segítségével megvalósítani;

· az "adaptálás" vagy az önfonfigurációs elv végrehajtásának lehetősége, azaz a jelfeldolgozó algoritmus megváltoztatásának lehetősége a készülék fizikai szerkezetátalakítása nélkül (például a szűrő bemenetéből származó jel típusától függően);

· a több jelzés egyidejű feldolgozásának képessége;

· alapvetően a magasabb jelfeldolgozási pontosság elérése;

· a digitális processzorok paramétereinek instabilitásának hiánya a hőmérsékleti ingadozások, az öregedés, a nulla sodródás, a tápfeszültségek és egyéb okok változása által okozott, a jelfeldolgozás "minőségének" változásának hiánya;

· a digitális eszközök és a kisebb energia, az időbeli és frekvencia "költségek" digitális jelek továbbításához (az analóg jelek továbbításához képest);

· a digitális eszközfejlesztés magasabb szintje.

A digitális processzorok hátrányai a következők:

· nagyobb nehézség az analóg eszközökhöz képest és még mindig magasabb költséggel;

· nem olyan magas, mint szeretném a sebességet;

· a diszkretizálás, a jelkvantálás és a kerekítések által okozott konkrét hibák kiküszöbölése a számítási folyamat során.

A mai szakemberek az analóg és a digitális módszerek megfelelő kombinációját választják a jelfeldolgozási feladat megoldásához. Lehetetlen, hogy feldolgozza a fizikai analóg jeleket csak digitális módszerek, hiszen minden érzékelő (mikrofonok, hőelemek, tesorons, piezoelektromos kristály, fejpánt fej mágneses lemezek, stb) analóg eszközök. Ezért bizonyos típusú jelek normalizálási áramkörök jelenlétét igénylik a további jelfeldolgozás analóg vagy digitális módszerrel. Valójában a jel normalizálási áramkör az analóg processzorok, amelyek:

· fokozó jelek mérési és előzetes (puffer) erősítők);

· jelfelismerés a zaj nagy pontosságú syphase jelerősítők hátterében;

· a tartomány dinamikus tartománya (logaritmikus erősítők, logaritmikus DAC és erősítési tényezővel rendelkező erősítők);

· szűrés (passzív és aktív).

Irodalom

1.Volynsky v.a. és mások. Elektromos berendezések / B.a. Volynsky, E.n. Zein, v.e. Áru: Tanulmányok. Kézikönyv az egyetemek számára. - M.: Energoatomizdat, 2011. - 528 p., IL.

2.Kasatkin A.S., Nemtsov M.V. Villamosmérnöki: Tanulmányok. Kézikönyv az egyetemek számára. - 4. Ed., Pererab. - M.: Energoatomizdat, 2003. - 440 p., IL.

.Az ipari elektronika alapjai: A nem elektrotechnológia tankönyve. szakember. egyetemek / v. Gerasimov, O M. Kryazkov, A E. Krasnopolsky, V.v. Sukhorukov; Ed. V.g. Gerasimova. - 3. ed., Pererab. és add hozzá. - M.: Magasabb. Shk., 2006. - 336 p., Il.

.Villamosmérnöki és elektronikai 3-kN-ban. Ed. V.g. Gerasimov KN.1. Elektromos és mágneses láncok. - M.: Magasabb SHK. - 2006

.Villamosmérnöki és elektronikai 3-kN-ban. Ed. V.g. Gerasimov KN.2. Elektromágneses eszközök és elektromos gépek. - M.: Magasabb SHK. - 2007

Tutorálás

Segítségre van szüksége a nyelvi témák tanulmányozására?

Szakembereink tanácsot adnak, vagy oktatói szolgáltatásokat nyújtanak az érdeklődés tárgyához.
Kérés küldése A témával most, hogy megtudja a konzultáció megszerzésének lehetőségét.

1. előadás.

A jelek főbb típusai és matematikai leírása.

A jelek fő típusai: analóg, diszkrét, digitális.

Analóg - Ez egy jel, folyamatosan és állapotban (1a. Ábra). A jelet folyamatos (vagy darabos folyamatos) függvény írja le H.(t.). Ebben az esetben az argumentum és a funkció magában foglalhat bármilyen értéket bizonyos időközönként:

t." ≤ t. ≤ t."" , x." ≤ x. ≤ x."".

Diszkrét - Ez egy jel, diszkrét időben és folyamatos állapot szerint (1b. Ábra). Egy rácsos funkcióval írja le H.(n.* T.), hol n. - visszaszámlálási szám (1,2,3, ...). Intervallum T. hívja a diszkretizációs időszakot, és az inverz f.d \u003d 1 / T. - Mintavételi frekvencia. A rácsfunkciót csak az idő alatt határozzák meg.n. * T. és csak ezekben a pillanatokban lehet Vegyünk semmilyen értéket valamilyen intervallumból x." ≤ x. ≤ x."" A rácsos funkció értékei, és ennek megfelelően a jel az idő időpontjában n.* T. , Hívás számít. (A diszkrét jel lehet valódi és összetett).

Digitális - Ez egy jel, diszkrét mind időben, mind feltételként (1b. Ábra). Az ilyen típusú jeleket a rácsfunkciók is leírják. H.c ( n.* T.) Ez csak az egyes végleges időtartamú értékek végső számát veheti igénybe x." ≤ x. ≤ x."" Ezeket az értékeket kvantálási szintnek nevezik, és a megfelelő funkciók kvantáltak.

A diszkrét jelek elemzése során kényelmes a normalizált idő használata
Ellenkező esetben azaz A diszkrét jel referenciaszám normalizált időként értelmezhető. A normalizált idő mozgatásakor a diszkrét jel az egész változó függvényének tekinthető n.. Ez a következő H.(n.) Ugyanígy H.(n.· T.).

Frekvenciajelzés.

A Kotelnikov Theorem maximális analóg jelfrekvenciája f.nem lehet több f.d 2. Ezért minden diszkrét jelet ajánlatos a tartományban figyelembe venni. Ebben az esetben a koncepció bevezetése normalizált frekvencia

vagy

és vegye figyelembe a diszkrét jelet f. területen

vagy

A normalizált frekvencia használata lehetővé teszi a diszkrét rendszerek és a diszkrét jelek spektrumának frekvenciájának felfedezését egyetlen frekvenciasávban. Az abszolút jelfrekvencia és a mintavételi frekvenciaértékek nem fontosak a COS, az arányukhoz, azaz A normalizált frekvencia értéke.

Például 2 diszkrét Cosine:

hol

Végül is:

A diszkrét jelek ezek ugyanazok, mivel a normalizált frekvencia megegyezik, akkor csak különböző módon lesz az idő.

Az általános esetben a normalizált frekvenciák térségében a diszkrét cosineid formája van:

Általános digitális jelfeldolgozási rajz.

A COS folyamat 3 lépést tartalmaz:

Számok sorrendje X (n.* T.) Az analóg jeltől x.(t.) ;

Átalakítási sorrend X (n.* T.) Egy adott algoritmus szerint egy digitális processzornak a jelek (CPS) új, kimeneti számsorozat (n.* T.) ;

A kapott analóg jel képződése y.(t.) A szekvenciából y.(n.* T.).

Mintavételi frekvencia f.d kiválasztva: f.d ≥ 2. f.ban ben.

A valódi jelek nem felelnek meg ennek a követelménynek. Ezért az FGC-t, amely korlátozza a spektrumot. Mivel a valódi jelek energiája növekvő gyakorisággal csökken, az FNH által bevezetett torzítás elhanyagolható (3 A és B ábra), valamint az alábbi spektrumok:

Kvantálási szintek (1.V. Ábra) bináris számok kódolása, így az ADC kimenetén van egy sor bináris számok
. Digitális jel
Különbözik a diszkrétektől
Nagyságrend szerint:

Kvantálási hiba.

A csökkentés érdekében meg kell növelni a kvantálási szintek számát. A diszkrét jel belép a CPC-be, amelyet az algoritmus minden egyes bemeneti jelentéshez egyedi megfelelő kimeneti jelet tartalmaz
. Ugyanakkor a műveletek száma (szorzás, kiegészítések, inverziók, továbbítás, stb.) Ha szeretné, kiszámítható, amennyire csak szeretnél. Azonban a feldolgozási időszak (számítási idő) nem lehet nagyobb, mint a mintavételi időszak . És csak akkor lehet, ha az óra frekvencia f. T TSPOS \u003e\u003e f. D.

A következő DSC létrehoz egy lépéses analóg jelet (t.), amelynek lépéseket a szűrő simítja, analóg y.(t.).

A jelet olyan feszültség vagy áram, amelyet üzenetként vagy információként továbbíthatunk. Természet szerint minden jel analóg, függetlenül attól, hogy állandó vagy állandó áram, digitális vagy pulzált. Azonban szokásos, hogy különbséget tegyen az analóg és a digitális jelek között.

A digitális jelet jelzésnek nevezzük, egy határozottan feldolgozott és számokká alakul. Általában ezek a digitális jelek valódi analóg jelekkel vannak társítva, de néha közöttük és nincs kapcsolat. Például az adatokat a helyi számítástechnikai hálózatokra (LAN) vagy más nagysebességű hálózatokra lehet átvinni.

A digitális jelfeldolgozás esetén (COS) analóg jelet egy analóg-digitális átalakító (ADC) nevű eszköz bináris formává alakítják. Az ADC kimenetén egy analóg jel bináris ábrázolását kapjuk, amelyet ezután aritmetikai digitális jelfeldolgozó (DSP) feldolgoznak. A feldolgozás után a jelben lévő információkat analóg formában lehet átalakítani digitális analóg átalakító (DAC) alkalmazásával.

A jel definíciójának másik kulcskoncepciója az a tény, hogy a jel mindig bizonyos információkat hordoz. Ez vezet minket a fizikai analóg jelek feldolgozásának legfontosabb problémájához - az információs kivonás problémája.

Jelfeldolgozó célok.

A jelfeldolgozás fő célja a rájuk tartalmazó információk beszerzésének szükségessége. Ez az információ általában jelen van a jel (abszolút vagy relatív) amplitúdójában, a frekvencián vagy a spektrális összetételben, a fázisban vagy a több jel relatív időfüggéseiben.

Amint a kívánt információ kivonása a jelből, különböző módon használható. Bizonyos esetekben kívánatos a jelben lévő információk átformálása.

Különösen a jelformátum változása akkor fordul elő, ha az audio jel továbbítja a többcsatornás telefon- és frekvenciaelválasztó rendszerben (FDMA). Ebben az esetben az analóg módszereket alkalmazzák, hogy több hangcsatornát helyezzenek a frekvenciaspektrumba a mikrohullámú tartomány mikrohullámú tartományában, koaxiális vagy száloptikai kábelen keresztül történő továbbítására.

A digitális kommunikáció esetében az analóg hanginformációt először digitálisvá alakítják az ADC segítségével. Az egyéni hangcsatornákat ábrázoló digitális információk időpontban multiplexek (többcsatornás hozzáférés, ideiglenes szétválasztás, TDMA), és átadják a soros digitális kommunikációs vonalon (mint az IRM rendszerben).

A jelek feldolgozásának másik oka a jel frekvenciasáv (jelentős információvesztés nélkül) tömörítése, majd a csökkentett sebességgel történő formázás és továbbítás, amely lehetővé teszi, hogy szűkítse a kívánt csatorna sávszélességet. Nagysebességű modemekben és adaptív impulzuskód modulációs rendszerekben (ADPCM), az adat redundancia (tömörítés) eltávolítására szolgáló algoritmusokat széles körben használják, valamint a mobil mobilrendszerekben, az MPEG hangfelvevő rendszerekben, a nagyfelbontású televízióban (HDTV).

Ipari adatgyűjtési rendszerek és vezérlőrendszerek Az érzékelőkből származó információkat használják a megfelelő visszajelzési jelek létrehozására, amelyek viszont közvetlenül irányítják a folyamatot. Kérjük, vegye figyelembe, hogy ezek a rendszerek mind ADCS, mind DAC-k és érzékelők, jel normalizáló eszközök és DSP (vagy mikrokontrollerek) igényelnek.

Bizonyos esetekben zaj van az információtartalmú jelben, és a fő cél a jel visszaállítása. Módszerek, például szűrés, autokorreláció, konvolúció stb. Gyakran használják ezt a feladatot és az analóg, valamint a digitális régiókban.

Jelfeldolgozó célok

• Információ kitermelése a jelről (amplitúdó, fázis, frekvencia, spektrális komponensek, ideiglenes arányok)
• Jelformátum konverzió (telefónia az FDMA csatorna elválasztásával, TDMA, CDMA)
• Adat-tömörítés (modemek, mobiltelefonok, HDTV televízió, MPEG tömörítés)
• Feedback jelek kialakítása (ipari folyamat menedzsment)
• Jelválasztás a zajból (szűrés, autokorreláció, konvolúció)
• Digitális nézetjel kiválasztása és mentése a későbbi feldolgozáshoz (BPF)

Jelek kialakítása

A legtöbb adott helyzetben (a DSP-technológiák használatával kapcsolatos), mind az ADC-k, mind a DAC. Bizonyos esetekben azonban csak a DAC szükséges, ha az analóg jelek közvetlenül generálhatók a DSP és a DAC alapján. A jó példa egy videó szkenneléssel jelenik meg, amelyben a digitális formában generált jel vezérli a videoképet vagy a RAMDAC egységet (a digitális forma pixelértékének átalakítója az analóg formában).

Egy másik példa mesterségesen szintetizált zene és beszéd. Valójában, ha fizikai analóg jeleket generál, csak digitális módszerekkel, akkor a hasonló fizikai analóg jelek forrásaiból származó információkra támaszkodnak. A kijelző rendszerekben a kijelzőn található adatoknak meg kell adniuk a megfelelő információkat az üzemeltetőnek. A hangrendszerek fejlesztése során a generált hangok statisztikai tulajdonságai, amelyeket korábban a COS-módszerek (hangforrás, mikrofon, előerősítő, adc stb.) Széles használatával határoztak meg.

Módszerek és jelfeldolgozási technológiák

Signals lehet feldolgozni alkalmazásával analóg módszerekkel (analóg jelfeldolgozás, vagy ASP), digitális módszerek (digitális jelfeldolgozás, vagy DSP) vagy kombinált analóg és digitális módszerek (kombinált jelfeldolgozás, vagy MSP). Bizonyos esetekben a módszerek megválasztása egyértelmű, más esetekben nincs egyértelműség a bizonyos megfontolásokon alapuló végső döntés kiválasztásában és végső döntésében.

Ami a DSP-t illeti, a hagyományos számítógépes adatelemzésből származó fő különbség nagy sebessége és hatékonysága a bonyolult digitális feldolgozási funkciók, például a szűrés, analízis alkalmazásával és az adatok valós idejű tömörítésével.

A "kombinált jelfeldolgozás" kifejezés azt jelenti, hogy a rendszert elvégzik, és az analóg és a digitális feldolgozás. Az ilyen rendszer nyomtatott áramköri lapként, hibrid integrált áramkörként (IP) vagy egy különálló kristályként valósítható meg integrált elemekkel. Az ADC és a DSA-t kombinált jelfeldolgozó készülékekként kezelik, mivel mindegyikben analóg és digitális funkciókat is megvalósítanak.

A nagyon nagyfokú integrációval rendelkező zsetonok létrehozási technológiájának legújabb sikerei lehetővé teszik, hogy komplex (digitális és analóg) feldolgozást végezzen egy kristályon. A természet jellege maga azt jelenti, hogy ezeket a funkciókat valós idejű üzemmódban lehet végrehajtani.

Az analóg és a digitális jelfeldolgozás összehasonlítása

A mai mérnök az analóg és digitális módszerek megfelelő kombinációjával szembesül a jelfeldolgozó feladat megoldásához. Nem lehet fizikai analóg jeleket feldolgozni csak digitális módszerekkel, mivel minden érzékelő (mikrofonok, hőelemek, piezoelektromos kristályok, a mágneslemezek meghajtófejek stb.) Az analóg eszközök.

Bizonyos típusú jelek a normalizálási áramkörök jelenlétét a további jelfeldolgozáshoz analóg és digitális módszerrel kell rendelkezniük. Signal normalizációs áramkörök analóg processzorok, hogy hajtsa végre funkciók, mint például az energia, felhalmozódása (a mérési és az előzetes (puffer) erősítők), jelérzékelő a háttérben a zaj (nagy pontosságú syphase erősítők, a kiegyenlítő és a lineáris vevők), a dinamikus tartomány tömörítés ( Logaritmikus erősítők, logaritmikus DAC és erősítők programozható nyereséggel) és szűrés (passzív vagy aktív).

A jelfeldolgozási folyamat megvalósításának több módszere az 1. ábrán látható. A kép felső területén egy tiszta analóg megközelítést ábrázolnak. A fennmaradó területek bemutatják a DSP végrehajtását. Kérjük, vegye figyelembe, hogy a DSP technológiának kiválasztásakor a következő döntésnek kell lennie az ADC hely meghatározása a jelfeldolgozási útvonalon.

Analóg és digitális jelek feldolgozása

1. ábra: Jelfeldolgozási módszerek

Általában, mivel az ADC közelebb kerül az érzékelőhöz, a legtöbb analóg jelfeldolgozás most az ADC által készített. Az ADC képességeinek növekedése a mintavételi frekvencia növelésében fejezhető ki, bontsa ki a dinamikus tartományt, növelve a felbontást, a kivágás bemeneti zajt, a bemeneti szűrés és programozható erősítők (PGA), a referenciafeszültség-források jelenléte kristály, stb. Minden említett bővítmény növeli a funkcionális szintet, és egyszerűsíti a rendszert.

A DAC és az ADC termelésére szolgáló modern technológiák jelenlétében, magas mintavételi frekvenciákkal és megoldható képességekkel jelentős előrehaladást értek el egy növekvő számú lánc integrálásában közvetlenül az ADC / DAC-ban.

A mérések területén például 24 bites ADC-k vannak beépített programozható erősítőkkel (PGA), amelyek lehetővé teszik, hogy a teljes körű hidak 10 mV-os digitalizálását közvetlenül a későbbi normalizálás nélkül (például az AD773X sorozat) adja meg.

A hang és a hang frekvencia, beépített kódoló-dekódoló eszközök vannak elosztva (Analog Front End, AFE), amelyek egy analóg áramkör beépített chip a chip, amely megfelel a minimális követelményeknek külső normalizáció alkatrészek (AD1819B és AD73322).

Vannak video-kodekek (AFE) olyan feladatokhoz, mint például a képfeldolgozás a CCD (CCD), mások (például az AD9814, AD9816 és az AD984X sorozat) használatával.

Példa végrehajtás

A DSP használatának példaként összehasonlítható az analóg és az alacsony frekvenciájú digitális szűrők (FNH), mindegyik 1 kHz szelet frekvenciájával.

A digitális szűrőt a 2. ábrán bemutatott tipikus digitális rendszerként hajtják végre. Kérjük, vegye figyelembe, hogy számos implicit feltevés van a diagramban. A jel pontos feldolgozásához feltételezzük, hogy az ADC / DAC útvonal elegendő méretű a mintavételi frekvencia, felbontás és dinamikus tartomány. Annak érdekében, hogy a mintavételi intervallumon belüli összes számításukat (1 / f) belül teljesítsük, a COS eszköznek elegendő sebességgel kell rendelkeznie. - Az ADC bejáratánál és a DAC kijáratának bejáratánál szükség van az analóg szűrők korlátozására és a jelspektrum (anti-aliasing szűrő és a képalkotó szűrő) visszaállítása, bár a teljesítményükre vonatkozó követelmények kicsi. Miután felvette ezeket a feltételezéseket, összehasonlíthatja a digitális és analóg szűrőket.

2. ábra: Digitális szűrő szerkezeti diagram

Mindkét szűrő szükséges levágási frekvenciája 1 kHz. Az analóg transzformációt az első fajta hatodik sorrendben (az együttható hullámok jelenléte jellemzi, ha a sávszélességet és a sávszélességen kívüli hullámok távollétét) hajtja végre). A jellemzőket a 2. ábra mutatja a gyakorlatban ez a szűrő lehet jelképezni három másodrendű szűrőket, amelyek mindegyike épül műveleti erősítővel és néhány kondenzátorok. A modern automatizált tervezési rendszerek (CAPR) szűrők segítségével a hatodik rendelési szűrő elég egyszerű, de a 0,5 dB jellemzőinek egyenlőtlenségének technikai követelményeinek kielégítése érdekében a komponensek pontos kiválasztása szükséges.

A 2. ábrán bemutatott digitális KIH szűrő 129 együtthatóval csak 0,002 dB jellemzői vannak a sávszélességben, lineáris fázisban jellemzően és sokkal éles csökkenésében. A gyakorlatban az ilyen jellemzők nem valósíthatók meg analóg módszerekkel. A rendszer egy másik nyilvánvaló előnye, hogy a digitális szűrő nem igényel a komponensek kiválasztását, és nem vonatkozik a paraméterek sodródására, mivel a szűrőszinkronizációs frekvenciát egy kvarc rezonátor stabilizálja. A 129-es együtthatók szűrője 129 szorzási műveletet igényel felhalmozódással (Mac) a kimenet kiszámításához. Ezeket a számításokat az 1 / FS mintavételi intervallumon belül kell elvégezni, hogy valós idejű működést biztosítsanak. Ebben a példában a diszkretizációs frekvencia 10 kHz, így 100 μs elegendő ahhoz, hogy feldolgozza, ha nem szükséges jelentős további számítások előállításához. Az ADSP-21XX DSP család befejezheti a teljes munkakörülményt a felhalmozódással (és a szűrő megvalósításához szükséges egyéb funkciók) egy parancsciklus esetén. Ezért a 129-es együttható szűrő több mint 129/100 μs \u003d 1,3 millió műveletet igényel, egy második (MIPS). A meglévő DSP-k sokkal nagyobb teljesítményt nyújtanak, és ezért nem korlátozó tényezők az alkalmazásokhoz. A 16 bites ADSP-218X sorozat sebessége rögzített ponttal eléri a 75mips-t. Az 1. lista egy olyan összeszerelő kódot mutat be, amely az ADSP-21xx család DSP-feldolgozóinak szűrőt hajt végre. Felhívjuk figyelmét, hogy a végrehajtható kód tényleges sorai nyilakkal vannak jelölve; A többi megjegyzés.

3. ábra: Analóg és digitális szűrők

Természetesen a gyakorlatban számos más tényező van, ha az analóg és a digitális szűrők vagy analóg és a digitális jelfeldolgozási módszerek összehasonlító becslése általában. A modern jelfeldolgozó rendszerekben az analóg és digitális módszerek a kívánt funkció megvalósításához kombinálva vannak, valamint a legjobb módszerek előnyei, mind az analóg és a digitális, mind az analóg és a digitális.

Az összeszerelő program:
Fenyőszűrő ADSP-21XX (egypontos pontosság)

Fir_sub modul; (Subprogramme szűrési beállítások I0 -\u003e A legrégebbi adatok az I4-es késleltetési vonalban -\u003e Start Table szűrő együtthatók L0 \u003d szűrőhossz (n) L4 \u003d szűrőhossz (n) m1, m5 \u003d 1 cntr \u003d szűrőhossz - 1 (n- 1) Visszatérési értékek MR1 \u003d Summing Eredmény (lekerekített és korlátozott) I0 -\u003e A legrégebbi adatok az I4 késleltetési vonalban -\u003e A szűrő együtthatók kezdete táblázatváltoztatható regiszterek MX0, MY0, MR működési idő (N - 1) + 6 ciklus \u003d n + 5 ciklus Minden együtthatókat az 1.15 formátumban rögzítik. FIR: MR \u003d 0, MX0 \u003d DM (I0, M1), my0 \u003d pm (i4, m5) cntr \u003d n-1; Convolution amíg CE; Convolution: MR \u003d MR + MX0 * MY0 (SS), MX0 \u003d DM (I0, M1), my0 \u003d pm (I4, M5); MR \u003d MR + MX0 * MY0 (RND); Ha MV ült úr; RTS; .Endmod; Valós idejű jelek feldolgozása

• Digitális jelfeldolgozás;
  • A feldolgozott jel spektrumszélességét az ADC / DAC diszkrét frekvenciája korlátozza
    • Ne feledje a Nyquist és a Kotelnikov tétel kritériumait
  • Korlátozott az ADC / DAC kibocsátásával
  • A DSP processzor teljesítménye korlátozza a jelfeldolgozást, mint:
    • Valós idejű munkához, a jelfeldolgozó által előállított összes számításnak az 1 / f s diszkretizációs intervallum alatt kell kitöltenie
• Ne felejtsd el az analóg jelfeldolgozásról
  • nagyfrekvenciás / rádiófrekvencia-szűrés, moduláció, demoduláció
  • analóg korlátozó és visszaállítja a szűrők spektrumát (általában FNH) az ADC és a DAC számára
  • ahol a józan ész és a végrehajtás költsége diktál

Irodalom:

A "jelek típusai" című cikkével együtt olvasható:

A rádió-elektronikus eszközök hozzárendelése, mint tudod, az elektromos jelek formájában bemutatott információk megszerzése, átalakítása, átvitele és tárolása. Az elektronikus eszközökben működő jelek, és ennek megfelelően az eszközök maguk két nagy csoportra oszthatók: analóg és digitális.

Analóg jel - jel, folyamatos szinten és időben, azaz egy ilyen jel bármikor létezik, és bármilyen szintet elvégezhet a megadott tartományból.

Kvantált jel - olyan jel, amely csak a kvantálási szinteknek megfelelő bizonyos kvantált értékeket kaphat. A két szomszédos szint közötti távolság a kvantálási lépés.

Diszkrét jel - jel, amelyek értékei csak a mintavétel pillanatainak időpontjában vannak megadva. A diszkretizáció szomszédos pillanatok közötti távolság egy mintavételi lépés. Állandóan a Kotelnikov tétel alkalmazható:, ahol - a jelspektrum felső határfrekvenciája.

Digitális jel - jel, kvantált szint és diszkrimináció időben. A digitális jel kvantált értékeit általában valamilyen kóddal kódolja, míg a mintavételi eljárás során elkövetett minden visszaszámlálást a megfelelő kódszóval helyettesítjük, amelynek karakterei két értékkel rendelkeznek - 0 és 1 (2.1. Ábra) .

Az analóg elektronikai eszközök tipikus képviselői kommunikációs eszközök, műsorszórás, televízió. Az analóg eszközök általános követelményei minimális torzítás. A követelmények teljesítésének vágya az elektromos áramkörök és az eszközök tervezéseihez vezet. Az analóg elektronika másik problémája a szükséges zajmennyiség elérése, mivel a zajkommunikációs csatorna analóg csatornájában alapvetően független.

A digitális jeleket elektronikus áramkörök, tranzisztorok alkotják, amelyekben zárt (áram és nullázás), vagy teljesen nyitott (feszültség a nulla), így a digitális eszközök kisebb teljesítményét és megbízhatóságát magasabbak, mint az analóg.

A digitális eszközök sokkal szennyezőbbek, mint az analóg, mivel a kis külső kívülállók nem okoznak hibás választ. A hibák csak olyan utódokkal jelennek meg, amelyeknél az alacsony jelszintet magasnak tekintik, vagy fordítva. A digitális eszközökben speciális kódokat is alkalmazhat a hibák helyesbítésére. Az analóg eszközök ilyen lehetősége nincs.

A digitális eszközök érzéketlenek a tranzisztorok és egyéb rendszerek paraméterei és jellemzői szétszórva (megengedett határértékek). A digitális eszközöket nem kell konfigurálni, és jellemzői teljesen megismételhetőek. Mindez nagyon fontos az integrált technológiák tömeggyártásával. A digitális integrált zsetonok termelésének és üzemeltetésének költséghatékonysága arra a tényre vezetett, hogy a modern rádió-elektronikus eszközökben nem csak a digitális, hanem az analóg jelek is digitális feldolgozásnak vannak kitéve. A digitális szűrők, a szabályozók, a szorzók stb. Gyakori. A digitális feldolgozás előtt az analóg jeleket analóg-digitális átalakítók (ADC) segítségével digitálisvá alakítják. Fordított konverzió - A digitális analóg jelek helyreállítása - digitális alapú átalakítók (DAC) segítségével történik.

A digitális elektronikai eszközök által megoldott összes feladat, működésük a számrendszerekben csak két számjegygel működik: nulla (0) és egység (1).

Digitális eszközök általában órajelaz óraimpulzusok meglehetősen nagyfrekvenciás generátora. Egy óra alatt a legegyszerűbb mikrooperáció megvalósul - olvasás, műszak, logikai csapat stb. Az információk digitális szó formájában kerülnek bemutatásra. A szavak átadásához két módszert alkalmaznak - párhuzamosan és következetes. A digitális eszközök (például számítógépes hálózatokban, modem kommunikáció) közötti információcsere során szekvenciális kódolást alkalmaznak. A digitális eszközök feldolgozása a maximális sebességet biztosító információk párhuzamos kódolásával valósul meg.

A digitális eszközök megépítéséhez egy elem alapja az integrált chipek (ISS), amelyek mindegyike egy meghatározott számú logikai elemet használ - a legegyszerűbb digitális eszközök, amelyek elemi logikai műveleteket végeznek.

A jel egy anyagi hordozó (adat), amelyet a forrásból a fogyasztónak továbbítanak. Lehet fizikai jelek vagy matematikai modellek.

A jelek lehetnek analóg és diszkrétek.

Az analóg (folyamatos) jel tükröződik egy bizonyos fizikai értékben, amely egy meghatározott időintervallumban, például timbre vagy hangerő esetén változik.

Adunk egy példát egy folyamatos üzenetre. A modulált hanghullám által továbbított emberi beszéd; A jelparaméter ebben az esetben a hullám által generált nyomás a vevőkészülék - az emberi fül megtalálása pontján.

A diszkrét (digitális) jel számolható információs elemekből áll.

A jelparaméter véges számú értéket vesz igénybe az időben.

A diszkrét jel leginkább "kicsi" elemeinek készletét ábécé nevezik, és maga a diszkrét jelet is az üzenetnek nevezik.

Az ilyen jelek segítségével továbbított üzenet diszkrét.

A forrás által továbbított információk diszkrétek.

A diszkrét üzenet példája lehet az olvasási folyamat, amelyben szöveg, azaz a szöveg, azaz Különálló ikonok diszkrét sorrendje (betűk).

Az analóg jel konvertálható diszkrétekké. Az ilyen folyamatot diszkretizálásnak nevezik.

A folyamatos üzenetet egy bizonyos szegmensen megadott folyamatos funkcióval lehet ábrázolni [A, B] (2.1 ábra). A folyamatos üzenet konvertálható diszkrétre (egy ilyen eljárást diszkretizálásnak nevezik).

Ábra. 2.1. Diszkretizációs folyamat

Ehhez ez a funkció (jelparaméter) végtelen értékétől (jelparaméter) van kiválasztva, amelyek a fennmaradó értékek megközelítőleg jellemezhetik. Az 1-es függvény értékeinek sorrendje, 2, ... az n. Ez a folyamatos funkció diszkrét ábrázolása, amelynek pontossága korlátlan lehet javítani az argumentum értékeinek szétválasztásának szegmensének hosszúságának csökkentésével.

Így minden üzenet diszkrétenként, más szóval, néhány ábécé jeleinek sorozata.

A folyamatos jel mintavételének képessége a kívánt pontossággal (a pontosság növeléséhez, elegendő a lépés csökkentése érdekében) alapvetően fontos a számítástechnika szempontjából. A számítógép digitális gép, azaz az információ belső ábrázolása diszkrét. A bemeneti információk diszkretizálása (ha folyamatos) lehetővé teszi, hogy alkalmas legyen a számítógépes feldolgozásra.

Kódolási jelek

A különböző típusokhoz kapcsolódó adatok automatizálása érdekében nagyon fontos a nézetformainak egyesítése - Ehhez a kódolást általában erre használják, vagyis az azonos típusú adatok kifejeződése egy másik típus adatain keresztül.

A jel kódolásában megérti:

· Képviselete egy bizonyos formában, kényelmes vagy alkalmas a jel későbbi felhasználására;

· Az a szabály, amely leírja az egyik karakterkészlet egy másik karakterkészletét.

A kódolás az eredeti ábécé különálló szimbólumainak és kombinációjának mindkét különálló szimbóluma alá tartozik.

Adunk egy példát.

A levelezési táblázatot a három számrendszer természetes számai között adják meg.

Ez a táblázat bizonyos szabálynak tekinthető, amely leírja a decimális számrendszer bináris és hexadecimális jeleinek egy sorának megjelenítését. Ezután a kezdeti ábécé decimális számok 0 és 9 között, és a kód ábécé 0 és 1 a bináris rendszerhez; 0 és 9 közötti ábrák és szimbólumok (A, B, C, D, E, F) - hexadecimális.

A kódolási típusok kódolási céloktól függően.

1. A minta kódolása minden alkalommal, amikor információt ad a számítógép belsõ ábrázolása érdekében.

Ez a típusú kódolás egy diszkrét jelet képvisel egy másik géphordozóra.

A minta kódolási informatikájában használt legtöbb kód ugyanolyan hosszúságú, és bináris rendszert használ a kód (és esetleg hexadecimális, mint közbenső ábrázolás eszköze).

A kódolási célok ebben a formájában:

a) Közvetlen kódok.

A számítógépen található numerikus adatok megjelenítésére használják, és bináris számrendszert használnak. Használható kódolási és nem numerikus adatokhoz.

b) ASCII kódok.

A leggyakoribb az ASCII (American Standard kód az információs csomóponthoz), amelyet a karakterinformációk belső bemutatására szolgál az MS DOS operációs rendszerben, a Windows'xx operációs rendszerben, valamint a szövegfájlok internetes kódolását.

c) a karakterek gyakoriságát figyelembe vevő kódok.

Bizonyos kódolási rendszerekben a kódértéket a kódolt szimbólum frekvenciája határozza meg. Szabályként az ilyen frekvenciák a természetes nyelvek, például az angol vagy az orosz ábécé betűiről ismertek, és hosszú ideig használják, amikor a billentyűzet gombok: a leggyakrabban használt betűk a keys közepén vannak A billentyűzet, a leginkább ritkán használt - a periférián, amely megkönnyíti az ember számára az ember számára.

2. Cryptográfiai kódolás, vagy titkosítás, ha meg kell védeni az információkat a jogosulatlan hozzáféréssel.

3. Hatékony vagy optimális, kódolása az információs redundancia megszüntetésére szolgál, azaz A kötet csökkentése, például az archisztenseknél.

Az eredeti ábécé szimbólumainak kódolásához használjuk a változó hosszúságú bináris kódokat: minél nagyobb a szimbólum gyakorisága, a rövidebb kódja.
A kódex hatékonyságát a bináris kibocsátások átlagos száma határozza meg az egyik szimbólum kódolásához.

4. Zaj-védő, vagy zaj-rezisztens, kódolást használnak, hogy biztosítsák egy adott megbízhatósági abban az esetben, ha egy akadály hárul a jelet, például amikor információkat közötti kommunikációs csatornákat.

Az interferencia-kódolásnak kitett alapkódként az állandó hosszúságú bináris kódot használjuk. Az ilyen forrás (alap) kódot elsődlegesnek nevezik, mivel a módosítás alá esik.

Adat

"Adatok" kifejezés

Dátumokat értünk:

1) Információk adata egy formalizált (kódolt) formában, amely lehetővé teszi a technikai eszközök tárolását, továbbítását vagy feldolgozását;

2) regisztrált jelek.

Az adathordozók lehetnek:

· A papír a leggyakoribb fuvarozó. Az adatokat a felület optikai jellemzőinek megváltoztatásával rögzítik;

· CD ROM. Az optikai tulajdonságok változása olyan eszközökben, amelyek rögzítik a lézersugár műanyag hordozói fényvisszaverő bevonattal történő rögzítését;

· Mágneses szalagok és lemezek - A mágneses tulajdonságok változása.

Tranzakciók az adatokkal

Az adatokkal különböző műveleteket hozhat létre:

· Adatgyűjtés - adatgyűjtés annak érdekében, hogy megfelelő teljességet biztosítson a döntések meghozatalához;

· Adatformizáció - különböző forrásokból származó adatok ugyanazon formában, hogy összehasonlíthassák egymást, azaz a rendelkezésre állás szintjének növelése;

· Adatszűrés - szűrés "szükségtelen" adatok, amelyek nem kell döntéseket hozniuk; Ugyanakkor a "zaj" szintje csökken, és növelni kell az adatok érvényességét és megfelelőségét;

· Adatválasztás - adatok egyszerűsítése egy adott funkcióra a használat céljából; növeli az információ elérhetőségét;

· Adatcsoportosítás - adatkombináció egy adott funkción a könnyű használat javítása érdekében; növeli az információ elérhetőségét;

· Adatarchiválás - az adattárolás megszervezése kényelmes és könnyen hozzáférhető formában; Az adattárolás gazdasági költségeinek csökkentésére szolgál, és növeli az információs folyamat egészének teljes megbízhatóságát;

· Adatvédelem - a veszteség, a reprodukció és az adatmódosítás megelőzésére irányuló intézkedések halmaza;

· Adatszállítás - fogadás és átruházás (szállítás és szállítás) a távoli résztvevők között az információs folyamatban; Ugyanakkor a számítógépes tudomány adatforrás szokásos a szerverrel, és a fogyasztó ügyfél;

· Adatkonverzió - Az adatok fordítása az egyik formából a másikra vagy az egyik szerkezetről a másikra.