Σήμα πληροφοριών -φυσική διαδικασία που έχει για ένα άτομο ή τεχνική συσκευή ενημερωτικήέννοια. Μπορεί να είναι συνεχής (αναλογικός) ή διακριτός

Ο όρος «σήμα» ταυτίζεται πολύ συχνά με τις έννοιες «δεδομένα» και «πληροφορίες». Πράγματι, αυτές οι έννοιες είναι αλληλένδετες και δεν υπάρχουν η μία χωρίς την άλλη, αλλά ανήκουν σε διαφορετικές κατηγορίες.

Σήμαείναι μια συνάρτηση πληροφοριών που μεταφέρει ένα μήνυμα σχετικά με τις φυσικές ιδιότητες, κατάσταση ή συμπεριφορά οποιουδήποτε φυσικού συστήματος, αντικειμένου ή περιβάλλοντος και ο σκοπός της επεξεργασίας σήματος μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι η εξαγωγή ορισμένων πληροφοριών πληροφοριών που εμφανίζονται σε αυτά τα σήματα (σε σύντομες - χρήσιμες ή στοχευμένες πληροφορίες) και μετατροπή αυτών των πληροφοριών σε μορφή κατάλληλη για αντίληψη και περαιτέρω χρήση.

Οι πληροφορίες μεταδίδονται με τη μορφή σημάτων. Ένα σήμα είναι μια φυσική διαδικασία που μεταφέρει πληροφορίες. Το σήμα μπορεί να είναι ηχητικό, ελαφρύ, με τη μορφή αλληλογραφίας κ.λπ.

Ένα σήμα είναι ένας υλικός φορέας πληροφοριών που μεταδίδεται από μια πηγή στον καταναλωτή. Μπορεί να είναι διακριτό και συνεχές (αναλογικό)

Αναλογικό σήμα- ένα σήμα δεδομένων στο οποίο καθεμία από τις αντιπροσωπευτικές παραμέτρους περιγράφεται από μια συνάρτηση χρόνου και ένα συνεχές σύνολο πιθανών τιμών.

Τα αναλογικά σήματα περιγράφονται από συνεχείς συναρτήσεις του χρόνου, γι' αυτό και ένα αναλογικό σήμα μερικές φορές ονομάζεται συνεχές σήμα. Τα αναλογικά σήματα αντιπαραβάλλονται με τα διακριτά (κβαντισμένα, ψηφιακά).

Παραδείγματα συνεχών χώρων και αντίστοιχων φυσικών μεγεθών: (ευθεία γραμμή: ηλεκτρική τάση· κύκλος: θέση ρότορα, τροχού, γραναζιού, δείκτης αναλογικού ρολογιού ή φάσης σήματος φορέα· τμήμα: θέση εμβόλου, μοχλός ελέγχου, θερμόμετρο υγρού , ή ηλεκτρικό σήμα περιορισμένο σε πλάτος διάφοροι πολυδιάστατοι χώροι: χρώμα, σήμα διαμορφωμένο σε τετραγωνισμό.)

Οι ιδιότητες των αναλογικών σημάτων είναι σε μεγάλο βαθμό αντίθετες ιδιότητες κβαντισμένων ή ψηφιακώνσήματα.

Η απουσία σαφώς διακριτών διακριτών επιπέδων σήματος καθιστά αδύνατη την εφαρμογή της έννοιας της πληροφορίας με τη μορφή όπως γίνεται κατανοητό στις ψηφιακές τεχνολογίες για την περιγραφή της. Η «ποσότητα πληροφοριών» που περιέχεται σε μία ανάγνωση θα περιοριστεί μόνο από το δυναμικό εύρος του οργάνου μέτρησης.

Χωρίς πλεονασμό. Από τη συνέχεια του χώρου τιμών προκύπτει ότι οποιοσδήποτε θόρυβος εισάγεται στο σήμα δεν διακρίνεται από το ίδιο το σήμα και, επομένως, το αρχικό πλάτος δεν μπορεί να αποκατασταθεί. Στην πραγματικότητα, το φιλτράρισμα είναι δυνατό, για παράδειγμα, με μεθόδους συχνότητας, εάν είναι γνωστές τυχόν πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με τις ιδιότητες αυτού του σήματος (ιδιαίτερα, της ζώνης συχνοτήτων).

Εφαρμογή:

Τα αναλογικά σήματα χρησιμοποιούνται συχνά για να αναπαραστήσουν συνεχώς μεταβαλλόμενα φυσικά μεγέθη. Για παράδειγμα, ένα αναλογικό ηλεκτρικό σήμα που λαμβάνεται από ένα θερμοστοιχείο μεταφέρει πληροφορίες σχετικά με τις αλλαγές θερμοκρασίας, ένα σήμα από ένα μικρόφωνο μεταφέρει πληροφορίες σχετικά με τις γρήγορες αλλαγές της πίεσης σε ένα ηχητικό κύμα κ.λπ.

Διακριτό σήμααποτελείται από ένα μετρήσιμο σύνολο (δηλαδή ένα σύνολο του οποίου τα στοιχεία μπορούν να μετρηθούν) από στοιχεία (λένε - στοιχεία πληροφοριών). Για παράδειγμα, το σήμα "τούβλο" είναι διακριτό. Αποτελείται από τα ακόλουθα δύο στοιχεία (αυτό είναι το συντακτικό χαρακτηριστικό αυτού του σήματος): έναν κόκκινο κύκλο και ένα λευκό ορθογώνιο μέσα στον κύκλο, που βρίσκονται οριζόντια στο κέντρο. Είναι με τη μορφή ενός διακριτού σήματος που παρουσιάζονται οι πληροφορίες που ο αναγνώστης κατέχει αυτήν τη στιγμή. Μπορείτε να διακρίνετε τα ακόλουθα στοιχεία: ενότητες (για παράδειγμα, "Πληροφορίες"), υποενότητες (για παράδειγμα, "Ιδιότητες"), παραγράφους, προτάσεις, μεμονωμένες φράσεις, λέξεις και μεμονωμένους χαρακτήρες (γράμματα, αριθμούς, σημεία στίξης κ.λπ.). Αυτό το παράδειγμα δείχνει ότι ανάλογα με την πραγματιστική του σήματος, μπορούν να διακριθούν διαφορετικά στοιχεία πληροφοριών. Στην πραγματικότητα, για ένα άτομο που μελετά την επιστήμη των υπολογιστών από ένα δεδομένο κείμενο, μεγαλύτερα στοιχεία πληροφοριών, όπως ενότητες, υποενότητες και μεμονωμένες παράγραφοι, είναι σημαντικά. Του επιτρέπουν να περιηγηθεί πιο εύκολα στη δομή της ύλης, να την αφομοιώσει καλύτερα και να προετοιμαστεί για την εξέταση. Για εκείνον που ετοίμασε αυτό το μεθοδολογικό υλικό, εκτός από τα υποδεικνυόμενα στοιχεία πληροφοριών, σημαντικά είναι και μικρότερα, για παράδειγμα, μεμονωμένες προτάσεις, με τη βοήθεια των οποίων παρουσιάζεται αυτή ή εκείνη η ιδέα και εφαρμόζουν αυτήν ή εκείνη τη μέθοδο προσβασιμότητας το υλικό. Το σύνολο των μικρότερων στοιχείων ενός διακριτού σήματος ονομάζεται αλφάβητο και το ίδιο το διακριτό σήμα ονομάζεται επίσης μήνυμα.

Η δειγματοληψία είναι η μετατροπή ενός συνεχούς σήματος σε διακριτό (ψηφιακό).

Η διαφορά μεταξύ διακριτής και συνεχούς αναπαράστασης πληροφοριών είναι ξεκάθαρα ορατή στο παράδειγμα ενός ρολογιού. Σε ένα ηλεκτρονικό ρολόι με ψηφιακό καντράν, οι πληροφορίες παρουσιάζονται διακριτά - σε αριθμούς, καθένας από τους οποίους είναι σαφώς διαφορετικός μεταξύ τους. Σε ένα μηχανικό ρολόι με επιλογέα δείκτη, οι πληροφορίες παρουσιάζονται συνεχώς - οι θέσεις των δύο χεριών και οι δύο διαφορετικές θέσεις του χεριού δεν διακρίνονται πάντα σαφώς (ειδικά αν δεν υπάρχουν δείκτες λεπτών στον επιλογέα).

Συνεχές σήμα– αντανακλάται από κάποιο φυσικό μέγεθος που αλλάζει σε ένα δεδομένο χρονικό διάστημα, για παράδειγμα, ηχόχρωμη ή ηχητική ένταση. Οι πληροφορίες αυτές παρουσιάζονται με τη μορφή συνεχούς σήματος για όσους φοιτητές - καταναλωτές παρακολουθούν διαλέξεις πληροφορικής και αντιλαμβάνονται το υλικό μέσω ηχητικών κυμάτων (με άλλα λόγια, της φωνής του εισηγητή), τα οποία έχουν συνεχή χαρακτήρα.

Όπως θα δούμε στη συνέχεια, ένα διακριτό σήμα είναι πιο επιδεκτικό μετασχηματισμού και επομένως έχει πλεονεκτήματα σε σχέση με ένα συνεχές. Ταυτόχρονα, σε τεχνικά συστήματα και σε πραγματικές διεργασίες, κυριαρχεί ένα συνεχές σήμα. Αυτό μας αναγκάζει να αναπτύξουμε τρόπους για να μετατρέψουμε ένα συνεχές σήμα σε διακριτό.\

Για να μετατρέψετε ένα συνεχές σήμα σε διακριτό, καλείται μια διαδικασία κβαντισμός.

Ένα ψηφιακό σήμα είναι ένα σήμα δεδομένων στο οποίο κάθε μία από τις παραμέτρους που αντιπροσωπεύουν περιγράφεται από μια διακριτή συνάρτηση χρόνου και ένα πεπερασμένο σύνολο πιθανών τιμών.

Ένα διακριτό ψηφιακό σήμα είναι πιο δύσκολο να μεταδοθεί σε μεγάλες αποστάσεις από ένα αναλογικό σήμα, επομένως είναι προδιαμορφωμένο στην πλευρά του πομπού και αποδιαμορφωμένο στην πλευρά του δέκτη πληροφοριών. Η χρήση αλγορίθμων για τον έλεγχο και την επαναφορά ψηφιακών πληροφοριών σε ψηφιακά συστήματα μπορεί να αυξήσει σημαντικά την αξιοπιστία της μετάδοσης πληροφοριών.

Σχόλιο. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ένα πραγματικό ψηφιακό σήμα είναι αναλογικό στη φυσική του φύση. Λόγω του θορύβου και των αλλαγών στις παραμέτρους της γραμμής μεταφοράς, έχει διακυμάνσεις στο πλάτος, τη φάση/συχνότητα (jitter) και την πόλωση. Αλλά αυτό το αναλογικό σήμα (παλμικό και διακριτό) είναι προικισμένο με τις ιδιότητες ενός αριθμού. Ως αποτέλεσμα, καθίσταται δυνατή η χρήση αριθμητικών μεθόδων (επεξεργασία υπολογιστή) για την επεξεργασία του.

Διαφορά μεταξύ αναλογικών και ψηφιακών επικοινωνιών.
Όταν ασχολείστε με ραδιοεπικοινωνίες, συναντάτε συχνά όρους όπως π.χ "αναλογικό σήμα"Και "ψηφιακό σήμα". Για τους ειδικούς δεν υπάρχει μυστήριο σε αυτές τις λέξεις, αλλά για τους αδαείς η διαφορά μεταξύ «ψηφιακού» και «αναλογικού» μπορεί να είναι εντελώς άγνωστη. Εν τω μεταξύ, υπάρχει μια πολύ σημαντική διαφορά.
Ετσι. Η ραδιοεπικοινωνία είναι πάντα η μετάδοση πληροφοριών (φωνή, SMS, τηλεσηματοδότηση) μεταξύ δύο συνδρομητών - μιας πηγής σήματος - ενός πομπού (ραδιοφωνικός σταθμός, αναμεταδότης, σταθμός βάσης) και ενός δέκτη.
Όταν μιλάμε για σήμα, συνήθως εννοούμε ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις που προκαλούν EMF και προκαλούν διακυμάνσεις ρεύματος στην κεραία του δέκτη. Στη συνέχεια, η συσκευή λήψης μετατρέπει τις λαμβανόμενες δονήσεις ξανά σε σήμα συχνότητας ήχου και το εξάγει στο ηχείο.
Σε κάθε περίπτωση, το σήμα του πομπού μπορεί να αναπαρασταθεί τόσο σε ψηφιακή όσο και σε αναλογική μορφή. Εξάλλου, για παράδειγμα, ο ίδιος ο ήχος είναι ένα αναλογικό σήμα. Σε έναν ραδιοφωνικό σταθμό, ο ήχος που λαμβάνεται από το μικρόφωνο μετατρέπεται στα ήδη αναφερθέντα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα του ήχου, τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα ταλάντωσης εξόδου και όσο πιο δυνατά μιλάει το ηχείο, τόσο μεγαλύτερο είναι το πλάτος.
Οι προκύπτουσες ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις, ή κύματα, διαδίδονται στο διάστημα χρησιμοποιώντας μια κεραία εκπομπής. Για να μην φράσσονται τα ραδιοκύματα με παρεμβολές χαμηλής συχνότητας και ώστε διαφορετικοί ραδιοφωνικοί σταθμοί να έχουν την ευκαιρία να λειτουργούν παράλληλα χωρίς να παρεμβαίνουν μεταξύ τους, οι δονήσεις που προκύπτουν από την επίδραση του ήχου συνοψίζονται, δηλαδή «υπερτίθενται». σε άλλες δονήσεις που έχουν σταθερή συχνότητα. Η τελευταία συχνότητα ονομάζεται συνήθως «φορέας» και για να την αντιληφθούμε συντονίζουμε τον ραδιοφωνικό μας δέκτη για να «πιάσουμε» το αναλογικό σήμα του ραδιοφωνικού σταθμού.
Η αντίστροφη διαδικασία συμβαίνει στον δέκτη: η φέρουσα συχνότητα διαχωρίζεται και οι ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις που λαμβάνει η κεραία μετατρέπονται σε ηχητικές ταλαντώσεις και οι πληροφορίες που ήθελε να μεταδώσει το άτομο που στέλνει το μήνυμα ακούγονται από το ηχείο.
Κατά τη μετάδοση ενός ηχητικού σήματος από τον ραδιοφωνικό σταθμό στον δέκτη, ενδέχεται να προκύψουν παρεμβολές τρίτων, η συχνότητα και το πλάτος μπορεί να αλλάξουν, κάτι που, φυσικά, θα επηρεάσει τους ήχους που παράγονται από τον ραδιοφωνικό δέκτη. Τέλος, τόσο ο πομπός όσο και ο δέκτης εισάγουν κάποιο σφάλμα κατά τη μετατροπή του σήματος. Επομένως, ο ήχος που αναπαράγεται από ένα αναλογικό ραδιόφωνο έχει πάντα κάποια παραμόρφωση. Η φωνή μπορεί να αναπαράγεται πλήρως, παρά τις αλλαγές, αλλά θα υπάρχει σφύριγμα ή ακόμα και κάποιο συριγμό στο παρασκήνιο που προκαλείται από παρεμβολές. Όσο λιγότερο αξιόπιστη είναι η λήψη, τόσο πιο δυνατά και πιο ευδιάκριτα θα είναι αυτά τα φαινόμενα εξωτερικού θορύβου.

Επιπλέον, το επίγειο αναλογικό σήμα έχει πολύ ασθενή βαθμό προστασίας από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση. Για τους δημόσιους ραδιοφωνικούς σταθμούς αυτό, φυσικά, δεν έχει καμία διαφορά. Αλλά όταν χρησιμοποιούσατε τα πρώτα κινητά τηλέφωνα, υπήρχε μια δυσάρεστη στιγμή που σχετίζεται με το γεγονός ότι σχεδόν οποιοσδήποτε ραδιοφωνικός δέκτης τρίτου κατασκευαστή μπορούσε εύκολα να συντονιστεί στο επιθυμητό μήκος κύματος για να κρυφακούει την τηλεφωνική σας συνομιλία.

Για να προστατευθούν από αυτό, χρησιμοποιούν τη λεγόμενη «τόνωση» του σήματος ή, με άλλα λόγια, το σύστημα CTCSS (Continuous Tone-Coded Squelch System), ένα σύστημα μείωσης θορύβου κωδικοποιημένο με συνεχή τόνο ή ένα «φίλος/ σύστημα αναγνώρισης σήματος εχθρού», σχεδιασμένο να διαχωρίζει τους χρήστες που εργάζονται στο ίδιο εύρος συχνοτήτων, σε ομάδες. Οι χρήστες (ανταποκριτές) από την ίδια ομάδα μπορούν να ακούν ο ένας τον άλλον χάρη σε έναν κωδικό αναγνώρισης. Εξηγώντας ξεκάθαρα, η αρχή λειτουργίας αυτού του συστήματος είναι η εξής. Μαζί με τις μεταδιδόμενες πληροφορίες, ένα πρόσθετο σήμα (ή άλλος τόνος) αποστέλλεται επίσης μέσω του αέρα. Ο δέκτης, εκτός από το φορέα, αναγνωρίζει αυτόν τον τόνο με τις κατάλληλες ρυθμίσεις και λαμβάνει το σήμα. Εάν ο τόνος στον ραδιοφωνικό δέκτη δεν έχει ρυθμιστεί, τότε το σήμα δεν λαμβάνεται. Υπάρχει ένας αρκετά μεγάλος αριθμός προτύπων κρυπτογράφησης που διαφέρουν για διαφορετικούς κατασκευαστές.
Η αναλογική μετάδοση έχει τέτοια μειονεκτήματα. Εξαιτίας αυτών, για παράδειγμα, η τηλεόραση υπόσχεται να γίνει εντελώς ψηφιακή σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα.

Οι ψηφιακές επικοινωνίες και οι εκπομπές θεωρούνται πιο προστατευμένες από παρεμβολές και εξωτερικές επιρροές. Το θέμα είναι ότι όταν χρησιμοποιείται "ψηφιακό", το αναλογικό σήμα από το μικρόφωνο στο σταθμό εκπομπής κρυπτογραφείται σε ψηφιακό κωδικό. Όχι, φυσικά, μια ροή ψηφίων και αριθμών δεν απλώνεται στον περιβάλλοντα χώρο. Απλώς, ένας κωδικός ραδιοπαλμών εκχωρείται σε έναν ήχο συγκεκριμένης συχνότητας και έντασης. Η διάρκεια και η συχνότητα των παλμών είναι προκαθορισμένες - είναι το ίδιο τόσο για τον πομπό όσο και για τον δέκτη. Η παρουσία μιας ώθησης αντιστοιχεί σε ένα, η απουσία - μηδέν. Επομένως, μια τέτοια επικοινωνία ονομάζεται «ψηφιακή».
Μια συσκευή που μετατρέπει ένα αναλογικό σήμα σε ψηφιακό κωδικό ονομάζεται μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό (ADC). Και μια συσκευή εγκατεστημένη στον δέκτη που μετατρέπει τον κωδικό σε αναλογικό σήμα που αντιστοιχεί στη φωνή του φίλου σας στο ηχείο ενός κινητού τηλεφώνου GSM, που ονομάζεται μετατροπέας ψηφιακού σε αναλογικό (DAC).
Κατά τη μετάδοση ψηφιακού σήματος, τα σφάλματα και οι παραμορφώσεις ουσιαστικά εξαλείφονται. Εάν η ώθηση γίνει λίγο ισχυρότερη, μεγαλύτερη ή το αντίστροφο, τότε θα εξακολουθεί να αναγνωρίζεται από το σύστημα ως μονάδα. Και το μηδέν θα παραμείνει μηδέν, ακόμα κι αν στη θέση του εμφανιστεί κάποιο τυχαίο αδύναμο σήμα. Για το ADC και το DAC, δεν υπάρχουν άλλες τιμές όπως 0,2 ή 0,9 - μόνο μηδέν και ένα. Επομένως, οι παρεμβολές δεν έχουν σχεδόν καμία επίδραση στις ψηφιακές επικοινωνίες και τις εκπομπές.
Επιπλέον, το "ψηφιακό" προστατεύεται περισσότερο από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση. Εξάλλου, για να αποκρυπτογραφήσει το σήμα το DAC της συσκευής, πρέπει να «γνωρίζει» τον κωδικό αποκρυπτογράφησης. Το ADC, μαζί με το σήμα, μπορεί επίσης να μεταδώσει την ψηφιακή διεύθυνση της συσκευής που έχει επιλεγεί ως δέκτης. Έτσι, ακόμη και αν το ραδιοσήμα υποκλαπεί, δεν μπορεί να αναγνωριστεί λόγω της απουσίας τουλάχιστον μέρους του κωδικού. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τις επικοινωνίες.
Ετσι, διαφορές μεταξύ ψηφιακών και αναλογικών σημάτων:
1) Ένα αναλογικό σήμα μπορεί να παραμορφωθεί από παρεμβολές και ένα ψηφιακό σήμα μπορεί είτε να φράξει εντελώς από παρεμβολές είτε να φτάσει χωρίς παραμόρφωση. Το ψηφιακό σήμα είτε είναι σίγουρα παρόν είτε απουσιάζει εντελώς (είτε μηδέν είτε ένα).
2) Το αναλογικό σήμα είναι προσβάσιμο σε όλες τις συσκευές που λειτουργούν με την ίδια αρχή με τον πομπό. Το ψηφιακό σήμα προστατεύεται με ασφάλεια από έναν κωδικό και είναι δύσκολο να υποκλαπεί εάν δεν προορίζεται για εσάς.

Εκτός από τους αμιγώς αναλογικούς και αμιγώς ψηφιακούς σταθμούς, υπάρχουν και ραδιοφωνικοί σταθμοί που υποστηρίζουν τόσο αναλογική όσο και ψηφιακή λειτουργία. Έχουν σχεδιαστεί για τη μετάβαση από τις αναλογικές στις ψηφιακές επικοινωνίες.
Έτσι, έχοντας στη διάθεσή σας έναν στόλο αναλογικών ραδιοφωνικών σταθμών, μπορείτε σταδιακά να μεταβείτε σε ένα πρότυπο ψηφιακής επικοινωνίας.
Για παράδειγμα, αρχικά κατασκευάσατε ένα σύστημα επικοινωνίας στους ραδιοφωνικούς σταθμούς Baikal 30.
Να σας θυμίσω ότι πρόκειται για αναλογικό σταθμό με 16 κανάλια.

Αλλά ο χρόνος περνά και ο σταθμός παύει να σας ταιριάζει ως χρήστη. Ναι, είναι αξιόπιστο, ναι, ισχυρό και με καλή μπαταρία έως 2600 mAh. Αλλά όταν επεκτείνεται ο στόλος των ραδιοφωνικών σταθμών κατά περισσότερα από 100 άτομα, και ειδικά όταν εργάζονται σε ομάδες, τα 16 κανάλια του αρχίζουν να είναι ανεπαρκή.
Δεν χρειάζεται να ξεμείνετε αμέσως και να αγοράσετε ψηφιακούς ραδιοφωνικούς σταθμούς. Οι περισσότεροι κατασκευαστές εισάγουν σκόπιμα ένα μοντέλο με λειτουργία αναλογικής μετάδοσης.
Δηλαδή, μπορείτε σταδιακά να μεταβείτε, για παράδειγμα, στο Baikal -501 ή στο Vertex-EVX531 ενώ διατηρείτε το υπάρχον σύστημα επικοινωνίας σε κατάσταση λειτουργίας.

Τα πλεονεκτήματα μιας τέτοιας μετάβασης είναι αναμφισβήτητα.
Παίρνετε ένα σταθμό εργασίας
1) περισσότερο (στην ψηφιακή λειτουργία υπάρχει λιγότερη κατανάλωση.)
2) Έχοντας περισσότερες λειτουργίες (ομαδική κλήση, μοναχικός εργαζόμενος)
3) 32 κανάλια μνήμης.
Δηλαδή, στην πραγματικότητα δημιουργείτε αρχικά βάσεις δεδομένων 2 καναλιών. Για νέους αγορασμένους σταθμούς (ψηφιακά κανάλια) και βάση καναλιών βοήθειας με υπάρχοντες σταθμούς (αναλογικά κανάλια). Σταδιακά, καθώς αγοράζετε εξοπλισμό, θα μειώσετε τον στόλο των ραδιοφωνικών σταθμών της δεύτερης τράπεζας και θα αυξήσετε τον στόλο της πρώτης.
Τελικά, θα πετύχετε τον στόχο σας - να μεταφέρετε ολόκληρη τη βάση σας σε ένα πρότυπο ψηφιακής επικοινωνίας.
Μια καλή προσθήκη και επέκταση σε οποιαδήποτε βάση μπορεί να είναι ο ψηφιακός επαναλήπτης Yaesu Fusion DR-1

Πρόκειται για έναν επαναλήπτη διπλής ζώνης (144/430 MHz) που υποστηρίζει αναλογική επικοινωνία FM, καθώς και ψηφιακό πρωτόκολλο ταυτόχρονα System Fusion εντός του εύρους συχνοτήτων των 12,5 kHz. Είμαστε βέβαιοι ότι η εισαγωγή του πιο πρόσφατου DR-1Xθα είναι η αυγή του νέου και εντυπωσιακού πολυλειτουργικού μας συστήματος System Fusion.
Ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά System Fusion είναι μια συνάρτηση AMS (Αυτόματη επιλογή λειτουργίας), το οποίο αναγνωρίζει αμέσως εάν λαμβάνεται σήμα σε λειτουργία V/D, λειτουργία φωνής ή λειτουργία δεδομένων FR αναλογικό FM ή ψηφιακό C4FM και μεταβαίνει αυτόματα στο κατάλληλο. Έτσι, χάρη στους ψηφιακούς πομποδέκτες μας FT1DRΚαι FTM-400DRSystem Fusion Για να διατηρήσετε την επικοινωνία με αναλογικούς ραδιοφωνικούς σταθμούς FM, δεν χρειάζεται πλέον να αλλάζετε χειροκίνητα λειτουργίες κάθε φορά.
Σε επαναλήπτη DR-1X, AMSμπορεί να ρυθμιστεί έτσι ώστε το εισερχόμενο ψηφιακό σήμα C4FM να ​​μετατρέπεται σε αναλογικό FM και να αναμεταδίδεται, επιτρέποντας έτσι την επικοινωνία μεταξύ ψηφιακού και αναλογικού πομποδέκτη. AMSμπορεί επίσης να ρυθμιστεί ώστε να αναμεταδίδει αυτόματα την εισερχόμενη λειτουργία στην έξοδο, επιτρέποντας στους ψηφιακούς και αναλογικούς χρήστες να μοιράζονται έναν μόνο επαναλήπτη.
Μέχρι τώρα, οι επαναλήπτες FM χρησιμοποιούνταν μόνο για παραδοσιακές επικοινωνίες FM και οι ψηφιακοί επαναλήπτες μόνο για ψηφιακές επικοινωνίες. Ωστόσο, τώρα απλώς αντικαθιστώντας τον συμβατικό αναλογικό αναμεταδότη FM με DR-1X,μπορείτε να συνεχίσετε να χρησιμοποιείτε κανονικές επικοινωνίες FM, αλλά και να χρησιμοποιείτε επαναλήπτη για πιο προηγμένες ψηφιακές ραδιοφωνικές επικοινωνίες System Fusion . Άλλα περιφερειακά όπως διπλής όψης και ενισχυτής κ.λπ. μπορείτε να συνεχίσετε να το χρησιμοποιείτε ως συνήθως.

Αναλυτικότερα χαρακτηριστικά του εξοπλισμού μπορείτε να δείτε στον ιστότοπο στην ενότητα προϊόντων

Η έννοια της ψηφιακής διεπαφής PBX

Το CSC πρέπει να παρέχει μια διεπαφή (από κοινού) με αναλογικές και ψηφιακές συνδρομητικές γραμμές (SL) και συστήματα μετάδοσης.

Βαρέλιονομάζεται το όριο μεταξύ δύο λειτουργικών μπλοκ, το οποίο ορίζεται από λειτουργικά χαρακτηριστικά, γενικά χαρακτηριστικά της φυσικής σύνδεσης, χαρακτηριστικά σημάτων και άλλα χαρακτηριστικά ανάλογα με τις ιδιαιτερότητες.

Η διεπαφή παρέχει έναν εφάπαξ προσδιορισμό των παραμέτρων σύνδεσης μεταξύ δύο συσκευών. Αυτές οι παράμετροι σχετίζονται με τον τύπο, τον αριθμό και τη λειτουργία των κυκλωμάτων διασύνδεσης, καθώς και τον τύπο, το σχήμα και τη σειρά των σημάτων που μεταδίδονται κατά μήκος αυτών των κυκλωμάτων.

Καθορίζεται ο ακριβής ορισμός των τύπων, του αριθμού, της μορφής και της ακολουθίας των συνδέσεων και η σχέση μεταξύ δύο λειτουργικών μπλοκ στη διεπαφή μεταξύ τους κοινή προδιαγραφή.

Οι διεπαφές ενός ψηφιακού PBX μπορούν να χωριστούν στις εξής:

Αναλογική διεπαφή συνδρομητή.

Ψηφιακή διεπαφή συνδρομητή.

διεπαφή συνδρομητή ISDN.

Δικτυακές (ψηφιακές και αναλογικές) συνδέσεις.

Συνδέσεις δαχτυλιδιών

Οι δομές δακτυλίου βρίσκουν εφαρμογή σε ένα ευρύ φάσμα πεδίων επικοινωνίας. Πρώτα απ 'όλα, αυτά είναι συστήματα μετάδοσης δακτυλίου με προσωρινή ομαδοποίηση, τα οποία ουσιαστικά έχουν μια διαμόρφωση μονοκατευθυντικών γραμμών συνδεδεμένων σε σειρά που σχηματίζουν ένα κλειστό κύκλωμα ή δακτύλιο. Σε αυτή την περίπτωση, δύο κύριες συναρτήσεις υλοποιούνται σε κάθε κόμβο δικτύου:

1) κάθε κόμβος λειτουργεί ως αναγεννητής για να ανακτήσει το εισερχόμενο ψηφιακό σήμα και να το μεταδώσει ξανά.

στους κόμβους δικτύου αναγνωρίζεται η δομή του προσωρινού κύκλου σχηματισμού ομάδας και η επικοινωνία πραγματοποιείται κατά μήκος του δακτυλίου χρησιμοποιώντας

2) αφαίρεση και εισαγωγή ψηφιακού σήματος σε συγκεκριμένα διαστήματα καναλιών που εκχωρούνται σε κάθε κόμβο.

Η δυνατότητα ανακατανομής θυρίδων καναλιών μεταξύ αυθαίρετων ζευγών κόμβων σε ένα σύστημα δακτυλίου με ομαδοποίηση χρόνου σημαίνει ότι ο δακτύλιος είναι ένα κατανεμημένο σύστημα μετάδοσης και μεταγωγής. Η ιδέα της ταυτόχρονης μετάδοσης και μεταγωγής σε δομές δακτυλίου έχει επεκταθεί στα πεδία ψηφιακής μεταγωγής.

Σε ένα τέτοιο σχήμα, μια σύνδεση διπλής όψης μπορεί να δημιουργηθεί μεταξύ οποιωνδήποτε δύο κόμβων χρησιμοποιώντας ένα μόνο κανάλι. Με αυτή την έννοια, το κύκλωμα δακτυλίου εκτελεί έναν χωροχρονικό μετασχηματισμό των συντεταγμένων σήματος και μπορεί να θεωρηθεί ως μία από τις επιλογές για την κατασκευή ενός σταδίου S/T.

Αναλογικά, διακριτά, ψηφιακά σήματα

Στα τηλεπικοινωνιακά συστήματα, οι πληροφορίες μεταδίδονται χρησιμοποιώντας σήματα. Η Διεθνής Ένωση Τηλεπικοινωνιών το ορίζει ως εξής: σήμα:

Ένα τηλεπικοινωνιακό σήμα είναι ένα σύνολο ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που διαδίδονται κατά μήκος ενός μονόδρομου καναλιού μετάδοσης και προορίζονται να επηρεάσουν μια συσκευή λήψης.

1) αναλογικό σήμα- ένα σήμα στο οποίο κάθε αντιπροσωπευτική παράμετρος καθορίζεται από μια συνάρτηση συνεχούς χρόνου με ένα συνεχές σύνολο πιθανών τιμών

2) διακριτικό σήμα σε επίπεδο -ένα σήμα του οποίου οι τιμές αναπαράστασης παραμέτρων καθορίζονται από μια συνάρτηση συνεχούς χρόνου με ένα πεπερασμένο σύνολο πιθανών τιμών. Η διαδικασία δειγματοληψίας ενός σήματος ανά επίπεδο ονομάζεται κβαντισμός;

3) διακριτικό σήμα χρόνου -ένα σήμα στο οποίο κάθε αντιπροσωπευτική παράμετρος καθορίζεται από μια συνάρτηση διακριτού χρόνου με ένα συνεχές σύνολο πιθανών τιμών

4) ψηφιακό σήμα -ένα σήμα του οποίου οι τιμές αναπαράστασης παραμέτρων καθορίζονται από μια συνάρτηση διακριτού χρόνου με ένα πεπερασμένο σύνολο πιθανών τιμών

Διαμόρφωσηείναι η μετατροπή ενός σήματος σε άλλο αλλάζοντας τις παραμέτρους του φέροντος σήματος σύμφωνα με το μετατρεπόμενο σήμα. Ως φέρον σήμα χρησιμοποιούνται αρμονικά σήματα, περιοδικές ακολουθίες παλμών κ.λπ.

Για παράδειγμα, κατά τη μετάδοση ενός ψηφιακού σήματος μέσω μιας δυαδικής γραμμής κώδικα, μπορεί να εμφανιστεί ένα σταθερό στοιχείο του σήματος λόγω της υπεροχής αυτών σε όλες τις κωδικές λέξεις.

Η απουσία σταθερού στοιχείου στη γραμμή επιτρέπει τη χρήση αντιστοίχισης μετασχηματιστέςσε γραμμικές συσκευές, καθώς και παροχή απομακρυσμένης τροφοδοσίας σε αναγεννητές με συνεχές ρεύμα. Για να απαλλαγείτε από το ανεπιθύμητο στοιχείο DC ενός ψηφιακού σήματος, τα δυαδικά σήματα μετατρέπονται χρησιμοποιώντας ειδικούς κωδικούς πριν σταλούν στη γραμμή. Για το πρωτεύον ψηφιακό σύστημα μετάδοσης (DTS), υιοθετείται ο κωδικός HDB3.

Η κωδικοποίηση ενός δυαδικού σήματος σε ένα τροποποιημένο οιονεί τριμερές σήμα χρησιμοποιώντας τον κώδικα HDB3 πραγματοποιείται σύμφωνα με τους ακόλουθους κανόνες (Εικ. 1.5).

Ρύζι. 1.5.Δυαδικοί και αντίστοιχοι κωδικοί HDB3

Διαμόρφωση κωδικού παλμού

Η μετατροπή ενός συνεχούς πρωτεύοντος αναλογικού σήματος σε ψηφιακό κωδικό ονομάζεται διαμόρφωση κωδικού παλμού(ICM). Οι κύριες λειτουργίες στο PCM είναι οι λειτουργίες της δειγματοληψίας χρόνου, της κβαντοποίησης (δειγματοληψία από το επίπεδο ενός χρονικά διακριτού σήματος) και της κωδικοποίησης.

Δειγματοληψία χρόνου αναλογικού σήματοςείναι ένας μετασχηματισμός στον οποίο η αντιπροσωπευτική παράμετρος ενός αναλογικού σήματος καθορίζεται από ένα σύνολο τιμών του σε διακριτές χρονικές στιγμές, ή, με άλλα λόγια, από ένα συνεχές αναλογικό σήμα c(t)(Εικ. 1.6, α) λάβετε τιμές δείγματος Με"(Εικ. 1.6, β). Οι τιμές της αντιπροσωπευτικής παραμέτρου του σήματος που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της λειτουργίας δειγματοληψίας χρόνου ονομάζονται δείγματα.

Τα πιο διαδεδομένα είναι τα ψηφιακά συστήματα μετάδοσης που χρησιμοποιούν ομοιόμορφη δειγματοληψία του αναλογικού σήματος (οι δειγματοληψίες αυτού του σήματος γίνονται σε ίσα χρονικά διαστήματα). Με ομοιόμορφη δειγματοληψία, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες έννοιες: διάστημα δειγματοληψίας Στο(χρονικό διάστημα μεταξύ δύο γειτονικών δειγμάτων ενός διακριτού σήματος) και συχνότητα δειγματοληψίας Fd(το αντίστροφο του διαστήματος δειγματοληψίας). Το μέγεθος του διαστήματος δειγματοληψίας επιλέγεται σύμφωνα με το θεώρημα του Kotelnikov.

Σύμφωνα με το θεώρημα του Kotelnikov, ένα αναλογικό σήμα με περιορισμένο φάσμα και άπειρο διάστημα παρατήρησης μπορεί να ανακατασκευαστεί χωρίς σφάλματα από ένα διακριτό σήμα που λαμβάνεται με δειγματοληψία του αρχικού αναλογικού σήματος εάν η συχνότητα δειγματοληψίας είναι διπλάσια από τη μέγιστη συχνότητα του φάσματος αναλογικού σήματος:

Το θεώρημα του Kotelnikov

Το θεώρημα του Kotelnikov (στην αγγλική βιβλιογραφία - το θεώρημα Nyquist-Shannon) δηλώνει ότι εάν ένα αναλογικό σήμα x(t) έχει περιορισμένο φάσμα, τότε μπορεί να αποκατασταθεί μοναδικά και χωρίς απώλεια από τα διακριτά δείγματά του που λαμβάνονται με συχνότητα μεγαλύτερη από το διπλάσιο της μέγιστης συχνότητα του φάσματος Fmax .

Ένα άτομο μιλάει στο τηλέφωνο κάθε μέρα, παρακολουθεί διάφορα τηλεοπτικά κανάλια, ακούει μουσική και σερφάρει στο Διαδίκτυο. Όλα τα περιβάλλοντα επικοινωνιών και άλλων πληροφοριών βασίζονται στη μετάδοση σημάτων διαφόρων τύπων. Πολλοί άνθρωποι κάνουν ερωτήσεις σχετικά με το πώς διαφέρουν οι αναλογικές πληροφορίες από άλλους τύπους δεδομένων, τι είναι ένα ψηφιακό σήμα. Η απάντηση σε αυτά μπορεί να ληφθεί με την κατανόηση του ορισμού των διαφόρων ηλεκτρικών σημάτων και τη μελέτη των θεμελιωδών διαφορών μεταξύ τους.

Αναλογικό σήμα

Ένα αναλογικό σήμα (συνεχές) είναι ένα φυσικό σήμα πληροφοριών που έχει έναν ορισμένο αριθμό παραμέτρων που περιγράφονται από μια συνάρτηση χρόνου και ένα συνεχές σύνολο όλων των πιθανών τιμών.

Οι ανθρώπινες αισθήσεις συλλαμβάνουν όλες τις πληροφορίες από το περιβάλλον σε αναλογική μορφή. Για παράδειγμα, αν κάποιος δει ένα φορτηγό να περνά κοντά, τότε η κίνησή του παρατηρείται και αλλάζει συνεχώς. Εάν ο εγκέφαλος λάμβανε πληροφορίες για την κίνηση των οχημάτων μία φορά κάθε 15 δευτερόλεπτα, τότε οι άνθρωποι θα έπεφταν πάντα κάτω από τους τροχούς του. Ένα άτομο αξιολογεί την απόσταση αμέσως, και σε κάθε χρονική στιγμή είναι καθορισμένη και διαφορετική.

Το ίδιο συμβαίνει και με άλλες πληροφορίες - οι άνθρωποι ακούν τον ήχο και αξιολογούν την ένταση του ήχου, αξιολογούν την ποιότητα του σήματος βίντεο και άλλα παρόμοια. Αντίστοιχα, όλα τα είδη δεδομένων έχουν αναλογικό χαρακτήρα και αλλάζουν συνεχώς.

Σε μια σημείωση.Τα αναλογικά και τα ψηφιακά σήματα εμπλέκονται στη μετάδοση της ομιλίας των συνομιλητών που επικοινωνούν μέσω τηλεφώνου, το Διαδίκτυο λειτουργεί με βάση την ανταλλαγή αυτών των καναλιών σήματος μέσω ενός καλωδίου δικτύου. Αυτοί οι τύποι σημάτων είναι ηλεκτρικού χαρακτήρα.

Ένα αναλογικό σήμα περιγράφεται από μια μαθηματική συνάρτηση χρόνου παρόμοια με ένα ημιτονοειδές κύμα. Εάν κάνετε μετρήσεις, για παράδειγμα, της θερμοκρασίας του νερού, το θερμαίνετε και το ψύχετε περιοδικά, τότε το γράφημα της συνάρτησης θα εμφανίσει μια συνεχή γραμμή που αντικατοπτρίζει την τιμή του σε κάθε χρονική περίοδο.

Για την αποφυγή παρεμβολών, τέτοια σήματα πρέπει να ενισχύονται χρησιμοποιώντας ειδικά μέσα και συσκευές. Εάν το επίπεδο παρεμβολής σήματος είναι υψηλό, τότε πρέπει να ενισχυθεί περισσότερο. Αυτή η διαδικασία συνοδεύεται από μεγάλες δαπάνες ενέργειας. Ένα ενισχυμένο ραδιοφωνικό σήμα, για παράδειγμα, μπορεί συχνά να γίνει παρεμβολή για άλλα κανάλια επικοινωνίας.

Ενδιαφέρον να γνωρίζεις.Τα αναλογικά σήματα χρησιμοποιούνταν στο παρελθόν σε όλους τους τύπους επικοινωνιών. Ωστόσο, τώρα αντικαθίσταται παντού ή έχει ήδη αντικατασταθεί (κινητές επικοινωνίες και Διαδίκτυο) από πιο προηγμένα ψηφιακά σήματα.

Η αναλογική και η ψηφιακή τηλεόραση εξακολουθούν να συνυπάρχουν, αλλά ο ψηφιακός τύπος τηλεοπτικής και ραδιοφωνικής μετάδοσης αντικαθιστά γρήγορα την αναλογική μέθοδο μετάδοσης δεδομένων λόγω των σημαντικών πλεονεκτημάτων της.

Για την περιγραφή αυτού του τύπου σήματος πληροφοριών, χρησιμοποιούνται τρεις κύριες παράμετροι:

• συχνότητα;
• μήκος κύματος;
• εύρος.

Μειονεκτήματα αναλογικού σήματος

Ένα αναλογικό σήμα έχει τις ακόλουθες ιδιότητες, οι οποίες δείχνουν τη διαφορά τους από την ψηφιακή έκδοση:

1. Αυτός ο τύπος σήματος χαρακτηρίζεται από πλεονασμό. Δηλαδή, οι αναλογικές πληροφορίες σε αυτά δεν φιλτράρονται - φέρουν πολλά περιττά δεδομένα πληροφοριών. Ωστόσο, είναι δυνατό να περάσουν πληροφορίες μέσω ενός φίλτρου, γνωρίζοντας πρόσθετες παραμέτρους και τη φύση του σήματος, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο συχνότητας.
2. Ασφάλεια. Είναι σχεδόν εντελώς ανήμπορος απέναντι σε μη εξουσιοδοτημένες εισβολές από το εξωτερικό.
3. Απόλυτη αδυναμία απέναντι σε διάφορες παρεμβολές. Εάν επιβληθεί οποιαδήποτε παρεμβολή στο κανάλι μετάδοσης δεδομένων, θα μεταδοθεί αμετάβλητη από τον δέκτη σήματος.
4. Δεν υπάρχει συγκεκριμένη διαφοροποίηση των επιπέδων δειγματοληψίας - η ποιότητα και η ποσότητα των μεταδιδόμενων πληροφοριών δεν περιορίζεται με κανέναν τρόπο.

Οι παραπάνω ιδιότητες είναι τα μειονεκτήματα της αναλογικής μεθόδου μετάδοσης δεδομένων, βάσει των οποίων μπορούμε να τη θεωρήσουμε εντελώς απαρχαιωμένη.

Ψηφιακά και διακριτά σήματα

Τα ψηφιακά σήματα είναι σήματα τεχνητών πληροφοριών, που παρουσιάζονται με τη μορφή κανονικών ψηφιακών τιμών που περιγράφουν συγκεκριμένες παραμέτρους των μεταδιδόμενων πληροφοριών.

Για πληροφορίες.Σήμερα, χρησιμοποιείται κυρίως μια απλή στην κωδικοποίηση ροή bit - ένα δυαδικό ψηφιακό σήμα. Αυτός είναι ο τύπος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα δυαδικά ηλεκτρονικά.

Η διαφορά μεταξύ του ψηφιακού τύπου μετάδοσης δεδομένων και της αναλογικής έκδοσης είναι ότι ένα τέτοιο σήμα έχει συγκεκριμένο αριθμό τιμών. Στην περίπτωση ροής bit, υπάρχουν δύο από αυτά: "0" και "1".

Η μετάβαση από το μηδέν στο μέγιστο σε ένα ψηφιακό σήμα είναι απότομη, επιτρέποντας στον εξοπλισμό λήψης να το διαβάσει πιο καθαρά. Εάν παρουσιαστεί συγκεκριμένος θόρυβος και παρεμβολές, θα είναι ευκολότερο για τον δέκτη να αποκωδικοποιήσει ένα ψηφιακό ηλεκτρικό σήμα παρά με την αναλογική μετάδοση πληροφοριών.

Ωστόσο, τα ψηφιακά σήματα διαφέρουν από την αναλογική έκδοση σε ένα μειονέκτημα: με υψηλό επίπεδο παρεμβολών, δεν μπορούν να αποκατασταθούν, αλλά είναι δυνατή η εξαγωγή πληροφοριών από ένα σήμα συνεχούς ροής. Ένα παράδειγμα αυτού θα ήταν μια τηλεφωνική συνομιλία μεταξύ δύο ατόμων, κατά την οποία ολόκληρες λέξεις και ακόμη και φράσεις ενός από τους συνομιλητές μπορεί να εξαφανιστούν.

Αυτό το φαινόμενο στο ψηφιακό περιβάλλον ονομάζεται εφέ διακοπής, το οποίο μπορεί να εντοπιστεί μειώνοντας το μήκος της γραμμής επικοινωνίας ή εγκαθιστώντας έναν επαναλήπτη, ο οποίος αντιγράφει πλήρως τον αρχικό τύπο σήματος και το μεταδίδει περαιτέρω.

Οι αναλογικές πληροφορίες μπορούν να μεταδοθούν μέσω ψηφιακών καναλιών αφού περάσει η διαδικασία ψηφιοποίησης με ειδικές συσκευές. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται μετατροπή αναλογικού σε ψηφιακό (ADC). Αυτή η διαδικασία μπορεί επίσης να αντιστραφεί - μετατροπή ψηφιακού σε αναλογικό (DAC). Ένα παράδειγμα συσκευής DAC θα ήταν ένας ψηφιακός δέκτης τηλεόρασης.

Τα ψηφιακά συστήματα διακρίνονται επίσης από την ικανότητα κρυπτογράφησης και κωδικοποίησης δεδομένων, η οποία έχει γίνει σημαντικός λόγος για την ψηφιοποίηση των κινητών επικοινωνιών και του Διαδικτύου.

Διακριτό σήμα

Υπάρχει ένας τρίτος τύπος πληροφοριών - η διακριτή. Ένα σήμα αυτού του είδους είναι διακοπτόμενο και αλλάζει με την πάροδο του χρόνου, λαμβάνοντας οποιαδήποτε από τις πιθανές (προδιαγεγραμμένες εκ των προτέρων) τιμές.

Η διακριτή μεταφορά πληροφοριών χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι οι αλλαγές συμβαίνουν σύμφωνα με τρία σενάρια:

1. Το ηλεκτρικό σήμα αλλάζει μόνο στο χρόνο, παραμένοντας συνεχές (αμετάβλητο) σε μέγεθος.
2. Αλλάζει μόνο σε μέγεθος, ενώ παραμένει συνεχής στο χρόνο.
3. Μπορεί επίσης να αλλάξει ταυτόχρονα τόσο σε μέγεθος όσο και σε χρόνο.

Η διακριτικότητα έχει βρει εφαρμογή στη μαζική μετάδοση μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων σε υπολογιστικά συστήματα.

Ένα αναλογικό σήμα είναι συνάρτηση ενός συνεχούς ορίσματος (χρόνος). Εάν το γράφημα διακόπτεται περιοδικά, όπως συμβαίνει σε μια ακολουθία παλμών, για παράδειγμα, μιλάμε ήδη για μια συγκεκριμένη διακριτικότητα της έκρηξης.

Ιστορία του όρου

Μηχανικός ηλεκτρονικών υπολογιστών

Αν κοιτάξετε προσεκτικά, δεν είναι γραμμένο πουθενά πού ήρθε στον κόσμο ο ορισμός - αναλογικό. Στη Δύση, ο όρος χρησιμοποιείται από τη δεκαετία του σαράντα από επαγγελματίες υπολογιστών. Ήταν κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου που εμφανίστηκαν τα πρώτα συστήματα υπολογιστών, που ονομάστηκαν ψηφιακά. Και για να διαφοροποιηθούμε, έπρεπε να καταλήξουμε σε νέα επίθετα.

Η έννοια της αναλογικής εισήλθε στον κόσμο των οικιακών συσκευών μόνο στις αρχές της δεκαετίας του '80, όταν κυκλοφόρησαν οι πρώτοι επεξεργαστές Intel και ο κόσμος έπαιζε με παιχνίδια στο ZX-Spectrum σήμερα μπορείτε να αποκτήσετε έναν εξομοιωτή για συσκευές στο Διαδίκτυο. Το gameplay απαιτούσε εξαιρετική επιμονή, επιδεξιότητα και εξαιρετική αντίδραση. Μαζί με τα παιδιά, οι ενήλικες μάζευαν κιβώτια και χτυπούσαν εξωγήινους εχθρούς. Τα σύγχρονα παιχνίδια είναι πολύ κατώτερα από τα πρώιμα πουλιά που αιχμαλώτισαν τα μυαλά των παικτών για κάποιο χρονικό διάστημα.

Ηχογράφηση και τηλεφωνία

Στις αρχές της δεκαετίας του '80 άρχισε να εμφανίζεται η ποπ μουσική με ηλεκτρονική επεξεργασία. Ο μουσικός τηλέγραφος παρουσιάστηκε στο κοινό το 1876, αλλά δεν κέρδισε την αναγνώριση. Η δημοφιλής μουσική απευθύνεται στο κοινό με την ευρεία έννοια της λέξης. Ο τηλέγραφος ήταν σε θέση να παράγει μια μόνο νότα και να τη μεταδώσει σε απόσταση, όπου αναπαρήχθη από ένα ειδικά σχεδιασμένο ηχείο. Και παρόλο που οι Beatles χρησιμοποίησαν ένα ηλεκτρονικό όργανο για να δημιουργήσουν το Sergeant Pepper, το συνθεσάιζερ άρχισε να χρησιμοποιείται στα τέλη της δεκαετίας του '70. Το όργανο έγινε πραγματικά δημοφιλές και ψηφιακό ήδη από τα μέσα της δεκαετίας του '80: θυμηθείτε το Modern Talking. Προηγουμένως, είχαν χρησιμοποιηθεί αναλογικοί συνθεσάιζερ, ξεκινώντας με το Novachord το 1939.

Έτσι, ο μέσος πολίτης δεν είχε την ανάγκη να κάνει διάκριση μεταξύ αναλογικών και ψηφιακών τεχνολογιών έως ότου η τελευταία καθιερώθηκε σταθερά στην καθημερινή ζωή. Η λέξη αναλογικό είναι στη δημόσια ιδιοκτησία από τις αρχές της δεκαετίας του '80. Όσον αφορά την προέλευση του όρου, παραδοσιακά πιστεύεται ότι ο δείκτης δανείστηκε από την τηλεφωνία και αργότερα μεταφέρθηκε στην ηχογράφηση. Οι αναλογικές δονήσεις τροφοδοτούνται απευθείας στο ηχείο και η φωνή ακούγεται αμέσως. Το σήμα είναι παρόμοιο με την ανθρώπινη ομιλία και γίνεται ηλεκτρικό ανάλογο.

Εάν εφαρμόσετε ψηφιακό σήμα στο ηχείο, θα ακουστεί μια απερίγραπτη κακοφωνία από νότες διαφορετικών τόνων. Αυτή η «ομιλία» είναι γνωστή σε όποιον έχει φορτώσει προγράμματα και παιχνίδια από μαγνητική ταινία στη μνήμη του υπολογιστή. Δεν φαίνεται ανθρώπινο, γιατί είναι ψηφιακό. Όσο για το διακριτό σήμα, στα απλούστερα συστήματα τροφοδοτείται απευθείας στο ηχείο, το οποίο χρησιμεύει ως ολοκληρωτής. Η επιτυχία ή η αποτυχία μιας επιχείρησης εξαρτάται αποκλειστικά από σωστά επιλεγμένες παραμέτρους.

Ταυτόχρονα, ο όρος εμφανίστηκε στην ηχογράφηση, όπου η μουσική και η φωνή πήγαιναν απευθείας από το μικρόφωνο στην κασέτα. Η μαγνητική εγγραφή έχει γίνει ανάλογο πραγματικών καλλιτεχνών. Οι δίσκοι βινυλίου είναι σαν τους μουσικούς και εξακολουθούν να θεωρούνται το καλύτερο μέσο για οποιαδήποτε σύνθεση. Αν και παρουσιάζουν περιορισμένη διάρκεια ζωής. Τα CD περιέχουν πλέον συχνά ψηφιακό ήχο που αποκωδικοποιείται από έναν αποκωδικοποιητή. Σύμφωνα με τη Wikipedia, η νέα εποχή ξεκίνησε το 1975 (en.wikipedia.org/wiki/History_of_sound_recording).

Ηλεκτρικές μετρήσεις

Σε ένα αναλογικό σήμα, υπάρχει μια αναλογία μεταξύ της τάσης ή του ρεύματος και της απόκρισης στη συσκευή αναπαραγωγής. Ο όρος τότε θα θεωρηθεί ότι προέρχεται από το ελληνικό ανάλογο. Τι σημαίνει αναλογική; Ωστόσο, η σύγκριση είναι παρόμοια με την παραπάνω: το σήμα είναι παρόμοιο με μια φωνή που αναπαράγεται από τα ηχεία.

Επιπλέον, στην τεχνολογία χρησιμοποιείται ένας άλλος όρος για την αναφορά σε αναλογικά σήματα - συνεχές. Το οποίο αντιστοιχεί στον ορισμό που δόθηκε παραπάνω.

γενικές πληροφορίες

Ενέργεια σήματος

Όπως προκύπτει από τον ορισμό, ένα αναλογικό σήμα έχει άπειρη ενέργεια και δεν περιορίζεται χρονικά. Επομένως, οι παράμετροί του υπολογίζονται κατά μέσο όρο. Για παράδειγμα, τα 220 V που υπάρχουν στις πρίζες καλούνται πραγματική τιμή για τον καθορισμένο λόγο. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται αποτελεσματικές (μέσος όρος σε ένα συγκεκριμένο διάστημα) τιμές. Είναι ήδη σαφές ότι η πρίζα περιέχει αναλογικό σήμα με συχνότητα 50 Hz.

Όταν πρόκειται για διακριτικότητα, χρησιμοποιούνται πεπερασμένες τιμές. Για παράδειγμα, όταν αγοράζετε ένα πιστόλι αναισθητοποίησης, πρέπει να βεβαιωθείτε ότι η ενέργεια κρούσης δεν υπερβαίνει μια συγκεκριμένη τιμή μετρούμενη σε joule. Διαφορετικά, θα υπάρξουν προβλήματα με τη χρήση ή την επιθεώρηση. Δεδομένου ότι, ξεκινώντας από μια συγκεκριμένη ενεργειακή τιμή, το πιστόλι αναισθητοποίησης χρησιμοποιείται μόνο από ειδικές δυνάμεις, με καθορισμένο ανώτατο όριο. Οτιδήποτε άλλο είναι καταρχήν παράνομο και μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο όταν χρησιμοποιείται.

Η ενέργεια του παλμού βρίσκεται πολλαπλασιάζοντας το ρεύμα και την τάση με τη διάρκεια. Και αυτό δείχνει το πεπερασμένο της παραμέτρου για διακριτά σήματα. Οι ψηφιακές ακολουθίες βρίσκονται επίσης στην τεχνολογία. Ένα ψηφιακό σήμα διαφέρει από ένα διακριτό σήμα από αυστηρά καθορισμένες παραμέτρους:

1. Διάρκεια.
2. Εύρος.
3. Η παρουσία δύο καθορισμένων καταστάσεων: 0 και 1.
4. Τα bit μηχανής 0 και 1 προστίθενται σε λέξεις που είναι προσυμφωνημένες και κατανοητές από τους συμμετέχοντες (γλώσσα συναρμολόγησης).

Αμοιβαία μετατροπή σήματος

Ένας πρόσθετος ορισμός ενός αναλογικού σήματος είναι η φαινομενική τυχαιότητά του, η απουσία ορατών κανόνων ή η ομοιότητά του με ορισμένες φυσικές διεργασίες. Για παράδειγμα, ένα ημιτονοειδές κύμα μπορεί να περιγράψει την περιστροφή της Γης γύρω από τον Ήλιο. Αυτό είναι ένα αναλογικό σήμα. Στη θεωρία κυκλώματος και σήματος, ένα ημιτονοειδές αντιπροσωπεύεται από ένα διάνυσμα πλάτους περιστροφής. Και η φάση του ρεύματος και της τάσης είναι διαφορετική - πρόκειται για δύο διαφορετικά διανύσματα, που προκαλούν αντιδραστικές διεργασίες. Τι παρατηρείται σε επαγωγείς και πυκνωτές.

Από τον ορισμό προκύπτει ότι ένα αναλογικό σήμα μετατρέπεται εύκολα σε διακριτό. Οποιοδήποτε τροφοδοτικό διακόπτη μειώνει την τάση εισόδου από την πρίζα σε δέσμες. Κατά συνέπεια, ασχολείται με τη μετατροπή ενός αναλογικού σήματος με συχνότητα 50 Hz σε διακριτές υπερηχητικές εκρήξεις. Μεταβάλλοντας τις παραμέτρους κοπής, το τροφοδοτικό προσαρμόζει τις τιμές εξόδου στις απαιτήσεις του ηλεκτρικού φορτίου.

Μέσα σε έναν δέκτη ραδιοκυμάτων με ανιχνευτή πλάτους, συμβαίνει η αντίστροφη διαδικασία. Αφού διορθωθεί το σήμα, σχηματίζονται παλμοί διαφόρων πλάτους στις διόδους. Οι πληροφορίες περιέχονται στο φάκελο ενός τέτοιου σήματος, τη γραμμή που συνδέει τις κορυφές του δέματος. Το φίλτρο μετατρέπει διακριτούς παλμούς σε αναλογικές τιμές. Η αρχή βασίζεται στην ενσωμάτωση της ενέργειας: κατά τη διάρκεια της περιόδου παρουσίας τάσης, το φορτίο του πυκνωτή αυξάνεται και, στη συνέχεια, στο διάστημα μεταξύ των κορυφών, το ρεύμα σχηματίζεται λόγω της προηγουμένως συσσωρευμένης παροχής ηλεκτρονίων. Το κύμα που προκύπτει τροφοδοτείται σε έναν ενισχυτή μπάσων και αργότερα σε ηχεία, όπου το αποτέλεσμα ακούγεται από άλλους.

Το ψηφιακό σήμα κωδικοποιείται διαφορετικά. Εκεί, το πλάτος του παλμού περιέχεται στη λέξη μηχανής. Αποτελείται από ένα και μηδενικό, απαιτείται αποκωδικοποίηση. Η λειτουργία πραγματοποιείται από ηλεκτρονικές συσκευές: προσαρμογέας γραφικών, προϊόντα λογισμικού. Όλοι κατέβασαν κωδικοποιητές K-Lite από το Διαδίκτυο, αυτή είναι η περίπτωση. Το πρόγραμμα οδήγησης είναι υπεύθυνο για την αποκωδικοποίηση του ψηφιακού σήματος και τη μετατροπή του για έξοδο σε ηχεία και οθόνη.

Δεν χρειάζεται να βιαστούμε σε σύγχυση όταν ένας προσαρμογέας ονομάζεται επιταχυντής 3-D και αντίστροφα. Το πρώτο μετατρέπει μόνο το παρεχόμενο σήμα. Για παράδειγμα, υπάρχει πάντα ένας προσαρμογέας πίσω από την ψηφιακή είσοδο DVI. Ασχολείται μόνο με τη μετατροπή αριθμών από ένα και μηδενικό για εμφάνιση στη μήτρα της οθόνης. Ανακτά πληροφορίες σχετικά με τη φωτεινότητα και τις τιμές εικονοστοιχείων RGB. Όσον αφορά τον τρισδιάστατο επιταχυντή, η συσκευή μπορεί (αλλά δεν απαιτείται) να περιέχει έναν προσαρμογέα, αλλά η κύρια εργασία είναι περίπλοκοι υπολογισμοί για την κατασκευή τρισδιάστατων εικόνων. Αυτή η τεχνική σας επιτρέπει να ξεφορτώσετε τον κεντρικό επεξεργαστή και να επιταχύνετε τη λειτουργία του προσωπικού σας υπολογιστή.

Το αναλογικό σε ψηφιακό σήμα μετατρέπεται σε ADC. Αυτό συμβαίνει στο λογισμικό ή μέσα στο τσιπ. Ορισμένα συστήματα συνδυάζουν και τις δύο μεθόδους. Η διαδικασία ξεκινά με τη λήψη δειγμάτων που ταιριάζουν σε μια δεδομένη περιοχή. Κάθε μία, όταν μετασχηματίζεται, γίνεται λέξη μηχανής που περιέχει το υπολογιζόμενο ψηφίο. Στη συνέχεια οι αναγνώσεις συσκευάζονται σε δέματα, δίνοντας τη δυνατότητα αποστολής τους σε άλλους συνδρομητές του σύνθετου συστήματος.

Οι κανόνες δειγματοληψίας κανονικοποιούνται από το θεώρημα του Kotelnikov, το οποίο δείχνει τη μέγιστη συχνότητα δειγματοληψίας. Τις περισσότερες φορές απαγορεύεται η αντίστροφη μέτρηση, καθώς χάνονται πληροφορίες. Για να το θέσω απλά, μια εξαπλάσια υπέρβαση της συχνότητας δειγματοληψίας πάνω από το ανώτερο όριο του φάσματος σήματος θεωρείται επαρκής. Μια μεγαλύτερη προσφορά θεωρείται επιπλέον πλεονέκτημα, που εγγυάται καλή ποιότητα. Οποιοσδήποτε έχει δει ενδείξεις για το ρυθμό δειγματοληψίας των ηχογραφήσεων. Συνήθως η ρύθμιση είναι πάνω από 44 kHz. Ο λόγος είναι οι ιδιαιτερότητες της ανθρώπινης ακοής: το ανώτερο όριο του φάσματος είναι 10 kHz. Επομένως, μια συχνότητα δειγματοληψίας 44 kHz είναι αρκετή για μέτρια μετάδοση ήχου.

Διαφορά μεταξύ διακριτού και ψηφιακού σήματος

Τέλος, ένα άτομο συνήθως αντιλαμβάνεται αναλογικές πληροφορίες από τον έξω κόσμο. Εάν το μάτι δει ένα φως που αναβοσβήνει, η περιφερειακή όραση θα καταγράψει το γύρω τοπίο. Κατά συνέπεια, το τελικό αποτέλεσμα δεν φαίνεται να είναι διακριτό. Φυσικά, είναι δυνατό να προσπαθήσουμε να δημιουργήσουμε μια διαφορετική αντίληψη, αλλά αυτό είναι δύσκολο και θα αποδειχθεί εντελώς τεχνητό. Αυτή είναι η βάση για τη χρήση του κώδικα Μορς, ο οποίος αποτελείται από τελείες και παύλες που διακρίνονται εύκολα από το θόρυβο του φόντου. Οι διακριτές πινελιές ενός τηλεγραφικού κλειδιού είναι δύσκολο να συγχέονται με φυσικά σήματα, ακόμη και με την παρουσία ισχυρού θορύβου.

Ομοίως, ψηφιακές γραμμές έχουν εισαχθεί στην τεχνολογία για την εξάλειψη των παρεμβολών. Κάθε λάτρης του βίντεο προσπαθεί να αποκτήσει ένα κωδικοποιημένο αντίγραφο της ταινίας σε μέγιστη ανάλυση. Οι ψηφιακές πληροφορίες μπορούν να μεταδοθούν σε μεγάλες αποστάσεις χωρίς την παραμικρή παραμόρφωση. Οι κανόνες που είναι γνωστοί και στις δύο πλευρές για το σχηματισμό προσυμφωνημένων λέξεων γίνονται βοηθοί. Μερικές φορές περιττές πληροφορίες ενσωματώνονται σε ένα ψηφιακό σήμα, επιτρέποντας τη διόρθωση ή τον εντοπισμό σφαλμάτων. Αυτό εξαλείφει τις εσφαλμένες αντιλήψεις.

Παλμικά σήματα

Για να είμαστε πιο ακριβείς, διακριτά σήματα δίνονται από μετρήσεις σε ορισμένα χρονικά σημεία. Είναι σαφές ότι μια τέτοια ακολουθία δεν σχηματίζεται στην πραγματικότητα λόγω του γεγονότος ότι η άνοδος και η πτώση έχουν πεπερασμένο μήκος. Η ώθηση δεν μεταδίδεται αμέσως. Επομένως, το φάσμα της ακολουθίας δεν θεωρείται διακριτό. Αυτό σημαίνει ότι το σήμα δεν μπορεί να ονομαστεί έτσι. Στην πράξη, υπάρχουν δύο κατηγορίες:

1. Αναλογικά σήματα παλμών - το φάσμα των οποίων καθορίζεται από τον μετασχηματισμό Fourier, επομένως, συνεχές, τουλάχιστον σε ορισμένες περιοχές. Το αποτέλεσμα της δράσης της τάσης ή του ρεύματος σε ένα κύκλωμα βρίσκεται από τη λειτουργία συνέλιξης.
2. Τα διακριτά σήματα παλμών δείχνουν επίσης ένα διακριτό φάσμα οι λειτουργίες με αυτά πραγματοποιούνται μέσω διακριτών μετασχηματισμών Fourier. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται επίσης διακριτή συνέλιξη.

Αυτές οι διευκρινίσεις είναι σημαντικές για τους γραμματικούς που έχουν διαβάσει ότι τα σήματα παλμών μπορεί να είναι αναλογικά. Τα διακριτά ονομάζονται από τα χαρακτηριστικά του φάσματος. Ο όρος αναλογικό χρησιμοποιείται για τη διαφοροποίηση. Το επίθετο συνεχής είναι εφαρμόσιμο, όπως ήδη αναφέρθηκε παραπάνω, και σε σχέση με τα χαρακτηριστικά του φάσματος.

Διευκρίνιση: μόνο το φάσμα μιας άπειρης ακολουθίας παλμών θεωρείται αυστηρά διακριτό. Για ένα πακέτο, τα αρμονικά στοιχεία είναι πάντα ασαφή. Ένα τέτοιο φάσμα μοιάζει με μια ακολουθία παλμών διαμορφωμένων στο πλάτος.