-1

הבנת אותות אנלוגיים ודיגיטליים ותפקידיהם והשוני

בעולם התקשורת, האות מחולק לשני סוגים, אנלוגיים ודיגיטליים, ההסבר, הפונקציה הבאה, וההבדל בין אותות אנלוגיים לאותות דיגיטליים.

אות אנלוגי וגם אות דיגיטלי, אוליעכשיו יש כל כך הרבה אנשים ששומעים את המונח, אך כששואלים אותם לגבי הבנתו, רק מעטים מבינים את משמעותם של אותות אנלוגיים ושל אותות דיגיטליים.

תוכן עניינים

הגדרת אותות אנלוגיים ודיגיטליים

1. הגדרת אותות אנלוגיים

אותות אנלוגיים הם אותות נתונים בצורהגלים רציפים, הנושאים מידע על ידי שינוי מאפייני הגל. שני הפרמטרים / המאפיינים העיקריים שיש להם אותות אנלוגיים הם משרעת ותדר. בדרך כלל מכנים אותות אנלוגיים גלי סינוס, שכן גלי הסינוס הם הבסיס לכל צורות האותות האנלוגיים.

זה מבוסס על העובדה שהניתוחפורייה, ניתן לקבל אות אנלוגי משילוב של מספר גלי סינוס. על ידי שימוש בסיגנלים אנלוגיים, טווח העברת הנתונים יכול להגיע למרחקים גדולים, אך אות זה מושפע בקלות מרעש. לגלים בסיגנלים אנלוגיים הנמצאים בדרך כלל בצורה של גלי סינוס יש שלושה משתנים בסיסיים, כלומר משרעת, תדר ושלב.

אמפליטודה היא פרמטר של מתח גבוה ונמוך של אותות אנלוגיים.
תדר הוא מספר גלי האות האנלוגי ביחידות של שניות.
שלב הוא הזווית של האות האנלוגי בזמן מסוים.

2. הגדרת אותות דיגיטליים

Signal Digital היא טכנולוגיה המסוגלתהמרת אותות לשילוב של רצפים של המספרים 0 ו- 1 (גם עם בינארי), כך שהם לא מושפעים בקלות מרעש, תהליך המידע הוא קל, מהיר ומדויק, אך שידור עם אותות דיגיטליים מגיע רק לטווח קרוב יחסית של העברת נתונים. בדרך כלל אותות אלה ידועים גם כאותות נפרדים.

איתותים עם שני התנאים הללו נפוציםקרא קצת. ביט הוא מונח טיפוסי לרמזים דיגיטליים. ביט אחד יכול להיות אפס (0) או אחד (1). הערכים האפשריים לקצת הם 2 (21). הערכים האפשריים של 2 ביטים הם 4 (22) בצורה של 00, 01, 10 ו- 11. באופן כללי, מספר הערכים האפשריים הנוצרים על ידי השילוב של n ביטים הוא 2n.

מערכת דיגיטלית היא סוג של דגימה מ-מערכת אנלוגית. בעיקרון דיגיטלי מקודד בצורה בינארית (Hexa). מספר הערכים של מערכת דיגיטלית מוגבל על ידי רוחב / מספר הסיביות (רוחב הפס). מספר הסיביות משפיע מאוד גם על הדיוק של המערכת הדיגיטלית.

לאות דיגיטלי זה מגוון תכונות ייחודיות שלא ניתן למצוא בטכנולוגיה אנלוגית, כלומר:

יכול לשלוח מידע במהירות האור שיכולה לגרום למידע ניתן לשלוח במהירות גבוהה.
השימוש החוזר במידע אינו משפיע על איכות וכמות המידע עצמו.
ניתן לעבד מידע ולשנות אותו לצורות שונות.
יכול לעבד כמויות גדולות מאוד של מידע ולשלוח אותו באופן אינטראקטיבי.

כיום טכנולוגיות רבות משתמשות בטכנולוגיית איתות דיגיטלי. בגלל היתרונות, כולל:

כאחסון של תוצאות העיבוד, האותות הדיגיטליים קלים יותר מאשר האותות האנלוגיים.
כמו אחסון אות דיגיטלי יכול להשתמש במדיה דיגיטלית כגון תקליטורים, DVD, FlashDisk, כוננים קשיחים. ואילו המדיה לאחסון האותות האנלוגיים היא סרט מגנטי.
חסין יותר מפני רעש מכיוון שהוא עובד ברמות '0' ו- '1'.
חסין יותר משינויי טמפרטורה. עיבוד קל יותר.

בהתייחס לרעיונות סטיבן קוק (קורנליוס אריאנטו, 2010)ישנן שתי סיבות חשובות במהלך התהליך של הסבת אותות אנלוגיים לאותות דיגיטליים. הראשון הוא "קצב הדגימה", או באיזו תדירות רישום ערכי מתח.

שנית, מדובר ב"סיביות לכל מדגם ", או באיזו מידה נרשמים הערכים. השלישי הוא מספר הערוצים (מונו או סטריאו), אך לרוב יישומי ASR (זיהוי דיבור אוטומטי) מספיק מונו. על החוקרים להתנסות בערכים שונים כדי לקבוע מה עובד הכי טוב עם האלגוריתם שלהם.

פונקציות איתות אנלוגיות ודיגיטליות

ממיר ADC (ממיר אנלוגי לדיגיטלי)פונקציה לקידוד המתח של אות אנלוגי זמן רציף ליצירת סדרה של פיסות זמן דיגיטליות בדידות כך שניתן יהיה לעבד את האות על ידי מחשב. ניתן לתאר את תהליך ההמרה כתהליך בן 3 שלבים. כלומר:

1. דגימה

דגימה היא המרה של אות אנלוגיזמן רציף, xa (t), הופך לאות זמן בדיד בערך רציף x (n), המתקבל על ידי צילום "תמונת מצב" של אות הזמן הרצוף בזמן דיסקרטי. ניתן לכתוב באופן מתמטי: x (n) = xa (nT)

איפה:

T = מרווח דגימה (שניות)

n = מספר שלם

2. כימות

הכימות היא המרה של אותות בדידים בזמןערך רציף, x (n), הופך לאות ערך בדידים בזמן דיסקרטי, x q (n). הערך בכל זמן רציף מכמת או נמדד במתח ההשוואה הקרוב ביותר. ההבדל בין צילומי x (n) לאות הכמוי xq (n) נקרא שגיאת הכימות.

המתח של אות הקלט בסולם מלא מחולקעד 2 N רמות. כאשר N הוא רזולוציית הסיביות של ה- ADC (מספר עמדות המתח השוות). עבור N = 3 ביטים, מתח מתח הכניסה בסולם מלא יחולק ל: 2 N = 2 3 = 8 רמות (רמת מתח השוואתית).

3. קידוד (קידוד)

כפול כל מתח מתחלשורות של ביטים בינאריים. עבור N = 3 ביטים, מתח מתח ההשוואה = 8 רמות. שמונה רמות אלה מקודדות כ- 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 ו- 111 ביט.