Jenis isyarat, modulasi

Nilai analog — nilai yang nilainya berubah secara berterusan dalam selang waktu tertentu. Nilai khususnya hanya bergantung pada ketepatan alat pengukur. Ini, sebagai contoh, suhu.

Nilai diskret - kuantiti yang nilainya berubah secara mendadak. Contohnya, bilangan pelajar di dalam bilik darjah. Isyarat ukuran — isyarat yang mengandungi maklumat kuantitatif tentang kuantiti fizik yang diukur. Sebagai contoh, voltan pada output transduser termoelektrik yang mengukur suhu.

Makluman data — bentuk perwakilan mesej data dengan kuantiti fizikal, perubahan satu atau beberapa parameter yang mencerminkan perubahannya.

Dalam teknologi mikropemproses, isyarat adalah kuantiti elektrik (arus, voltan). Parameter wakil isyarat data ialah parameter isyarat data yang perubahannya mencerminkan perubahan dalam mesej data (amplitud, kekerapan, fasa, tempoh nadi, tempoh jeda).

Isyarat data analog — isyarat data di mana setiap parameter yang mewakili diterangkan oleh fungsi masa dan set berterusan nilai yang mungkin, i.e.isyarat analog diterangkan oleh fungsi berterusan (atau berterusan sekeping) xа(t), dan fungsi itu sendiri serta hujah t boleh mengambil sebarang nilai pada beberapa selang.

Isyarat analog f (t) dipanggil berkala jika terdapat nombor nyata T supaya f (t + T) = f (t) untuk setiap t, dan T dipanggil tempoh isyarat.

Isyarat data diskret — berbeza daripada analog kerana nilainya hanya diketahui pada masa yang diskret. Isyarat diskret diterangkan oleh fungsi kekisi — jujukan — xd (nT), dengan T = const ialah selang pensampelan (tempoh), n = 0, 1, 2,….

Fungsi xd (nT) itu sendiri boleh mengambil nilai sewenang-wenangnya pada momen diskret dalam selang waktu tertentu. Nilai fungsi ini dipanggil sampel fungsi atau sampel. Notasi lain untuk fungsi kekisi x(nT) ialah x(n) atau xn. Urutan x(n) boleh terhingga atau tak terhingga, bergantung pada selang takrifan fungsi.

Isyarat data terkuantisasi — berbeza daripada analog atau diskret dengan membahagikan julat nilai nilai berterusan atau diskret kepada bilangan selang terhingga. Bentuk pengkuantitian yang paling mudah ialah pembahagian integer dengan nombor asli, dipanggil faktor pengkuantitian.

Isyarat data digital — isyarat di mana setiap parameter yang mewakili diterangkan oleh fungsi masa diskret dan set terhingga nilai yang mungkin. Isyarat digital diterangkan oleh fungsi kekisi terkuantisasi x° C(nT). Apabila isyarat digital diperolehi daripada isyarat analog, pensampelan dan kuantisasi berlaku.

Isyarat digital binari — isyarat data yang menggunakan kaedah mewakili maklumat tentang nilai parameter dalam bentuk gabungan berbilang bit dua nilai - sifar dan satu - dan biasanya dipanggil kod binari.

Dalam kod binari, hanya dua digit digunakan: 1 dan 0. Setiap nombor mengandungi beberapa digit, setiap satu daripadanya boleh mengandungi hanya satu daripada digit ini. Satu nombor sepadan dengan satu keadaan elemen, contohnya kenalan tertutup, dan satu lagi dengan keadaan elemen lain - kenalan terbuka.

Dalam sistem binari, unit setiap bit adalah dua kali bit jiran tertib lebih rendah. Untuk integer, unit bit pertama (paling ketara) ialah 20=1, unit digit kedua ialah 2 • 20=21 = 2, ketiga — 2 • 21=22= 4, keempat 2 • 22=23= 8, dsb. Contohnya, nombor perpuluhan 214 214 = 2 • 102+1•101+0•25+4•100, dan dalam sistem binari 214 = 1 • 27+1•26+0•25+1•24+0•23 +1• 22+1•21+0•20 dan akan ditulis sebagai 11010110.

Modulasi - proses menukar satu atau lebih parameter ayunan pembawa frekuensi tinggi mengikut undang-undang isyarat maklumat frekuensi rendah (mesej).

Pada masa kini, isyarat digital binari digunakan dalam peranti elektronik digital kerana kesederhanaan pengekodan dan pemprosesan. Pelbagai jenis modulasi digunakan untuk menghantar isyarat digital melalui saluran komunikasi (contohnya, saluran elektrik atau radio).

Mari kita pertimbangkan contoh mewakili parameter isyarat data menggunakan contoh jenis modulasi yang berbeza (lihat Rajah 1). Sebagai tambahan kepada jenis modulasi yang dipertimbangkan, terdapat juga fasa (PM), nadi masa (VIM), lebar nadi (PWM) dan modulasi lain.

nasi. 1. Pelbagai jenis modulasi isyarat — berbeza mewakili parameter isyarat data

Untuk memahami intipati isyarat digital, pertimbangkan klasifikasi berikut. Dalam teknologi digital, isyarat dibezakan (Rajah 2):

• saiz sewenang-wenangnya dan berterusan dalam masa (analog);

• saiz rawak dan masa diskret (discrete);

• dikuantisasi dalam saiz dan berterusan dalam masa (dikuantisasi);

• dikuantisasi dalam magnitud dan diskret dalam masa (digital).

nasi. 2. Isyarat analog, diskret, kuantiti dan digital

Isyarat analog sering digunakan untuk mewakili kuantiti fizikal yang berubah secara berterusan. Contohnya, isyarat elektrik analog yang ditangkap oleh daripada termokopel, membawa maklumat tentang perubahan suhu, isyarat daripada mikrofon — tentang perubahan tekanan pantas dalam gelombang bunyi, dsb.

Dalam teknologi digital dan nadi, istilahnya tidak mantap. Jadi, isyarat diskret ialah isyarat yang nilai parameter perwakilannya hanya diketahui pada saat-saat tertentu dalam masa, dan ia juga merupakan isyarat, tidak seperti analog, yang parameter perwakilannya hanya boleh mengambil nilai tetap (biasanya dua: logik " sifar" atau "unit" logik).

Dalam kes kedua, adalah betul untuk memanggil isyarat dikuantisasi, tetapi modul industri dipanggil "modul input isyarat diskret". Selain menggunakan kuantiti fizikal yang berbeza untuk menyampaikan maklumat, isyarat juga berbeza dalam parameter perwakilannya.