A jelek típusai, moduláció

Analóg érték - olyan érték, amelynek értékei egy adott intervallumban folyamatosan változnak. Konkrét értéke csak a mérőeszköz pontosságától függ. Ez például a hőmérséklet.

Egy diszkrét érték - olyan mennyiség, amelynek értékei meredeken változnak. Például a tanulók száma az osztályteremben. Mérési jel – a mért fizikai mennyiségről kvantitatív információt tartalmazó jel. Például a hőmérsékletet mérő termoelektromos átalakító kimenetén lévő feszültség.

Adatriasztás — az adatüzenet fizikai mennyiséggel való megjelenítésének formája, egy vagy több paraméter változása, amely annak változását tükrözi.

A mikroprocesszoros technikában a jelek elektromos mennyiségek (áram, feszültség). Az adatjel reprezentatív paramétere olyan adatjel-paraméter, amelynek változása az adatüzenet változását tükrözi (amplitúdó, frekvencia, fázis, impulzus időtartama, szünet időtartama).

Analóg adatjel — olyan adatjel, amelyben a reprezentáló paraméterek mindegyikét az idő függvénye és a lehetséges értékek folyamatos halmaza írja le, pl.az analóg jeleket egy folytonos (vagy darabonként folytonos) xа(t) függvény írja le, és maga a függvény és a t argumentum tetszőleges értéket vehet fel bizonyos intervallumokon

Egy f (t) analóg jelet periodikusnak nevezünk, ha van olyan T valós szám, amelyre minden t-re f (t + T) = f (t), T-t pedig a jel periódusának nevezzük.

Diszkrét adatjel - abban különbözik az analógoktól, hogy értékei csak diszkrét időpontokban ismertek. A diszkrét jeleket rácsfüggvények – sorozatok – xd (nT) írják le, ahol T = const a mintavételi intervallum (periódus), n = 0, 1, 2,….

Maga az xd (nT) függvény tetszőleges értékeket vehet fel diszkrét pillanatokban egy bizonyos intervallumon belül. Ezeket a függvényértékeket függvénymintáknak vagy mintáknak nevezzük. Az x(nT) rácsfüggvény másik jelölése x(n) vagy xn. Az x(n) sorozat lehet véges vagy végtelen, a függvény definíciós intervallumától függően.

Kvantált adatjel - abban különbözik az analógtól vagy a diszkréttől, hogy egy folytonos vagy diszkrét érték értéktartományát véges számú intervallumra osztja. A kvantálás legegyszerűbb formája az egész szám természetes számmal való osztása, amit kvantálási tényezőnek nevezünk.

Digitális adatjel — olyan jel, amelyben a reprezentáló paraméterek mindegyikét egy diszkrét időfüggvény és a lehetséges értékek véges halmaza írja le. A digitális jeleket x° C(nT) kvantált rácsfüggvények írják le. Amikor egy analóg jelből digitális jelet kapunk, mintavételezés és kvantálás történik.

Bináris digitális jel - olyan adatjel, amely egy paraméter értékére vonatkozó információ megjelenítésének módszerét használja két érték - nulla és egy - többbites kombinációja formájában, és általában bináris kódnak nevezik.

A bináris kódban csak két számjegy használható: 1 és 0. Minden szám több számjegyet tartalmaz, amelyek mindegyike csak egy számjegyet tartalmazhat. Az egyik szám az elem egyik állapotának felel meg, például egy zárt érintkezőnek, a másik pedig az elem másik állapotának - nyitott érintkezőnek.

A bináris rendszerben minden bit mértékegysége a szomszédos alacsonyabb rendű bit kétszerese Egész számok esetén az első (legkisebb jelentőségű) bit mértékegysége 20=1, a második számjegy egysége 2 • 20=21 = 2, harmadik — 2 • 21=22= 4, negyedik 2 • 22=23= 8 stb. Például decimális szám 214 214 = 2 • 102+1•101+0•25+4•100, kettes rendszerben pedig 214 = 1 • 27+1•26+0•25+1•24+0•23 +1• 22+1•21+0•20, és 11010110 lesz.

Moduláció - a nagyfrekvenciás vivőoszcilláció egy vagy több paraméterének megváltoztatásának folyamata a kisfrekvenciás információs jel (üzenet) törvénye szerint.

Manapság a bináris digitális jeleket a digitális elektronikus eszközökben használják a kódolás és feldolgozás egyszerűsége miatt. A digitális jelek kommunikációs csatornákon (például elektromos vagy rádiócsatornákon) keresztüli továbbítására többféle modulációt alkalmaznak.

Tekintsünk példákat az adatjelek paramétereinek ábrázolására a különböző típusú modulációk példáján (lásd 1. ábra). A figyelembe vett modulációs típusok mellett létezik még fázis (PM), időimpulzus (VIM), impulzusszélesség (PWM) és egyéb modulációk.

Rizs. 1. A jelmoduláció különböző típusai — az adatjelek különböző reprezentációs paraméterei

A digitális jel lényegének megértéséhez vegye figyelembe a következő osztályozást. A digitális technológiában a jeleket megkülönböztetik (2. ábra):

• tetszőleges méretű és időben folyamatos (analóg);

• méretben véletlenszerű és időben diszkrét (diszkrét);

• méretben kvantált és időben folyamatos (kvantált);

• nagyságrendben kvantált és időben diszkrét (digitális).

Rizs. 2. Analóg, diszkrét, kvantált és digitális jelek

Az analóg jeleket gyakran használják a folyamatosan változó fizikai mennyiségek ábrázolására. Például egy analóg elektromos jel, amelyet a hőelemből, információt hordoz a hőmérséklet változásairól, egy mikrofon jelét – a hanghullámok gyors nyomásváltozásairól stb.

A digitális és impulzustechnológiában a terminológia nem jól ismert. Tehát a diszkrét jel olyan jel, amelynek reprezentatív paraméterértékei csak bizonyos időpillanatokban ismertek, és az analógtól eltérően olyan jel is, amelynek reprezentatív paramétere csak rögzített értékeket vehet fel (általában kettő: logikai " nulla" vagy logikai „egység").

A második esetben helyes lenne a jelet kvantáltnak nevezni, de az ipari modulokat "diszkrét jelbemeneti moduloknak" nevezik. Amellett, hogy a jelek különböző fizikai mennyiségeket használnak információk továbbítására, a jelek reprezentációs paramétereikben is különböznek.