Mỗi ngày mọi người phải đối mặt với việc sử dụng các thiết bị điện tử. Không có họ, cuộc sống hiện đại là không thể. Rốt cuộc, chúng ta đang nói về TV, radio, máy tính, điện thoại, thiết bị đa năng và hơn thế nữa. Trước đây, một vài năm trước, không ai nghĩ đến tín hiệu nào được sử dụng trong mỗi thiết bị có thể hoạt động. Bây giờ các từ "analog", "kỹ thuật số", "rời rạc" đã được nghe từ lâu. Một số tín hiệu được liệt kê ở trên có chất lượng cao và đáng tin cậy.
Truyền dẫn kỹ thuật số ra đời muộn hơn nhiều so với truyền dẫn tương tự. Điều này là do tín hiệu như vậy dễ duy trì hơn nhiều và công nghệ vào thời điểm đó không quá tiên tiến.
Mọi người luôn phải đối mặt với khái niệm "sự rời rạc". Nếu bạn dịch từ này từ tiếng Latinh, thì nó sẽ có nghĩa là "sự gián đoạn". Đi sâu vào lĩnh vực khoa học, chúng ta có thể nói rằng tín hiệu rời rạc là một phương thức truyền thông tin, ngụ ý về sự thay đổi theo thời gian của môi trường sóng mang. Cái sau nhận bất kỳ giá trị nào từ tất cả những gì có thể. Giờ đây, sự rời rạc đang mờ dần trong nền, sau khi quyết định sản xuất hệ thống trên chip được đưa ra. Chúng là không thể tách rời và tất cả các thành phần tương tác chặt chẽ với nhau.bạn bè. Trong sự rời rạc, mọi thứ hoàn toàn ngược lại - từng chi tiết được hoàn thiện và kết nối với những chi tiết khác thông qua các đường liên lạc đặc biệt.
Tín hiệu
Tín hiệu là một mã đặc biệt được một hoặc nhiều hệ thống truyền vào không gian. Từ ngữ này là chung chung.
Trong lĩnh vực thông tin và truyền thông, tín hiệu là một sóng mang đặc biệt của bất kỳ dữ liệu nào được sử dụng để truyền thông điệp. Nó có thể được tạo ra nhưng không được chấp nhận, điều kiện cuối cùng là tùy chọn. Nếu tín hiệu là một tin nhắn, thì việc "bắt" nó được coi là cần thiết.
Mã truyền dữ liệu được mô tả được đưa ra bởi một hàm toán học. Nó đặc trưng cho tất cả các thay đổi có thể có của các tham số. Trong lý thuyết kỹ thuật vô tuyến, mô hình này được coi là cơ bản. Trong đó, nhiễu được gọi là tín hiệu tương tự. Nó là một chức năng của thời gian tương tác tự do với mã được truyền và làm biến dạng nó.
Bài báo mô tả các loại tín hiệu: rời rạc, tương tự và kỹ thuật số. Lý thuyết chính về chủ đề đang được mô tả cũng được đưa ra ngắn gọn.
Các loại tín hiệu
Có một số kiểu phân loại tín hiệu. Hãy xem xét những loại nào.
- Theo môi trường vật lý của sóng mang dữ liệu, tín hiệu điện, quang học, âm thanh và điện từ được tách biệt. Có một số loài khác, nhưng chúng ít được biết đến.
- Theo phương pháp cài đặt, các tín hiệu được chia thành thường xuyên và không đều. Trước đây là các phương pháp truyền dữ liệu xác định được chỉ định bởi một hàm phân tích. Các giá trị ngẫu nhiên được xây dựng dựa trên lý thuyết xác suất và chúng cũng nhận bất kỳ giá trị nào trong các khoảng thời gian khác nhau.
- Tùy thuộc vào các chức năng mô tả tất cả các tham số tín hiệu, các phương pháp truyền dữ liệu có thể là tương tự, rời rạc, kỹ thuật số (một phương pháp được lượng tử hóa mức độ). Chúng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho nhiều thiết bị điện.
Bây giờ người đọc biết tất cả các loại tín hiệu. Sẽ không khó để bất kỳ người nào hiểu được chúng, cái chính là bạn phải suy nghĩ một chút và nhớ lại môn học vật lý của trường.
Tín hiệu được xử lý để làm gì?
Tín hiệu được xử lý để truyền và nhận thông tin được mã hóa trong đó. Một khi nó được chiết xuất, nó có thể được sử dụng theo nhiều cách khác nhau. Trong một số tình huống, nó sẽ được định dạng lại.
Có một lý do khác để xử lý tất cả các tín hiệu. Nó bao gồm một sự nén nhẹ các tần số (để không làm hỏng thông tin). Sau đó, nó được định dạng và truyền ở tốc độ chậm.
Phương pháp đặc biệt được sử dụng trong tín hiệu tương tự và kỹ thuật số. Đặc biệt, lọc, tích chập, tương quan. Chúng cần thiết để khôi phục tín hiệu nếu nó bị hỏng hoặc bị nhiễu.
Sáng tạo và hình thành
Thông thường, các bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số (ADC) và kỹ thuật số sang tương tự (DAC) thường được sử dụng để tạo tín hiệu. Thông thường, cả hai đều chỉ được sử dụng trong tình huống sử dụng công nghệ DSP. Trong các trường hợp khác, chỉ việc sử dụng DAC mới có hiệu quả.
Khi tạomã tương tự vật lý với việc sử dụng thêm các phương pháp kỹ thuật số dựa trên thông tin nhận được, được truyền từ các thiết bị đặc biệt.
Dải động
Phạm vi của tín hiệu được tính bằng chênh lệch giữa mức âm lượng cao hơn và thấp hơn, được biểu thị bằng decibel. Nó hoàn toàn phụ thuộc vào công việc và các tính năng của hiệu suất. Chúng ta đang nói về cả những bản nhạc và những cuộc đối thoại thông thường giữa con người với nhau. Ví dụ, nếu chúng ta lấy một phát thanh viên đọc tin tức, thì dải động của anh ta dao động trong khoảng 25-30 dB. Và trong khi đọc một tác phẩm, nó có thể tăng lên đến 50 dB.
Tín hiệu tương tự
Tín hiệu tương tự là cách truyền dữ liệu liên tục theo thời gian. Nhược điểm của nó là có nhiễu, đôi khi dẫn đến mất thông tin hoàn toàn. Rất thường xuyên có những trường hợp như vậy không thể xác định được đâu là dữ liệu quan trọng trong mã và đâu là những biến dạng thông thường.
Đây chính là lý do tại sao xử lý tín hiệu kỹ thuật số trở nên rất phổ biến và đang dần thay thế tín hiệu tương tự.
Tín hiệu kỹ thuật số
Tín hiệu số là một dòng dữ liệu đặc biệt, nó được mô tả bằng các hàm rời rạc. Biên độ của nó có thể nhận một giá trị nhất định từ những giá trị đã cho. Trong khi tín hiệu tương tự có khả năng nhận được một lượng lớn tiếng ồn, tín hiệu kỹ thuật số sẽ lọc hầu hết tiếng ồn nhận được.
Bên cạnh đó, kiểu truyền dữ liệu này truyền thông tin mà không cần ngữ nghĩatải trọng. Một số mã có thể được gửi qua một kênh thực cùng một lúc.
Các loại tín hiệu kỹ thuật số không tồn tại, vì nó nổi bật như một phương thức truyền dữ liệu độc lập và riêng biệt. Nó là một dòng nhị phân. Ngày nay, một tín hiệu như vậy được coi là phổ biến nhất. Điều này là do dễ sử dụng.
Ứng dụng của tín hiệu kỹ thuật số
Sự khác biệt giữa tín hiệu điện kỹ thuật số và các tín hiệu điện khác là gì? Thực tế là anh ta có thể thực hiện tái tạo hoàn toàn trong bộ lặp. Khi một tín hiệu bị nhiễu nhỏ nhất đi vào thiết bị liên lạc, nó sẽ ngay lập tức chuyển dạng sang dạng kỹ thuật số. Điều này cho phép, chẳng hạn như tháp truyền hình hình thành lại tín hiệu, nhưng không có hiệu ứng nhiễu.
Trong trường hợp mã được gửi đến đã bị biến dạng lớn, thì rất tiếc, nó không thể được khôi phục. Nếu chúng ta so sánh các giao tiếp tương tự, thì trong một tình huống tương tự, bộ lặp có thể trích xuất một phần dữ liệu, tốn rất nhiều năng lượng.
Khi thảo luận về giao tiếp di động với các định dạng khác nhau, với sự biến dạng mạnh trên đường dây kỹ thuật số, hầu như không thể nói chuyện vì không nghe được từ hoặc toàn bộ cụm từ. Kết nối analog hiệu quả hơn trong trường hợp này vì bạn có thể tiếp tục đối thoại.
Chính vì những vấn đề như vậy mà các bộ lặp hình thành tín hiệu kỹ thuật số rất thường xuyên để giảm khoảng cách trong đường dây liên lạc.
Tín hiệu rời rạc
Giờ đây, mọi người đều sử dụng điện thoại di động hoặc một số loại "trình quay số" trênmáy vi tính. Một trong những nhiệm vụ của thiết bị hoặc phần mềm là truyền tín hiệu, trong trường hợp này là luồng thoại. Để truyền sóng liên tục, cần có một kênh có băng thông mức cao hơn. Đó là lý do tại sao quyết định sử dụng tín hiệu rời rạc. Nó không tự tạo ra sóng mà là dạng kỹ thuật số của nó. Tại sao? Bởi vì đường truyền đến từ công nghệ (ví dụ: điện thoại hoặc máy tính). Ưu điểm của hình thức truyền thông tin này là gì? Nó làm giảm tổng lượng dữ liệu được truyền và cũng tổ chức gửi hàng loạt dễ dàng hơn.
Khái niệm "tùy ý hóa" từ lâu đã được sử dụng nhất quán trong công nghệ máy tính. Nhờ tín hiệu như vậy, không phải thông tin liên tục được truyền đi, mà hoàn toàn được mã hóa bằng các ký hiệu và chữ cái đặc biệt, mà là dữ liệu được thu thập trong các khối đặc biệt. Chúng là các hạt riêng biệt và hoàn chỉnh. Phương pháp mã hóa này từ lâu đã được xếp hạng nền, nhưng vẫn chưa hoàn toàn biến mất. Với nó, bạn có thể dễ dàng chuyển những mẩu thông tin nhỏ.
So sánh tín hiệu kỹ thuật số và tín hiệu tương tự
Khi mua thiết bị, hầu như không ai nghĩ đến những loại tín hiệu được sử dụng trong thiết bị này hay thiết bị kia, và thậm chí nhiều hơn nữa là về môi trường và bản chất của chúng. Nhưng đôi khi bạn vẫn phải đối mặt với các khái niệm.
Từ lâu, rõ ràng rằng các công nghệ tương tự đang mất dần nhu cầu, bởi vì việc sử dụng chúng không hợp lý. Thay vào đó là giao tiếp kỹ thuật số. Bạn cần hiểu những gì đang bị đe dọa và những gì nhân loại từ chối.
Tóm lại,tín hiệu tương tự là một cách truyền thông tin, ngụ ý mô tả dữ liệu bằng các hàm liên tục của thời gian. Trên thực tế, nói một cách cụ thể, biên độ dao động có thể bằng bất kỳ giá trị nào nằm trong giới hạn nhất định.
Xử lý tín hiệu kỹ thuật số được mô tả bằng các hàm thời gian rời rạc. Nói cách khác, biên độ dao động của phương pháp này bằng với các giá trị được chỉ định nghiêm ngặt.
Truyền từ lý thuyết đến thực hành, phải nói tín hiệu analog có đặc điểm là bị nhiễu. Với kỹ thuật số, không có vấn đề như vậy, bởi vì nó đã thành công "làm mịn" chúng. Do công nghệ mới, phương pháp truyền dữ liệu này có khả năng tự khôi phục tất cả thông tin gốc mà không cần sự can thiệp của nhà khoa học.
Nói đến truyền hình, chúng ta có thể tự tin nói rằng: truyền dẫn analog từ lâu đã không còn tính hữu dụng của nó. Hầu hết người tiêu dùng đang chuyển sang tín hiệu kỹ thuật số. Nhược điểm của phương pháp sau là nếu bất kỳ thiết bị nào có khả năng nhận tín hiệu tương tự, thì phương pháp hiện đại hơn chỉ là một kỹ thuật đặc biệt. Mặc dù nhu cầu về phương pháp lỗi thời đã giảm từ lâu, nhưng những loại tín hiệu này vẫn không thể biến mất hoàn toàn khỏi cuộc sống hàng ngày.
