Et analogt signal er et datasignal der hver av de representerende parameterne er beskrevet av en funksjon av tid og et kontinuerlig sett med mulige verdier.

Det er to signalrom - rommet L (kontinuerlige signaler), og rommet l (L er lite) - rommet av sekvenser. Mellomrommet l (L er lite) er rommet til Fourier-koeffisienter (et tellbart sett med tall som definerer en kontinuerlig funksjon på et begrenset intervall av definisjonsdomenet), rommet L er rommet til kontinuerlige (analoge) signaler over definisjonsdomene. Under visse forhold er rommet L unikt kartlagt inn i rommet l (for eksempel de to første Kotelnikov-diskretiseringsteoremene).

Analoge signaler beskrives som kontinuerlige funksjoner av tid, så et analogt signal blir noen ganger referert til som et kontinuerlig signal. Analoge signaler er i motsetning til diskrete (kvantiserte, digitale). Eksempler på sammenhengende rom og tilsvarende fysiske størrelser:

direkte: elektrisk spenning

omkrets: posisjonen til rotoren, hjulet, girene, analoge klokkevisere eller fasen til bæresignalet

segment: plassering av stempel, kontrollspak, væsketermometer eller elektrisk signal, begrenset i amplitude ulike flerdimensjonale rom: farge, kvadraturmodulert signal.

Egenskapene til analoge signaler er stort sett de motsatte av egenskapene til kvantiserte eller digitale signaler.

Fraværet av diskrete signalnivåer som tydelig kan skilles fra hverandre, fører til umuligheten av å anvende begrepet informasjon i formen slik det forstås i digitale teknologier for å beskrive det. "Mengden av informasjon" i en prøve vil kun begrenses av det dynamiske området til måleinstrumentet.

Ingen redundans. Fra kontinuiteten til verdirommet følger det at enhver interferens introdusert i signalet ikke kan skilles fra selve signalet, og derfor kan den opprinnelige amplituden ikke gjenopprettes. Faktisk er filtrering mulig, for eksempel ved frekvensmetoder, hvis ytterligere informasjon om egenskapene til dette signalet er kjent (spesielt frekvensbåndet).

Applikasjon:

Analoge signaler brukes ofte for å representere kontinuerlig skiftende fysiske størrelser. For eksempel bærer et analogt elektrisk signal hentet fra et termoelement informasjon om temperaturendringer, et signal fra en mikrofon - om raske trykkendringer i en lydbølge, etc.

2.2 Digitalt signal

Digitalt signal er et datasignal der hver av de representerende parameterne er beskrevet av en diskret tidsfunksjon og et begrenset sett med mulige verdier.

Signaler er diskrete elektriske eller lyspulser. Med denne metoden brukes hele kapasiteten til kommunikasjonskanalen til å sende ett signal. Det digitale signalet bruker hele båndbredden til kabelen. Båndbredde er forskjellen mellom maksimum og minimum frekvens som kan overføres over kabelen. Hver enhet på slike nettverk sender data i begge retninger, og noen kan motta og sende samtidig. Basebåndsystemer overfører data som et digitalt signal med en enkelt frekvens.

Et diskret digitalt signal er vanskeligere å overføre over lange avstander enn et analogt signal, derfor er det forhåndsmodulert på sendersiden og demodulert på informasjonsmottakersiden. Bruk av algoritmer for å sjekke og gjenopprette digital informasjon i digitale systemer kan øke påliteligheten av informasjonsoverføring betydelig.

Kommentar. Det bør huskes at et ekte digitalt signal er analogt av sin fysiske natur. På grunn av støy og endringer i parametrene til overføringslinjer, har den svingninger i amplitude, fase / frekvens (jitter), polarisering. Men dette analoge signalet (puls og diskret) er utstyrt med egenskapene til et tall. Som et resultat blir det mulig å bruke numeriske metoder for behandlingen (databehandling).

Hver dag blir folk møtt med bruk av elektroniske enheter. Det moderne livet er umulig uten dem. Vi snakker tross alt om TV, radio, datamaskin, telefon, multikoker og mer. Tidligere, selv for noen år siden, tenkte ingen på hvilket signal som brukes i hver fungerende enhet. Nå har ordene "analog", "digital", "diskret" blitt hørt lenge. Noen av de listede signaltypene er av høy kvalitet og pålitelige.

Digital overføring kom i bruk mye senere enn analog. Dette skyldes det faktum at et slikt signal er mye lettere å vedlikeholde, og teknologien på den tiden var ikke så forbedret.

Hver person møter konstant begrepet "diskrethet". Hvis du oversetter dette ordet fra latin, vil det bety "diskontinuitet". Går vi dypt inn i vitenskapen, kan vi si at et diskret signal er en metode for å overføre informasjon, noe som innebærer en endring i bæremediet over tid. Sistnevnte tar på seg alle mulige verdier. Nå går skjønnet i bakgrunnen, etter at beslutningen ble tatt om å produsere systemer på en chip. De er helhetlige, og alle komponenter samhandler tett med hverandre. I diskrethet er alt akkurat det motsatte - hver detalj er fullført og koblet til andre gjennom spesielle kommunikasjonslinjer.

Signal

Et signal er en spesiell kode som sendes ut i rommet av ett eller flere systemer. Denne formuleringen er generell.

Innenfor informasjon og kommunikasjon er et signal et spesielt medium for alle data, som brukes til å overføre meldinger. Den kan opprettes, men ikke aksepteres, den siste betingelsen er valgfri. Hvis signalet er en melding, anses det som nødvendig å fange det.

Den beskrevne koden er gitt av en matematisk funksjon. Den karakteriserer alle mulige parameterendringer. I radioteknikkteori anses denne modellen som grunnleggende. I den ble analogen til signalet kalt støy. Det er en funksjon av tid som fritt samhandler med den overførte koden og forvrenger den.

Artikkelen beskriver typene signaler: diskrete, analoge og digitale. Også kort gitt hovedteorien om det beskrevne emnet.

Typer signaler

Det er flere signaler tilgjengelig. Vurder hvilke typer det finnes.

1. I henhold til det fysiske mediet til databæreren skilles et elektrisk signal, optisk, akustisk og elektromagnetisk. Det finnes flere arter, men de er lite kjent.
2. I henhold til tildelingsmetoden deles signaler inn i vanlige og uregelmessige. Den første er deterministiske metoder for dataoverføring, som er spesifisert av en analytisk funksjon. Tilfeldige er formulert på grunn av sannsynlighetsteorien, og de tar også noen verdier i forskjellige tidsperioder.
3. Avhengig av funksjonene som beskriver alle parameterne til signalet, kan dataoverføringsmetodene være analoge, diskrete, digitale (en metode som er nivåkvantisert). De brukes til å drive mange elektriske apparater.

Leseren er nå kjent med alle typer signaloverføring. Det vil ikke være vanskelig for noen å forstå dem, det viktigste er å tenke litt og huske skolens fysikkkurs.

Hva behandles signalet for?

Signalet behandles for å overføre og motta informasjon som er kryptert i det. Når det er ekstrahert, kan det brukes på en rekke måter. I noen situasjoner vil den bli formatert på nytt.

Det er en annen grunn til å behandle alle signaler. Den består i en liten komprimering av frekvenser (for ikke å skade informasjonen). Etter det blir den formatert og overført med lave hastigheter.

I analoge og digitale signaler brukes spesielle teknikker. Spesielt filtrering, konvolusjon, korrelasjon. De er nødvendige for å gjenopprette signalet hvis det er skadet eller har støy.

Skapelse og dannelse

Ofte kreves analog-til-digital (ADC) for å generere signaler, og oftest brukes begge bare i en situasjon med bruk av DSP-teknologier. I andre tilfeller er kun bruk av en DAC egnet.

Når de oppretter fysiske analoge koder med videre bruk av digitale metoder, er de avhengige av den mottatte informasjonen, som overføres fra spesielle enheter.

Dynamisk rekkevidde

Den beregnes av forskjellen mellom høyere og lavere lydstyrkenivåer, som er uttrykt i desibel. Det avhenger helt av stykket og ytelsesegenskapene. Vi snakker både om musikkspor og vanlige dialoger mellom mennesker. Hvis vi for eksempel tar en melder som leser nyhetene, så svinger det dynamiske området hans rundt 25-30 dB. Og mens du leser et stykke, kan det vokse opp til 50 dB.

Analogt signal

Et analogt signal er en tidskontinuerlig måte å overføre data på. Dens ulempe kan kalles tilstedeværelsen av støy, noe som noen ganger fører til fullstendig tap av informasjon. Svært ofte oppstår det situasjoner der det er umulig å fastslå hvor viktige data er i koden, og hvor de vanlige forvrengningene er.

Det er på grunn av dette at digital signalbehandling har fått stor popularitet og gradvis erstatter analog.

Digitalt signal

Et digitalt signal er spesielt, det beskrives av diskrete funksjoner. Amplituden kan ta en viss verdi fra de som allerede er satt. Mens det analoge signalet er i stand til å ankomme med en enorm mengde støy, filtrerer det digitale signalet bort det meste av den mottatte støyen.

I tillegg overfører denne typen dataoverføring informasjon uten unødvendig semantisk belastning. Flere koder kan sendes gjennom én fysisk kanal samtidig.

Typer digitalt signal eksisterer ikke, siden det skiller seg ut som en separat og uavhengig metode for dataoverføring. Det er en binær strøm. I dag regnes et slikt signal som det mest populære. Dette er på grunn av brukervennligheten.

Digital signalapplikasjon

Hva skiller et digitalt elektrisk signal fra andre? Det faktum at han er i stand til å utføre fullstendig regenerering i repeateren. Når et signal som har den minste forstyrrelse kommer inn i kommunikasjonsutstyret, endrer det umiddelbart form til digitalt. Dette gjør at for eksempel et TV-tårn kan generere et signal igjen, men uten støyeffekt.

I tilfelle koden kommer allerede med store forvrengninger, kan den dessverre ikke gjenopprettes. Hvis vi tar analog kommunikasjon i sammenligning, kan repeateren i en lignende situasjon trekke ut deler av dataene og bruke mye energi.

Når man diskuterer mobilkommunikasjon av forskjellige formater, er det nesten umulig å snakke på en digital linje med sterk forvrengning, siden ord eller hele setninger ikke blir hørt. I dette tilfellet er analog kommunikasjon mer effektiv, fordi du kan fortsette å føre en dialog.

Det er på grunn av slike problemer at det digitale signalet genereres av repeatere veldig ofte for å redusere bruddet i kommunikasjonslinjen.

Diskret signal

Nå bruker hver person en mobiltelefon eller en slags "dialer" på datamaskinen sin. En av oppgavene til instrumenter eller programvare er å overføre et signal, i dette tilfellet en stemmestrøm. For å bære en kontinuerlig bølge, er det nødvendig med en kanal som har en høyere kapasitet. Derfor ble det besluttet å bruke et diskret signal. Den skaper ikke selve bølgen, men dens digitale form. Hvorfor det? Fordi overføringen kommer fra teknologi (for eksempel en telefon eller en datamaskin). Hva er fordelene med denne typen informasjonsoverføring? Med dens hjelp reduseres den totale mengden overførte data, og batchsending er også lettere å organisere.

Begrepet "diskretisering" har lenge vært konsekvent brukt i arbeidet med datateknologi. Takket være et slikt signal overføres ikke kontinuerlig informasjon, som er fullstendig kodet med spesialtegn og bokstaver, men data samlet i spesielle blokker. De er separate og komplette partikler. Denne metoden for koding har lenge vært henvist til bakgrunnen, men har ikke forsvunnet helt. Med den kan du enkelt overføre små biter av informasjon.

Sammenligning av digitale og analoge signaler

Når du kjøper utstyr, tenker knapt noen på hvilke typer signaler som brukes i denne eller den enheten, og enda mer på miljøet og naturen. Men noen ganger må man likevel forholde seg til konsepter.

Det har lenge vært klart at analoge teknologier mister etterspørselen, fordi bruken er irrasjonell. I stedet kommer digital kommunikasjon. Du må forstå hva som diskuteres og hva menneskeheten avviser.

Kort sagt er et analogt signal en måte å overføre informasjon på, som innebærer beskrivelse av data ved kontinuerlige funksjoner av tid. Faktisk, spesifikt, kan amplituden til oscillasjonene være lik en hvilken som helst verdi innenfor visse grenser.

Digital signalbehandling er beskrevet av diskrete funksjoner av tid. Med andre ord er amplituden til oscillasjonene til denne metoden lik strengt spesifiserte verdier.

Går man fra teori til praksis, må det sies at det analoge signalet er preget av interferens. Med digital er det ingen slike problemer, fordi det lykkes med å "glatte ut" dem. På grunn av ny teknologi er denne metoden for dataoverføring i stand til å gjenopprette all den opprinnelige informasjonen på egen hånd uten inngripen fra en vitenskapsmann.

Når vi snakker om TV, kan vi allerede si med selvtillit: analog overføring har lenge overlevd nytten. De fleste forbrukere bytter til et digitalt signal. Ulempen med sistnevnte er at hvis en enhet er i stand til å motta analog overføring, er en mer moderne metode bare en spesiell teknikk. Selv om etterspørselen etter den utdaterte metoden for lengst har falt, klarer ikke denne typen signaler å forsvinne helt fra hverdagen.

Et analogt signal er en funksjon av et kontinuerlig argument (tid). Hvis grafen avbrytes med jevne mellomrom, som for eksempel i en sekvens av pulser, snakker de allerede om en viss diskrethet av utbruddet.

Historien om uttrykkets utseende

Datateknikk

Hvis du leser den nøye, står det ingen steder hvor definisjonen kom fra - analog. I Vesten har begrepet blitt brukt siden førtitallet av datafagfolk. Det var under andre verdenskrig at de første datasystemene, kalt digitale, dukket opp. Og for å skille den måtte den komme med nye epitet.

Konseptet med analog kom inn i verden av husholdningsapparater først på begynnelsen av 80-tallet, da de første Intel-prosessorene ble utgitt, og verden ble spilt med leker på ZX-Spectrum, en emulator for enheter i dag kan fås på Internett. Spillet krevde ekstraordinær utholdenhet, dyktighet og utmerket reaksjon. Sammen med barna samlet de esker og slo fiendtlige romvesener og voksne. Moderne spill er mye dårligere enn de første fuglene som fanget spillernes sinn en stund.

Lydopptak og telefoni

På begynnelsen av 80-tallet begynte popmusikk i elektronisk prosessering å dukke opp. Den musikalske telegrafen ble presentert for publikum i 1876, men fikk ikke anerkjennelse. Populærmusikk er likt av publikum i ordets videste forstand. Telegrafen var i stand til å utstede en enkelt seddel, overføre den over en avstand, hvor den ble gjengitt av en høyttaler med en spesiell design. Selv om Beatles brukte et elektronisk orgel i opprettelsen av Sergeant Pepper, kom synthesizeren i bruk på slutten av 70-tallet. Et virkelig populært og digitalt instrument ble allerede på midten av 80-tallet: husk Modern Talking. Tidligere brukte synthesizere på analoge kretser, og startet med Novachord i 1939.

Så en vanlig borger trengte ikke å skille mellom analoge og digitale teknologier før sistnevnte ble godt i bruk. Ordet analog har vært i allmennheten siden begynnelsen av 1980-tallet. Når det gjelder opprinnelsen til begrepet, er det tradisjonelt antatt at indeksen ble lånt fra telefoni, senere migrert til lydopptak. De analoge vibrasjonene mates direkte til høyttaleren, og stemmen høres umiddelbart. Signalet ligner på menneskelig tale, og blir en elektrisk analog.

Hvis du bruker et digitalt signal til høyttaleren, vil en ubeskrivelig kakofoni av toner med forskjellige tangenter høres. Denne "talen" er kjent for alle som har lastet programmer og spill fra magnetbånd inn i dataminnet. Det høres ikke ut som et menneske, fordi det er digitalt. Når det gjelder det diskrete signalet, i de enkleste systemene, blir det matet direkte til en høyttaler som fungerer som en integrator. Suksessen eller fiaskoen til en bedrift avhenger helt av de riktige parameterne.

Samtidig figurerte begrepet i lydopptak, der musikk og stemme gikk direkte fra mikrofon til bånd. Magnetisk opptak har blitt en analog av ekte artister. Vinylplater er som musikere og regnes fortsatt som det beste mediet for enhver komposisjon. Selv om de viser en begrenset levetid. CD-er i dag inneholder ofte digital lyd som kan dekodes av en dekoder. I følge Wikipedia begynte en ny æra i 1975 (en.wikipedia.org/wiki/History_of_sound_recording).

Elektriske målinger

I et analogt signal er det en proporsjonalitet mellom spenning eller strøm og responsen på gjengivelsesenheten. Begrepet vil da anses avledet fra det greske analogos. Hva betyr proporsjonal. Imidlertid er sammenligningen lik den ovenfor: Signalet ligner stemmen som gjengis av høyttalerne.

I tillegg, i teknologi, brukes et annet begrep for å betegne analoge signaler - kontinuerlig. Som tilsvarer definisjonen ovenfor.

generell informasjon

Signal energi

Som følger av definisjonen har et analogt signal uendelig energi, ikke begrenset i tid. Derfor beregnes parametrene i gjennomsnitt. For eksempel kalles 220 V tilstede i stikkontakten RMS av denne grunn. Derfor brukes de effektive (gjennomsnittet over et visst intervall) verdiene. Det er allerede klart at det er et 50 Hz analogt signal i kontakten.

Når det gjelder diskretitet, brukes endelige verdier. For eksempel, når du kjøper en sjokkpistol, må du sørge for at slagenergien ikke overstiger en bestemt verdi målt i joule. Ellers vil det oppstå problemer med bruk eller under inspeksjon. Siden, med utgangspunkt i en spesifikk energiverdi, brukes overveldingspistolen kun av spesialstyrker, med en etablert øvre grense. Andre er i prinsippet ulovlige og kan være dødelige når de brukes.

Pulsenergien finnes ved å multiplisere strømmen og spenningen med varigheten. Og dette viser endeligheten til parameteren for diskrete signaler. Innen teknologi er det også digitale sekvenser. Det skiller seg fra et diskret digitalt signal ved stivt innstilte parametere:

1. Varighet.
2. Amplitude.
3. Tilstedeværelsen av to spesifiserte tilstander: 0 og 1.
4. Maskinbit 0 og 1 legges til forhåndsavtalte og forståelige for deltakernes ord (samlespråk).

Gjensidig signalkonvertering

En ekstra definisjon av et analogt signal er dets tilsynelatende tilfeldighet, fraværet av synlige regler eller likhet med noen naturlige prosesser. For eksempel kan en sinusbølge beskrive jordens rotasjon rundt solen. Dette er et analogt signal. I krets- og signalteori er en sinusoid representert av en roterende amplitudevektor. Og fasen til strømmen og spenningen er forskjellig - dette er to forskjellige vektorer som gir opphav til reaktive prosesser. Hva er observert i induktorer og kondensatorer.

Det følger av definisjonen at et analogt signal enkelt konverteres til et diskret signal. Enhver byttestrømforsyning kutter inngangsspenningen fra stikkontakten til bunter. Derfor er den engasjert i konverteringen av et analogt signal med en frekvens på 50 Hz til diskrete ultralydskurer. Ved å variere skjæreparametrene justerer strømforsyningen utgangsverdiene til kravene til den elektriske belastningen.

Den omvendte prosessen foregår inne i en radiobølgemottaker med en amplitudedetektor. Etter å ha rettet signalet, dannes pulser med forskjellige amplituder på diodene. Informasjonen er innebygd i konvolutten til et slikt signal, linjen som forbinder toppen av meldingen. Filteret er ansvarlig for å konvertere diskrete pulser til en analog verdi. Prinsippet er basert på integrering av energi: i løpet av spenningsnærværsperioden øker ladningen til kondensatoren, deretter, i intervallet mellom toppene, genereres strømmen på grunn av den tidligere akkumulerte beholdningen av elektroner. Den resulterende bølgen mates til bassforsterkeren, og senere til høyttalerne, hvor resultatet blir hørt av andre.

Det digitale signalet er kodet annerledes. Der er amplituden til pulsen innebygd i maskinordet. Den består av enere og nuller, dekoding er nødvendig. Operasjonen håndteres av elektroniske enheter: grafikkadapter, programvareprodukter. Alle lastet ned K-Lite-kodeker fra Internett, dette er tilfellet. Driveren er engasjert i å dekode det digitale signalet og konvertere det for utgang til høyttalerne og skjermen.

Det er ingen grunn til å forvirre seg når adapteren kalles en 3D-akselerator og omvendt. Den første transformerer kun det tilførte signalet. For eksempel er det alltid en adapter bak den digitale DVI-inngangen. Han er kun engasjert i å konvertere tall fra enere og nuller for å vises på skjermmatrisen. Henter informasjon om lysstyrke og RGB-pikselverdier. Når det gjelder 3D-akseleratoren, har enheten i komposisjonen rett (men er ikke nødvendig) til å inneholde en adapter, men hovedoppgaven er komplekse beregninger for å bygge tredimensjonale bilder. Denne teknikken lar deg losse sentralprosessoren og øke hastigheten på arbeidet til en personlig datamaskin.

Fra analog til digital konverteres signalet til en ADC. Dette skjer i programvare eller inne i mikrokretsen. Separate systemer kombinerer begge metodene. Prosedyren starter med å ta prøver som passer innenfor det angitte området. Hver av dem blir transformert til et maskinord som inneholder et beregnet siffer. Deretter blir prøvene pakket med pakker, det blir mulig å sende dem til andre abonnenter av et komplekst system.

Prøvetakingsreglene er normalisert av Kotelnikov-teoremet, som viser maksimal prøvetakingsfrekvens. Det er forbudt å ta nedtellingen oftere, siden det er tap av informasjon. Forenklet sett anses et seks ganger overskudd av samplingsfrekvensen over den øvre grensen av signalspekteret som tilstrekkelig. Mer lager anses som en ekstra fordel for å sikre god kvalitet. Noen har sett indikasjonen på samplingsfrekvensen til lydopptaket. Vanligvis er parameteren høyere enn 44 kHz. Årsaken er særegenhetene ved menneskelig hørsel: den øvre grensen for spekteret er 10 kHz. Derfor er en samplingsfrekvens på 44 kHz tilstrekkelig for middelmådig lydgjengivelse.

Forskjellen mellom diskret og digitalt signal

Til slutt, en person fra omverdenen oppfatter vanligvis analog informasjon. Hvis øyet ser et blinkende lys, fanger perifert syn det omkringliggende landskapet. Følgelig ser ikke den endelige effekten ut til å være diskret. Selvfølgelig er det mulig å prøve å skape en annen oppfatning, men dette er vanskelig og vil vise seg å være helt kunstig. Dette er grunnlaget for bruken av morsekode, som består av prikker og streker som er lett å skille på bakgrunn av støy. Diskrete trykk på telegraftasten er vanskelig å forveksle med naturlige signaler, selv i nærvær av sterk støy.

På samme måte har digitale linjer blitt introdusert i teknikken for å eliminere interferens. Enhver videoelsker prøver å få tak i en kodet kopi av en film med høyeste oppløsning. Digital informasjon kan overføres over lange avstander uten den minste forvrengning. Reglene kjent på begge sider for dannelsen av forhåndsavtalte ord blir assistenter. Noen ganger er redundant informasjon innebygd i et digitalt signal, slik at du kan korrigere eller legge merke til feil. Dette eliminerer feil oppfatning.

Pulssignaler

Mer presist blir diskrete signaler satt av tellinger på bestemte tidspunkter. Det er tydelig at en slik sekvens ikke dannes i virkeligheten på grunn av at fronten og fallet har en endelig lengde. Impulsen overføres ikke umiddelbart. Derfor anses ikke spekteret til sekvensen som diskret. Dette betyr at signalet ikke kan kalles det. I praksis skilles to klasser:

1. Analoge impulssignaler - hvis spekter er funnet av Fourier-transformasjonen, derfor kontinuerlig, i det minste i noen områder. Resultatet av virkningen av spenning eller strøm på en krets finnes i en konvolusjonsoperasjon.
2. Diskrete pulssignaler viser også et diskret spektrum, operasjoner med dem utføres gjennom diskrete Fourier-transformasjoner. Derfor brukes også diskret konvolusjon.

Disse presiseringene er viktige for bokstavtro som har lest at pulssignaler er analoge. Diskrete ble oppkalt etter egenskapene til spekteret. Begrepet analog brukes for å skille. Epitetet kontinuerlig er anvendelig, som allerede nevnt ovenfor, og i forbindelse med spekterets særegenheter.

Forklaring: bare spekteret til en uendelig sekvens av pulser anses som strengt diskret. For en pakke er harmoniske komponenter alltid vage. Et slikt spektrum ligner en sekvens av amplitudemodulerte pulser.

Den gjennomsnittlige personen tenker ikke på signalenes natur, men noen ganger er det nødvendig å tenke på forskjellen mellom analog og digital kringkasting eller formater. Som standard regnes analoge teknologier som en saga blott, og vil snart bli fullstendig erstattet av digitale. Det er verdt å vite hva vi gir opp av hensyn til nye trender.

Analogt signal- datasignal beskrevet av kontinuerlige funksjoner av tid, det vil si at dets oscillasjonsamplitude kan ta alle verdier innenfor maksimum.

Digitalt signal- et datasignal beskrevet av tidsdiskrete funksjoner, det vil si at amplituden til svingninger får verdier som kun er strengt definert.

I praksis lar dette oss si at det analoge signalet er ledsaget av en stor mengde støy, mens det digitale signalet vellykket filtrerer dem ut. Sistnevnte er i stand til å gjenopprette de opprinnelige dataene. I tillegg bærer et kontinuerlig analogt signal ofte mye unødvendig informasjon, noe som fører til redundans - flere digitale signaler kan overføres i stedet for én analog.

Hvis vi snakker om TV, og det er denne sfæren som bekymrer de fleste forbrukere med overgangen til "digital", kan det analoge signalet betraktes som helt foreldet. Men foreløpig mottas analoge signaler av alt utstyr beregnet for dette, og digital krever en spesiell en. Riktignok, med spredningen av "digitale" analoge TVer er mindre og mindre og etterspørselen etter dem er katastrofalt redusert.

En annen viktig signalkarakteristikk er sikkerhet. I denne forbindelse demonstrerer analog fullstendig forsvarsløshet mot påvirkning eller inntrenging fra utsiden. Den digitale krypteres ved å tildele den en kode fra radiopulser, slik at enhver forstyrrelse er utelukket. Det er vanskelig å overføre digitale signaler over lange avstander, derfor brukes et modulasjons-demodulasjonsskjema.

Konklusjon siden

1. Det analoge signalet er kontinuerlig, det digitale signalet er diskret.
2. Når du sender et analogt signal, er det større risiko for å tette kanalen med støy.
3. Det analoge signalet er redundant.
4. Det digitale signalet filtrerer støy og gjenoppretter de originale dataene.
5. Det digitale signalet overføres kryptert.
6. Flere digitale signaler kan sendes i stedet for ett analogt signal.

Konseptet med grensesnittet til digitale automatiske telefonsentraler

CSK bør gi et grensesnitt (joint) med analoge og digitale abonnentlinjer (AL) og overføringssystemer.

Ledd grensen mellom to funksjonelle blokker kalles, som er definert av funksjonelle egenskaper, generelle egenskaper for en fysisk forbindelse, karakteristikker av signaler og andre egenskaper avhengig av spesifikasjonene.

Skjøten gir en engangsdefinisjon av tilkoblingsparametrene mellom to enheter. Disse parameterne er knyttet til type, antall og funksjon av sammenkoblende nett, samt type, form og rekkefølge av signaler som sendes langs disse nettene.

Den nøyaktige definisjonen av typene, mengden, formen og sekvensen av forbindelser og forholdet mellom to funksjonelle blokker i krysset mellom dem er spesifisert felles spesifikasjon.

Digitale PBX-tilkoblinger kan deles inn i følgende

Analog abonnent felles;

Digitalt abonnentgrensesnitt;

ISDN-abonnentforbindelse;

Nettverk (digitale og analoge) skjøter.

Ringkoblinger

Ringstrukturer finner applikasjoner i en rekke kommunikasjonsfelt. For det første er dette ringformede overføringssystemer med tidstrunking, som i hovedsak har konfigurasjonen av seriekoblede ensrettede linjer, som danner en lukket krets eller ring. Samtidig er to hovedfunksjoner implementert i hver node i nettverket:

1) hver node fungerer som en regenerator for å gjenopprette det innkommende digitale signalet og overføre det igjen;

ved nettverkets noder gjenkjennes strukturen til syklusen med midlertidig gruppering og kommunikasjon utføres langs ringen ved hjelp av

2) fjerning og innsetting av et digitalt signal i visse tidsluker tildelt hver node.

Evnen til å omfordele tidsluker mellom vilkårlige par av noder i et tidstrunking-ringsystem betyr at ringen er et distribuert overførings- og svitsjesystem. Ideen om samtidig overføring og svitsjing i ringstrukturer har blitt utvidet til digitale svitsjefelt.

I et slikt opplegg kan en full dupleksforbindelse etableres mellom hvilke som helst to noder ved bruk av en enkelt kanal. I denne forstand utfører ringkretsen rom-tid transformasjon av signalkoordinatene og kan betraktes som et av alternativene for å konstruere S / T-trinnet.

Analoge, diskrete, digitale signaler

I telekommunikasjonssystemer overføres informasjon ved hjelp av signaler. Den internasjonale telekommunikasjonsunionen gir følgende definisjon signal:

Signalet til telekommunikasjonssystemer er et sett med elektromagnetiske bølger som forplanter seg gjennom en enveis overføringskanal og er designet for å påvirke mottaksenheten.

1) analogt signal- et signal hvor hver representerende parameter er gitt av en kontinuerlig tidsfunksjon med et kontinuerlig sett med mulige verdier

2) nivå diskret signal - et signal hvis verdier for de representerende parameterne er gitt av en kontinuerlig tidsfunksjon med et begrenset sett med mulige verdier. Prosessen med å prøve et signal etter nivå kalles kvantisering;

3) tidsdiskret signal - signal hvor hver representativ parameter er gitt av en diskret tidsfunksjon med et kontinuerlig sett med mulige verdier

4) digitalt signal - et signal hvis verdier for de representerende parameterne er gitt av en diskret tidsfunksjon med et begrenset sett med mulige verdier

Modulering er transformasjonen av ett signal til et annet ved å endre parametrene til bæresignalet i samsvar med signalet som konverteres. Harmoniske signaler, periodiske pulstog osv. brukes som bæresignal.

For eksempel, når du sender et digitalt signal gjennom en binær kode, kan en konstant komponent av signalet vises på grunn av utbredelsen av ener i alle kodeord.

Fraværet av en konstant komponent i linjen tillater bruk av matching transformatorer i lineære enheter, samt å gi ekstern strømforsyning av regeneratorer med likestrøm. For å bli kvitt den uønskede DC-komponenten i det digitale signalet, konverteres de binære signalene ved hjelp av spesielle koder før de sendes til linjen. For det primære digitale overføringssystemet (DSP) brukes HDB3-koden.

Koding av et binært signal til et modifisert kvasi-ternært signal ved bruk av HDB3-koden utføres i henhold til følgende regler (fig. 1.5).

Ris. 1.5. Binære og tilsvarende HDB3-koder

Pulskodemodulering

Konverteringen av et kontinuerlig primært analogt signal til en digital kode kalles pulskodemodulasjon(PCM). Hovedoperasjonene i PCM er operasjonene med sampling i tid, kvantisering (sampling på nivået til et diskret tidssignal) og koding.

Tidssampling av et analogt signal kalles en transformasjon der en representativ parameter for et analogt signal settes av et sett av dets verdier på diskrete tidspunkter, eller med andre ord fra et kontinuerlig analogt signal c (t)(Fig. 1.6, a) motta prøveverdier med"(Fig. 1.6, b). Verdiene til den representative signalparameteren oppnådd som et resultat av tidssamplingsoperasjonen kalles prøver.

De mest utbredte er digitale overføringssystemer, der det brukes enhetlig sampling av et analogt signal (prøver av dette signalet lages med like tidsintervaller). Med enhetlig prøvetaking brukes følgende konsepter: prøvetakingsintervall Kl(tidsintervall mellom to tilstøtende prøver av et diskret signal) og sampling rate Fd(det gjensidige av samplingsintervallet). Størrelsen på prøvetakingsintervallet velges i samsvar med Kotelnikov-teoremet.

I følge Kotelnikovs teorem kan et analogt signal med et begrenset spektrum og et uendelig observasjonsintervall gjenopprettes uten feil fra et diskret signal oppnådd ved å sample det originale analoge signalet hvis samplingsfrekvensen er to ganger den maksimale frekvensen til spekteret til det analoge signalet:

Kotelnikovs teorem

Kotelnikovs teorem (i den engelskspråklige litteraturen - Nyquist-Shannon-teoremet) sier at hvis det analoge signalet x(t) har et begrenset spektrum, kan det entydig og tapsfritt rekonstrueres fra sine diskrete prøver tatt med en frekvens på mer enn to ganger den maksimale frekvensen til spekteret Fmax ...