Tipus de senyals, modulació

Valor analògic — un valor els valors del qual canvien contínuament en un interval determinat. El seu valor específic depèn només de la precisió del dispositiu de mesura. Aquesta és, per exemple, la temperatura.

Un valor discret - una quantitat els valors de la qual canvien bruscament. Per exemple, el nombre d'alumnes a l'aula. Senyal de mesura: un senyal que conté informació quantitativa sobre la magnitud física mesurada. Per exemple, la tensió a la sortida d'un transductor termoelèctric que mesura la temperatura.

Alerta de dades — la forma de representació d'un missatge de dades mitjançant una magnitud física, el canvi d'un o diversos paràmetres reflectint el seu canvi.

En la tecnologia de microprocessador, els senyals són magnituds elèctriques (corrent, voltatge). Un paràmetre representatiu del senyal de dades és un paràmetre del senyal de dades el canvi del qual reflecteix un canvi en el missatge de dades (amplitud, freqüència, fase, durada del pols, durada de la pausa).

Senyal de dades analògic — un senyal de dades en què cadascun dels paràmetres representatius es descriu per una funció del temps i un conjunt continu de valors possibles, és a dir.Els senyals analògics es descriuen mitjançant una funció contínua (o contínua a trossos) xа(t), i la funció en si i l'argument t poden prendre qualsevol valor en alguns intervals

Un senyal analògic f (t) s'anomena periòdic si hi ha un nombre real T tal que f (t + T) = f (t) per a cada t, i T s'anomena període del senyal.

Senyal de dades discretes - difereix dels anàlegs perquè els seus valors només es coneixen en moments discrets. Els senyals discrets es descriuen mitjançant funcions de gelosia — seqüències — xd (nT), on T = const és l'interval de mostreig (període), n = 0, 1, 2,….

La pròpia funció xd (nT) pot prendre valors arbitraris en moments discrets en un interval determinat. Aquests valors de funció s'anomenen mostres de funció o mostres. Una altra notació per a la funció de gelosia x(nT) és x(n) o xn. La successió x(n) pot ser finita o infinita, depenent de l'interval de definició de la funció.

Senyal de dades quantificades — difereix de l'analògic o discret en dividir el rang de valors d'un valor continu o discret en un nombre finit d'intervals. La forma més senzilla de quantificació és la divisió d'un nombre enter per un nombre natural, anomenat factor de quantització.

Senyal digital de dades — un senyal en què cadascun dels paràmetres representatius es descriu mitjançant una funció de temps discreta i un conjunt finit de valors possibles. Els senyals digitals es descriuen mitjançant funcions de gelosia quantificades x° C(nT). Quan s'obté un senyal digital a partir d'un senyal analògic, es produeix el mostreig i la quantificació.

Senyal digital binari — un senyal de dades que utilitza un mètode de representació d'informació sobre el valor d'un paràmetre en forma d'una combinació de diversos bits de dos valors - zero i un - i normalment s'anomena codi binari.

En el codi binari només s'utilitzen dos dígits: 1 i 0. Cada número conté un nombre de dígits, cadascun dels quals només pot contenir un d'aquests dígits. Un número correspon a un estat d'un element, per exemple un contacte tancat, i l'altre a un altre estat d'un element: un contacte obert.

En el sistema binari, la unitat de cada bit és el doble del bit veí d'ordre inferior.Per als nombres enters, la unitat del primer bit (menys significatiu) és 20=1, la unitat del segon dígit és 2 • 20=21 = 2, tercer — 2 • 21=22= 4, quart 2 • 22=23= 8, etc. Per exemple, el nombre decimal 214 214 = 2 • 102+1•101+0•25+4•100, i en el sistema binari 214 = 1 • 27+1•26+0•25+1•24+0•23 +1• 22+1•21+0•20 i s'escriurà com a 11010110.

Modulació - el procés de canviar un o més paràmetres d'una oscil·lació de la portadora d'alta freqüència segons la llei d'un senyal d'informació de baixa freqüència (missatge).

Avui en dia, els senyals digitals binaris s'utilitzen en dispositius electrònics digitals a causa de la senzillesa de codificació i processament. S'utilitzen diversos tipus de modulació per transmetre un senyal digital a través de canals de comunicació (per exemple, canals elèctrics o de ràdio).

Considerem exemples de representació de paràmetres de senyals de dades utilitzant l'exemple de diferents tipus de modulació (vegeu la figura 1). A més dels tipus de modulació considerats, també hi ha fase (PM), pols de temps (VIM), amplada de pols (PWM) i altres modulacions.

Arròs. 1. Diferents tipus de modulació del senyal: diferents paràmetres de representació dels senyals de dades

Per entendre l'essència d'un senyal digital, tingueu en compte la classificació següent. En tecnologia digital, els senyals es distingeixen (Fig. 2):

• mida arbitraria i continu en el temps (analògic);

• aleatori en grandària i discret en el temps (discret);

• quantificat en grandària i continu en el temps (quantitzat);

• quantificat en magnitud i discret en temps (digital).

Arròs. 2. Senyals analògics, discrets, quantificats i digitals

Els senyals analògics s'utilitzen sovint per representar magnituds físiques que canvien contínuament. Per exemple, un senyal elèctric analògic capturat per d'un termoparell, porta informació sobre canvis de temperatura, un senyal d'un micròfon, sobre canvis ràpids de pressió en una ona sonora, etc.

En tecnologia digital i pols, la terminologia no està ben establerta. Per tant, un senyal discret és un senyal els valors dels paràmetres representatius només es coneixen en determinats moments del temps, i també és un senyal, a diferència de l'analògic, el paràmetre representatiu del qual només pot prendre valors fixos (normalment dos: lògic " zero" o "unitat lògica").

En el segon cas, seria correcte cridar el senyal quantificat, però els mòduls industrials s'anomenen "mòduls d'entrada de senyal discret". A més d'utilitzar diferents magnituds físiques per transmetre informació, els senyals també difereixen en els seus paràmetres de representació.