Kakšen je signal. Vrste signalov

Praktično od trenutka izvora so se človeška plemena soočala s potrebo, da ne samo zbirajo informacije, temveč tudi izmenjujejo med seboj. Vendar, če s sosedami ni bilo tako težko storiti (jezik in pisanje), potem s tistimi, ki so bili na dolge razdalje, je ta proces povzročil nekaj težav.

Sčasoma so jih rešili z izumom signala. Vrste signalov najprej so bili precej primitivni (dim, zvok itd.), vendar je postopoma človeštvo odkrilo nove zakone narave, kar je prispevalo k izumu novih načinov posredovanja informacij. Ugotovimo, kakšne vrste signalov so, in tudi menijo, kateri od njih se najpogosteje uporabljajo v sodobni družbi.

Kaj se imenuje signal

Ta beseda pomeni informacije, ki jih kodira en sistem, ki se prenašajo prek posebnega kanala in jih lahko dekodira drugi sistem.

Mnogi znanstveniki verjamejo, da je sposobnost bioloških organizmov ali celo posameznih celic medsebojno komunicirati (signaliziranje prisotnosti hranil ali nevarnosti) postala glavna gonilna sila evolucije.

Vsak fizični proces lahko deluje kot signal, katerega parametri so prilagojeni vrsti prenesenih podatkov. Na primer, v telefonskem sistemu oddajnik pretvori besede govornega naročnika v električni napetostni signal, ki se prepušča sprejemni napravi z žicami, v bližini katerih je oseba, ki posluša.

Signal in sporočilo

Ti dve koncepti sta zelo blizu - vsebujejo določene podatke, ki se pošiljajo od pošiljatelja do prejemnika. Vendar pa obstajajo oprijemljive razlike med njimi.

Za uresničitev cilja mora sporočilo nujno prejeti naslovnik. To pomeni, da njegov življenjski cikel sestavljajo tri stopnje: kodiranje informacij - prenos - dekodiranje sporočila.

V primeru signala njeno sprejemanje ni pogoj za njen obstoj. To pomeni, da so lahko informacije, ki so v njej šifrirane, dekodirane, vendar pa bo to storilo nekdo, ki ni znan.

Razvrstitev glede na različna merila signala: glavne vrste

V naravi obstaja veliko različnih vrst signalov, ki imajo različne značilnosti. V zvezi s tem se za njihovo razvrstitev uporabljajo različna merila za te pojave. Tako se razlikujejo tri kategorije:

• Z metodo vložitve (redno / nepravilno).
• Po vrsti fizične narave.
• Po tipu funkcije, ki opisuje parametre.

Signali po vrsti fizične narave

Tipi signala so odvisni od načina formiranja, kot sledi.

• Električni (nosilec informacij - časovni tok ali napetost v električnem krogu).
• Magnetno.
• Elektromagnetni.
• Toplotno.
• Signali ionizirajočega sevanja.
• Optični / svetlobni.
• Zvok (zvok).

Vrste signalov, zadnji dve pa sta tudi najpreprostejši primer komunikacijskih tehničnih operacij, katerih namen je seznaniti s posebnostmi situacije.

Najpogosteje se uporabljajo za opozarjanje na nevarnost ali okvare sistema.

Pogosto so zvočne in optične sorte uporabljene kot usklajevanje avtomatiziranega dela za prilagojeno delo. Nekatere vrste kontrolnih signalov (ukazov) spodbujajo, da sistem začne delovati.

Na primer, pri požarnih alarmih pri odkrivanju sledi dima s senzorji oddajajo prebodljiv zvok. To sistem nato zazna kot nadzorni signal za gašenje vira vžiga.

Drug primer, kako v primeru nevarnosti aktivira signal (vrste signalov po vrsti fizične narave, ki je navedena zgoraj), je termoregulacija človeškega telesa. Torej, če se zaradi različnih dejavnikov dvigne telesna temperatura, celice "obveščajo" možgane o tem in vključuje "sistem hlajenja telesa", ki je vsakemu bolj znan kot potenje.

Po vrsti funkcije

V tem parametru se razlikujejo različne kategorije.

• Analogno (neprekinjeno).
• Quantum.
• Diskreten (impulz).
• Digitalni signal.

Vsi ti signali so električni. Zaradi dejstva, da jih ni le lažje upravljati, vendar jih je mogoče zlahka prenesti na dolge razdalje.

Kaj je analogni signal in njegove vrste

Takšno ime je signal naravnega izvora, ki se nenehno spreminja (neprekinjeno) in ima lahko v določenem intervalu različne vrednosti.

Zaradi svojih lastnosti so popolnoma primerni za prenos podatkov v telefonskih komunikacijah, oddajanju in televiziji.

Dejansko so vse druge vrste signalov (digitalni, kvantni in diskretni) sami pretvorjeni analogi.

Glede na stalne prostore in ustrezne fizikalne količine so dodeljene različne vrste analognih signalov.

• Straight line.
• Kos.
• Obrezovanje.
• Prostori, za katere je značilna večdimenzionalnost.

Kvantiziran signal

Kot je omenjeno v zadnjem odstavku, je še vedno enaka analogna oblika, vendar je njena razlika v tem, da je bila kvantizirana. Istočasno je bila celotna paleta njenih vrednosti razdeljena na ravni. Njihovo število je prikazano v številu določene številke.

Običajno se ta postopek v praksi uporablja pri stiskanju avdio ali optičnih signalov. Več ravni kvantizacije, bolj natančno postane preoblikovanje analognega pogleda v kvantno.

Upoštevana sorta se nanaša tudi na tista, ki so izvirala umetno.

V številnih razvrstitvah tipov signalov ta signal ni dodeljen. Vendar pa obstaja.

Diskretni pogled

Ta signal se nanaša tudi na umetne signale in ima končno število ravni (vrednosti). Praviloma sta dva ali tri.

V praksi lahko razliko med diskretnimi in analognimi metodami prenosa signala ponazorimo s primerjavo snemanja zvoka na vinilnem zapisu in CD-ju. Na prvem se podatki posredujejo v obliki stalne zvočne posnetke. Toda na drugem - v obliki točk, ki jih laserski žarek z različno sposobnostjo odbojnosti.

Ta vrsta prenosa podatkov nastane s pretvorbo neprekinjenega analognega signala v niz diskretnih vrednosti v obliki binarnih kod.

Proces se imenuje vzorčenje. Odvisno od števila simbolov v kombinaciji kode (enoten / neenoten), je razdeljen na dve vrsti.

Digitalni signali

Danes ta metoda prenosa informacij vztrajno nadomešča analog. Tako kot prejšnja sta tudi umetna. V praksi je predstavljen kot zaporedje numeričnih vrednosti.

Za razliko od analognih, je veliko hitrejši in bolje komunicira podatke, hkrati pa jih odpravlja pred motnjami hrupa. Hkrati je to slabost digitalnega signala (druge vrste signalov so v prejšnjih treh odstavkih). Dejstvo je, da podatki, ki se filtrirajo na ta način, izgubijo "hrupne" delce s podatki.

V praksi to pomeni, da celi kosi izginejo iz prenesene slike. In če govorimo o zvočnih besedah ​​ali celo celotnih stavkih.

Pravzaprav se lahko vsak analogni signal modulira v digitalno. Za to je hkrati izpostavljena dva postopka: vzorčenje in kvantizacija. Kot ločen način prenosa informacij digitalni signal ni razdeljen na pogled.

Njegova priljubljenost prispeva k temu, da so v zadnjih letih televizorji nove generacije ustvarjeni posebej za digitalni in ne analogni način prenosa slike in zvoka. Vendar pa jih lahko s pomočjo adapterjev povežete z običajnimi televizijskimi kabli.

Modulacija signalov

Vsi zgoraj omenjeni načini prenosa podatkov so povezani s pojavom, kot je modulacija (za digitalne signale - manipulacija). Zakaj je to potrebno?

Kot je znano, so elektromagnetni valovi (s pomočjo katerih se prenesejo različne vrste signalov) nagnjeni k dušenju, kar znatno zmanjša obseg njihovega prenosa. Da bi to preprečili, se nizkofrekvenčna nihanja prenesejo v območje dolgih visokofrekvenčnih valov. Ta pojav se imenuje modulacija (manipulacija).

Poleg povečanja razdalje prenosa podatkov povečuje tudi odpornost proti zvoku signala. In hkrati je priložnost hkrati organizirati več neodvisnih kanalov prenosa informacij.

Sam postopek je naslednji. Naprava, ki se imenuje modulator, prejme dva signala hkrati: z nizko frekvenco (ima nekaj informacij) in visoko frekvenco (bezinformatsionny, ampak lahko se prenašajo na dolge razdalje). V tej napravi se preoblikujeta v eno, ki istočasno združuje prednosti obeh.

Vrste izhodnih signalov so odvisne od spremenjenega parametra vhodnega nosilca visokofrekvenčnega nihanja.

Če je harmoničen, se tak modulacijski proces imenuje analogni.

Če periodični impulz.

Če je nosilni signal preprosto enosmerni tok - takšna sorta se imenuje šumsko.

Najprej dve vrsti modulacije signalov razdelimo na podvrste.

Analogna modulacija se zgodi na ta način.

• Amplituda (AM) - sprememba amplitude nosilnega signala.
• Faza (FM) - fazna sprememba.
• Pogostost - vpliva samo na frekvenco.

Vrste modulacije impulznih (diskretnih) signalov.

• Amplituda-impulz (AMI).
• Frekvenčni impulz (PFM).
• Širina pulza (PWM).
• Fazni impulz (FIM).

Razmislite, kaj podatki obstajajo načini, da se lahko sklene, da je, ne glede na njihovo vrsto, vsi igrajo pomembno vlogo v človeškem življenju, pomaga mu, da v celoti razviti in zaščito pred morebitnimi grožnjami.

Kar se tiče analognih in digitalnih signalov (s pomočjo katerih se informacije posredujejo v sodobnem svetu), bodo v naslednjih dvajsetih letih v razvitih državah najprej skoraj popolnoma nadomestili drugi.