Co je signál. Typy signálů

Téměř od počátku lidských kmenů, kterým čelí s potřebou nejen ukládání informací, ale také vyměňovat informace mezi sebou navzájem. Nicméně, pokud soused k tomu, že to není tak složité (jazyk a literatura), pak ti, kteří byli na dlouhé vzdálenosti, je tento proces způsobil nějaké problémy.

Časem byly vyřešeny vynálezem signálu. Typy signálů zpočátku to bylo docela primitivní (kouř, zvuk atd. b.), ale postupně lidstvo otevřely nové přírodní zákony, které přispěly k vynálezu nové způsoby, jak přenášet informace. Zjistíme, jaké druhy signálů jsou, a také zvážit, které z nich jsou nejčastěji používány v moderní společnosti.

Co se nazývá signál

Toto slovo znamená informace kódované jedním systémem, který se přenáší přes zvláštní kanál a může být dekódován jiným systémem.

Mnozí vědci se domnívají, že schopnost biologické organismy nebo dokonce jednotlivé buňky komunikovat mezi sebou navzájem (což ukazuje na přítomnost živin nebo nebezpečí), se stala hlavní hnací silou evoluce.

Každý fyzický proces může fungovat jako signál, jehož parametry jsou přizpůsobeny typu přenášených dat. Například v systému telefonní vysílač převádí řečník řeč na elektrický napěťový signál, který je přenášen přes dráty do přijímací jednotky, u jehož je naslouchat lidem.

Signál a zpráva

Tyto dva pojmy jsou velmi významné - obsahují určité údaje přenášené od odesílatele příjemci. Existuje však hmatatelný rozdíl mezi nimi.

K realizaci cíle musí být zpráva nezbytně přijata adresátem. To znamená, že jeho životní cyklus se skládá ze tří fází: kódování informací - přenos - dekódování zprávy.

V případě signálu není jeho přijetí předpokladem existence. To znamená, že informace šifrované v něm mohou být dekódovány, ale to, zda to udělá někdo, je neznámý.

Klasifikace podle různých kritérií signálu: hlavní typy

V přírodě existuje mnoho druhů signálů, které mají různé vlastnosti. V souvislosti s tím se pro jejich klasifikaci používají různá kritéria pro tyto jevy. Rozlišují se tedy tři kategorie:

• Metodou podání (pravidelné / nepravidelné).
• Podle typu fyzické povahy.
• Podle typu funkce, která popisuje parametry.

Signály podle druhu fyzické povahy

V závislosti na způsobu vytváření jsou typy signálů následující.

• Elektrická (nosič informací - časově měnící se proud nebo napětí v elektrickém obvodu).
• Magnetický.
• Elektromagnetické.
• Termální.
• Signály ionizujícího záření.
• Optický / lehký.
• Akustická (zvuk).

Typy signálů, poslední dva jsou také nejjednodušší příklady komunikačních technických operací, jejichž účelem je informovat o zvláštnostech situace.

Nejčastěji se používají k varování před nebezpečím nebo poruchami systému.

Často se používají zvukové a optické odrůdy jako koordinační automatizovaná práce pro upravenou práci. Takže některé druhy řídících signálů (povelů) stimulují systém, aby začal jednat.

Například v požárních poplachách, když detekují stopy kouře se senzory, vydávají piercingový zvuk. To je systém vnímán jako řídící signál pro uhasení zdroje vznícení.

Dalším příkladem toho, jak signál (typy signálů podle typu fyzické povahy uvedené výše) aktivuje systém v případě nebezpečí, je termoregulace lidského těla. Pokud tedy kvůli různým faktorům stoupne tělesná teplota, buňky "informují" o tom mozku a zahrnují "systém chlazení těla", který je známější jako pocení.

Podle typu funkce

V tomto parametru se rozlišují různé kategorie.

• Analogové (kontinuální).
• Quantum.
• Diskrétní (impuls).
• Digitální signál.

Všechny tyto typy signálů jsou elektrické. Vzhledem k tomu, že je nejen snadnější manipulovat, ale jsou snadno přenášeny na dlouhé vzdálenosti.

Co je analogový signál a jeho typy

Takové jméno je signál přírodního původu, měnící se nepřetržitě v čase (nepřetržitý) a schopný přijímat různé hodnoty během určitého intervalu.

Díky svým vlastnostem jsou dokonale vhodné pro přenos dat v telefonní komunikaci, vysílání a televizi.

Ve skutečnosti jsou všechny ostatní typy signálů (digitální, kvantové a diskrétní) neoddělitelně převedené analogy.

V závislosti na spojitých prostorech a odpovídajících fyzikálních veličinách jsou přiděleny různé druhy analogových signálů.

• Přímka.
• Kousek.
• Obvod.
• Prostory charakterizované vícerozměrností.

Kvantifikovaný signál

Jak je uvedeno v posledním odstavci, je to stále stejná analogová podoba, ale jeho rozdíl je, že byl kvantizován. Současně byl celý rozsah jeho hodnot rozdělen na úrovně. Jejich číslo je reprezentováno v číslech dané číslice.

Obvykle se tento postup používá v praxi při kompresi zvukových nebo optických signálů. Čím více kvantizačních úrovní, tím přesnější se stane transformace analogového pohledu na kvantovou.

Uvažovaná odrůda také odkazuje na ty, které vznikly uměle.

U mnoha klasifikací typů signálů není tento signál přiřazen. Nicméně existuje.

Diskrétní zobrazení

Tento signál se také týká umělých signálů a má konečný počet úrovní (hodnot). Zpravidla existují dva nebo tři.

V praxi je rozdíl mezi digitálním a analogovým signálem způsobu přenosu lze ilustrovat srovnáním zvukový záznam na vinylu a CD. První informace se předkládá ve formě průběžné zvukové stopy. Ale na druhé - ve formě bodů vypálených laserem s různými schopnostmi odrazit.

Tento typ přenosu dat dochází konverzí kontinuálního analogového signálu na soubor diskrétních hodnot ve formě binárních kódů.

Proces se nazývá vzorkování. V závislosti na počtu znaků v kombinacích kódů (jednotné / nerovnoměrné) je rozdělen na dva typy.

Digitální signály

Dnes tento způsob přenosu informací trvale nahrazuje analog. Stejně jako předchozí dva, je také umělý. V praxi je reprezentován jako posloupnost číselných hodnot.

Na rozdíl od analogu je mnohem rychlejší a lépe komunikuje data, zatímco je vymaže z rušení šumu. Zároveň je to slabost digitálního signálu (ostatní typy signálů jsou v předchozích třech odstavcích). Faktem je, že informace filtrované tímto způsobem ztrácejí "hlučné" částice s daty.

V praxi to znamená, že z vysílaného obrazu zmizí celé kousky. A pokud mluvíme o zvukových slovech nebo dokonce o větách.

Ve skutečnosti může být jakýkoli analogový signál modulován na digitální. Pro tento účel je současně podroben dvěma procesům: vzorkování a kvantování. Jako samostatný způsob přenosu informací není digitální signál rozdělen do zobrazení.

Jeho popularita přispívá k tomu, že v posledních letech jsou televizory nové generace vytvořeny speciálně pro digitální a ne analogový způsob přenosu obrazu a zvuku. Mohou být však připojeny k běžným televizním kabelům pomocí adaptérů.

Modulace signálů

Všechny výše uvedené metody přenosu dat jsou spojeny s fenoménem, ​​jako je modulace (pro digitální signály - manipulace). Proč je potřeba?

Je známo, že elektromagnetická vlna (přenesena který přes různé druhy signálů), mají sklon k tlumení, a to výrazně snižuje rozsah jejich vysílání. Aby se tomu zabránilo, jsou kmity kmitočtu přenášeny do oblasti dlouhých vysokofrekvenčních vln. Tento jev se nazývá modulace (manipulace).

Kromě zvýšení vzdálenosti přenosu dat zvyšuje odolnost signálů proti šumu. A zároveň existuje příležitost současně uspořádat několik nezávislých kanálů přenosu informací.

Samotný proces je následující. Zařízení, tzv modulátor, přijímá dva signály současně: low-frekvence (obsahuje některé informace) a vysokou frekvenci (bezinformatsionny, ale je schopný být přenášen na velké vzdálenosti). V tomto zařízení se přeměňují na jeden, který současně kombinuje výhody obou.

Typy výstupních signálů závisí na modifikovaném parametru vstupního nosiče vysokofrekvenční oscilace.

Je-li to harmonické, takový modulační proces se nazývá analog.

Pokud je periodický - impuls.

Pokud je nosný signál jednoduše stejnosměrný proud - taková odrůda se nazývá šum.

První dva typy modulace signálů jsou následně rozděleny do poddruhů.

Analogová modulace se děje tímto způsobem.

• Amplituda (AM) - změna amplitudy nosného signálu.
• Fáze (FM) - fáze se mění.
• Frekvence - ovlivňuje se pouze frekvence.

Typy modulace impulsních (diskrétních) signálů.

• Amplituda-puls (AMI).
• Frekvenční impuls (PFM).
• Šířka impulsu (PWM).
• Fázový impuls (FIM).

Zvážit, jaké údaje existují způsoby, jak lze dojít k závěru, že bez ohledu na jejich typ, všichni hrají důležitou roli v lidském životě, pomáhá mu, aby plně rozvinout a ochranu proti potenciálním hrozbám.

Pokud jde o analogové a digitální signály (s pomocí kterých jsou informace přenášeny v moderním světě), nejspíše v příštích dvaceti letech ve vyspělých zemích bude první zcela nahrazena druhou.