Analog ve dijital sinyal. Sinyal türleri ve nasıl çalıştığı

"Bilgi" kavramı (lat. bilgi- açıklama, sunum) ve "mesaj" şu anda ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır.

Bilgi İletim, dağıtım, dönüştürme, depolama veya doğrudan kullanım amacı olan bilgidir. Mesaj, bir bilgi sunumu biçimidir. Bir kişinin bilginin %80 ... %90'ını görme organları, %10 ... %20'sini ise işitme organları yoluyla aldığı bilinmektedir. Diğer duyular, bilginin %1 ... 2'sine kadar ekler.

Bilgi formda iletilir mesajlar. İleti - bir mesafeden iletmeye uygun, bilginin ifade biçimi (sunumu). Mesaj örnekleri, telgraf metinleri, konuşma, müzik, televizyon görüntüleri, bilgisayar çıkışındaki veriler, nesnelerin otomatik kontrol sistemindeki komutlar vb. Mesajlar, bilgi taşıyıcıları olan sinyaller kullanılarak iletilir. Ana sinyal türü elektrik sinyalleridir. Son yıllarda, fiber optik veri iletim hatlarında optik sinyaller, n / a, giderek daha yaygın hale geliyor. sinyal- iletilen mesajı gösteren fiziksel süreç. Mesajın gösterimi, süreci karakterize eden fiziksel niceliğin miktarı değiştirilerek sağlanır. Sinyal, mesajı zaman içinde iletir (açar), yani her zaman zamanın bir işlevidir. Sinyaller, iletilen mesaja göre fiziksel ortamın belirli parametrelerinin değiştirilmesiyle oluşturulur.

Bu değer sinyalin bilgi parametresi.Mesajın bilgi parametresi - değişikliğinde bilgilerin "belirtildiği" parametre. İçin ses mesajlarda, bilgi parametresi ses basıncının anlık değeridir, hareketsiz görüntüler - yansıma katsayısı, için mobil - ekran alanlarının ışıldamasının parlaklığı.

Bu durumda kavramlar kalite ve hız bilgi iletimi.

Bilgi iletiminin kalitesi ne kadar yüksek olursa, alıcı taraftaki bilgi bozulması o kadar az olur. Bilgi aktarım hızının artmasıyla birlikte bilgi kaybını önlemek ve bilgi aktarım kalitesini düşürmek için özel önlemler alınması gerekmektedir.

mesajlaşma bir malzeme taşıyıcı, n / a, kağıt veya manyetik bant veya örneğin ses veya elektromanyetik dalgalar, akım vb.

Bilginin iletilmesi ve depolanması, bir şekilde sunulmasına izin veren çeşitli işaretler (semboller) kullanılarak gerçekleştirilir.

Mesajlar zamanın işlevleri olabilir, örneğin telefon konuşmalarını iletirken konuşma, telemetri verilerini iletirken sıcaklık veya basınç, televizyonda yayın yaparken bir gösteri vb. Diğer durumlarda, mesaj zamanın bir fonksiyonu değildir (örneğin telgraf metni, hareketsiz görüntü, vb.). sinyal zamanda bir mesaj iletir. Bu nedenle, mesaj (örneğin, durağan bir resim) olmasa bile, her zaman zamanın bir işlevidir. 4 tip sinyal vardır: sürekli sinyal sürekli zaman. (Şekil 2.2, a), sürekli ayrık zaman. (Şekil 2.2, b), kesikli sürekli zaman. (Şekil 2.2, c) ve ayrık zaman (Şekil 2.2, d).

Şekil 2.2 - Sürekli zamanın sürekli sinyali (a), ayrık zamanın sürekli sinyali (b), sürekli zamanın ayrık sinyali (c), ayrık zamanın ayrık sinyali (d).

Sürekli sinyaller sürekli zaman. kısaltılmış sürekli (analog) sinyaller olarak adlandırılır. Sürekli bir olası değer kümesinden (sinüzoid) herhangi bir değer alarak keyfi anlarda değişebilirler.

Ayrık zamanın sürekli sinyalleri. keyfi değerler alabilir, ancak yalnızca belirli, önceden belirlenmiş (ayrık) anlarda değişebilir t 1, t 2, t 3 … .

Ayrık sürekli zaman sinyalleri keyfi anlarda değişebilmeleri bakımından farklılık gösterir, ancak değerleri yalnızca izin verilen (ayrık) değerleri alır.

Ayrık zamanın ayrık sinyalleri(kısaltılmış ayrık) zamanın ayrık anlarında yalnızca izin verilen (ayrık) değerler alabilir.

Bilgi parametrelerindeki değişimin doğası gereği ayırt edilir sürekli ve ayrık mesajlar.

analog sinyal, X (t) süresinin sürekli veya kısmen sürekli bir fonksiyonudur. Sinyalin anlık değerleri, söz konusu işlemin fiziksel miktarına benzer.

ayrık sinyal, Δt zaman aralığı ile birbirini izleyen ayrı darbelerdir, darbe genişliği aynıdır ve seviye (darbe alanı), ayrı bir sinyal olan bazı fiziksel niceliklerin anlık değerinin bir analogudur.

Dijital sinyal, ikili rakamlar biçiminde ve bazı fiziksel niceliklerin anlık değerini temsil eden, bir zaman aralığı Δt ile birbirini izleyen ayrı bir rakam dizisidir.

Sürekli veya analog bir sinyal, belirli bir değer aralığında herhangi bir düzeyde değer alabilen bir sinyaldir. Zaman-sürekli bir sinyal, tüm zaman ekseninde belirtilen bir sinyaldir.

Örneğin konuşma, hem seviye hem de zaman olarak sürekli olan bir mesajdır ve değerlerini her 5 dakikada bir yayınlayan sıcaklık sensörü, büyüklük olarak sürekli, ancak zaman içinde ayrık olan bir mesaj kaynağı olarak hizmet eder.

Bilgi miktarı kavramı ve bunu ölçme olasılığı bilgi teorisinin temelidir. Bilgi teorisi 20. yüzyılda şekillendi. Claude Shannon (ABD), A.N. Kolmogorov (SSCB) R. Hartley (ABD) ve diğerleri Claude Shannon'a göre bilgi, ortadan kaldırılmış bir belirsizliktir. Onlar. içinde bulunan x-Xia mesajının bilgilendiriciliği, yani faydalı bilgiler. mesajın, alınmadan önce var olan belirsizliği azaltan kısmı.

ders 1

Başlıca sinyal türleri ve matematiksel açıklamaları.

Ana sinyal türleri: analog, ayrık, dijital.

analog zaman ve durumda sürekli olan bir sinyaldir (Şekil 1a). Sinyal, sürekli (veya parçalı sürekli) bir fonksiyonla tanımlanır. NS(T). Bu durumda hem argüman hem de fonksiyonun kendisi bazı aralıklardan herhangi bir değer alabilir:

T" ≤ T ≤ T"" , x" ≤ x ≤ x"".

ayrık zaman içinde kesikli ve durumda sürekli bir sinyaldir (Şekil 1b). Kafes fonksiyonu ile tanımlanan NS(n* T), nerede n- referans numarası (1,2,3, ...). Aralık Törnekleme periyodu olarak adlandırılır ve karşılıklı F d = 1 / T- Örnekleme frekansı. Kafes işlevi yalnızca zaman anlarında tanımlanırn * T ve sadece bu anlarda olabilir bir aralıktan herhangi bir değer al x" ≤ x ≤ x"". Kafes fonksiyonunun değerleri ve buna bağlı olarak, zaman anlarında sinyalin kendisinin n* T sayar denir. (Ayrık bir sinyal hem gerçek hem de karmaşık olabilir).

Dijital hem zaman hem de durum olarak ayrık bir sinyaldir (Şekil 1c). Bu tip sinyaller ayrıca kafes fonksiyonları ile tanımlanır. NS C ( n* T), belirli bir sonlu aralıktan yalnızca sonlu sayıda değer alabilen x" ≤ x ≤ x"". Bu değerlere nicemleme seviyeleri, karşılık gelen fonksiyonlara nicelleştirilmiş denir.

Ayrık sinyalleri analiz ederken, normalize edilmiş zamanı kullanmak uygundur.
, aksi takdirde, yani ayrık bir sinyalin örnek sayısı, normalleştirilmiş bir zaman olarak yorumlanabilir. Normalleştirilmiş zamana geçerken, ayrık sinyal bir tamsayı değişkeninin bir fonksiyonu olarak düşünülebilir. n... bu daha da ileri NS(n) eşdeğerdir NS(n· T).

Frekans normalizasyonu.

Kotelnikov teoremine göre, bir analog sinyalin maksimum frekansı F daha fazla olmamalı F D2. Bu nedenle, aralıktaki tüm ayrık sinyallerin dikkate alınması tavsiye edilir. Bu durumda, kavram tanıtıldı normalleştirilmiş frekans

veya

ve ayrık sinyali düşünün F alanında

veya

Normalleştirilmiş bir frekansın kullanılması, ayrık sistemlerin frekans özelliklerini ve ayrı sinyallerin spektrumlarını tek bir frekans bandında incelemeyi mümkün kılar. DSP için önemli olan sinyal frekansının ve örnekleme hızının mutlak değerleri değil, oranlarıdır, yani. normalleştirilmiş frekansın değeri.

Örneğin, 2 ayrık kosinüs dalgası için:

nerede

Sonuçta:

Ayrık sinyalleri aynıdır, çünkü normalleştirilmiş frekansları eşit olduğundan, sadece zaman içinde farklı olacaktır.

Genel durumda, normalleştirilmiş frekanslar bölgesinde ayrı bir kosinüs dalgası şu şekildedir:

Genelleştirilmiş sayısal işaret işleme devresi.

DSP süreci 3 aşamadan oluşur:

Sayı Sıralayıcı NS(n* T) analog sinyalden x(T) ;

dizi dönüşümü NS(n* T) bir sayısal sinyal işlemcisi (DSP) tarafından verilen bir algoritmaya göre yeni, çıktı sayısal dizisine y (n* T) ;

Ortaya çıkan analog sinyalin oluşumu y(T) diziden y(n* T).

Örnekleme frekansı F d seçilir: F g ≥ 2 F v.

Gerçek sinyaller bu gereksinimi karşılamaz. Bu nedenle, spektrumu sınırlayan bir alçak geçiren filtre koyarlar. Gerçek sinyallerin enerjisi artan frekansla azaldığından, alçak geçiren filtre tarafından getirilen bozulmalar (Şekil 3 a ve b) ve aşağıdaki spektrumlar önemsizdir:

niceleme seviyeleri(Şekil 1.c.) ikili sayılarla kodlanmıştır, bu nedenle, ADC'nin çıkışında bir ikili sayı dizisine sahibiz
... Dijital sinyal
ayrık olandan farklı
değere göre:

Kuantizasyon hatası.

Bunu azaltmak için nicemleme seviyelerinin sayısını artırmak gerekir. Ayrık sinyal, algoritmaya göre çıkış sinyalini her giriş raporuyla bire bir yazışmada ayarlayan DSP'ye girer.
... Bu durumda bir örnek elde etmek için yapılacak işlem sayısı (çarpma, toplama, ters çevirme, aktarma vb.) istediğiniz kadar hesaplanabilir. Ancak, işlem süresi (hesaplama süresi) örnekleme döneminden büyük olamaz. ... Ve bu ancak saat frekansı F T TsPOS >> F NS.

Ardından, DAC kademeli bir analog sinyal üretir (T), adımları bir filtre ile yumuşatılarak bir analog elde edilir y(T).

Sinyaller - taşıyıcılar otomasyon araçlarındaki bilgiler, hem fiziksel doğada hem de parametrelerde ve bilgi sunumu biçiminde farklılık gösterebilir. GSP (Devlet Enstrüman Sistemi) çerçevesinde, otomasyon ekipmanlarının seri üretiminde aşağıdaki sinyal türleri kullanılmaktadır:

Elektrik sinyali (elektrik akımının voltajı, gücü veya frekansı);

Pnömatik sinyal (basınçlı hava basıncı);

Hidrolik sinyal (sıvının basıncı veya fark basıncı).

Buna göre, GSP çerçevesinde otomasyon ekipmanlarının elektrik, pnömatik ve hidrolik dalları oluşturulmaktadır.

Bilgi sunumu şeklinde sinyal analog, darbe ve kod olabilir.

analog sinyal herhangi bir fiziksel parametre taşıyıcısındaki akım değişiklikleri ile karakterize edilir (örneğin, elektrik voltajı veya akımının anlık değerleri). Böyle bir sinyal, herhangi bir zamanda pratik olarak mevcuttur ve belirtilen parametre değişiklikleri aralığında herhangi bir değeri alabilir.

Darbe sinyali Bilginin yalnızca zaman içinde belirli anlarda sunulması ile karakterize edilir, yani. zaman kuantizasyonunun varlığı. Bu durumda, bilgi, aynı süreye sahip, ancak farklı genliklere (sinyalin genlik-darbe modülasyonu) veya aynı genliğe, ancak farklı sürelere (sinyalin darbe genişlik modülasyonu) bir darbe dizisi şeklinde sunulur.

kod sinyali dijital bilgileri iletmek için kullanılan karmaşık bir darbe dizisidir. Ayrıca, her basamak karmaşık bir dürtü dizisi olarak temsil edilebilir, yani. ve iletilen sinyal hem zaman hem de seviye olarak ayrıktır (kuantize edilir).

optik sinyal- belirli bilgileri taşıyan bir ışık dalgası. Bir ışık dalgasının bir radyo dalgasına kıyasla bir özelliği, küçük dalga boyundan dolayı, sadece zaman içinde değil, aynı zamanda uzaysal koordinatlarda da modüle edilen sinyallerin pratik olarak iletilebilmesi, alınabilmesi ve işlenebilmesidir. Bu, optik sinyale eklenen bilgi miktarını önemli ölçüde artırmayı mümkün kılar. Optik sinyal, dört değişkenin (x, y, z, t) - 3 koordinat ve zamanın bir fonksiyonudur. Elektromanyetik dalga, indüksiyon yasasına göre birbirine bağlı olan elektrik ve manyetik alanların zaman ve uzayın her noktasındaki değişimidir. Bir elektromanyetik dalga, aynı harmonik yasaya göre zamanla değişen elektrik E ve manyetik H alanlarının kuvvetlerinin karşılıklı olarak dik vektörleri ile karakterize edilir.

analog sinyal sürekli bir argümanın sürekli bir işlevidir, yani. bağımsız değişkenin herhangi bir değeri için tanımlanır. Analog sinyallerin kaynakları, kural olarak, kaydedilen sinyal iken, zaman içinde, uzayda veya başka herhangi bir bağımsız değişkende gelişimlerinde (belirli özelliklerin değerlerindeki değişikliklerin dinamikleri) sürekli olan fiziksel süreçler ve fenomenlerdir. onu oluşturan sürece benzer (benzer). Belirli bir analog sinyal için matematiksel gösterime bir örnek: y(T) = 4,8 exp [- ( T-4) 2 /2.8]. Bu sinyalin grafiksel gösteriminin bir örneği Şekil 2'de gösterilmektedir. 1, hem fonksiyonun sayısal değerleri hem de argümanları belirli aralıklarla herhangi bir değer alabilirken y£ 1 y £ y 2,T£ 1 T £ T 2. Sinyalin veya bağımsız değişkenlerinin değer aralıkları sınırlı değilse, varsayılan olarak - ¥ ile + ¥ arasında oldukları varsayılır. Olası sinyal değerleri kümesi, herhangi bir noktanın sonsuz hassasiyetle belirlenebildiği sürekli bir boşluk oluşturur.

Pirinç. 2.2.1. Sinyal grafik ekranı y(T) = 4,8 exp [- ( T-4) 2 /2.8].

ayrık sinyal değerleri ile aynı zamanda sürekli bir fonksiyondur, ancak yalnızca argümanın ayrık değerleri ile tanımlanır. Değerleri kümesiyle sonludur (sayılabilir) ve ayrık bir diziyle tanımlanır. y(n× D T), nerede y£ 1 y £ y 2, NS T- örnekler arasındaki aralık (sinyal örnekleme aralığı), n = 0, 1, 2, ..., n- ayrık numune değerlerinin numaralandırılması. Bir analog sinyali örnekleyerek ayrı bir sinyal elde edilirse, bu, değerleri koordinatlarda orijinal sinyalin değerlerine tam olarak eşit olan bir örnek dizisidir. n NS T.

Şekil 2'de gösterilen bir analog sinyalin örneklenmesine bir örnek. 1, Şek. 2.2.2. ne zaman T= const (tek biçimli veri örneklemesi) ayrı bir sinyal, kısaltılmış gösterimle tanımlanabilir y(n).

Tekdüze olmayan sinyal örneklemesinde, ayrık dizilerin gösterimleri (metin açıklamalarında) genellikle kaşlı ayraçlar içine alınır - ( s(ben)) ve örneklerin değerleri koordinatların değerlerinin gösterilmesi ile tablolar şeklinde verilmiştir. ben... Kısa, düzensiz sayı dizileri için aşağıdaki sayısal açıklama da geçerlidir: s(ben) = {a 1 , a 2 , ..., bir}, T = T 1 , T 2 , ..., t N.

Dijital sinyal değerlerinde nicelenmiş ve bağımsız değişkende ayrık. Kuantize kafes fonksiyonu ile tanımlanır. y n = qk[y(n NS T)], nerede qk- niceleme seviyelerinin sayısı ile niceleme işlevi k, nicemleme aralıkları ya tekdüze dağılmış ya da tek biçimli olmayabilir, örneğin logaritmik. Kural olarak, D argümanının sıralı değerlerine dayanan sayısal bir dizi şeklinde bir dijital sinyal ayarlanır. t = const, ancak genel olarak sinyal, argümanın keyfi değerleri için bir tablo şeklinde belirtilebilir.

Temelde, bir dijital sinyal, Şekil 2'de gösterildiği gibi, ikincisinin değerleri belirli bir basamak sayısına yuvarlandığında, ayrı bir sinyalin resmileştirilmiş bir versiyonudur. 2.2.3. Dijital sistemlerde ve bilgisayarlarda, sinyal her zaman belirli bir bit sayısına kadar bir doğrulukla temsil edilir ve bu nedenle her zaman dijitaldir. Bu faktörleri hesaba katarak, dijital sinyalleri tanımlarken, niceleme işlevi genellikle ihmal edilir (bu, varsayılan olarak tek tip kabul edilir) ve ayrı sinyallerin tanımlanmasına yönelik kurallar, sinyallerin tanımlanması için kullanılır.

Pirinç. 2.2.2. Ayrık sinyal Şek. 2.2.3. Dijital sinyal

y(n NS T) = 4,8 exp [- ( n NS T-4) 2 /2.8], D T= 1. yn = Qk, NS T=1, k = 5.

Prensip olarak, ilgili dijital ekipman tarafından kaydedilen bir analog sinyal, değerleri açısından da nicelenebilir (Şekil 2.2.4). Ancak bu sinyalleri ayrı bir türe ayırmanın bir anlamı yoktur - izin verilen ölçüm hatası tarafından belirlenen bir nicemleme adımına sahip analog parçalı sürekli sinyaller olarak kalırlar.

Ele alınması gereken ayrık ve dijital sinyallerin çoğu, örneklenmiş analog sinyallerdir. Ancak başlangıçta ayrık olanlar sınıfına ait olan sinyaller vardır, örneğin gama kuanta.

Pirinç. 2.2.4. nicelenmiş sinyal y(T)= Qk, k = 5.

Sinyallerin spektral gösterimi. Sinyallerin ve işlevlerin olağan zamansal (koordinat) temsiline ek olarak, sinyallerin frekans işlevleriyle tanımlanması, verilerin analizinde ve işlenmesinde yaygın olarak kullanılır, yani. zamansal (koordinat) temsilin argümanlarına zıt argümanlarla. Böyle bir açıklamanın olasılığı, biçiminde keyfi olarak karmaşık olan herhangi bir sinyalin, daha basit sinyallerin bir toplamı olarak ve özellikle, kombinasyonu olan en basit harmonik salınımların bir toplamı olarak temsil edilebilmesi gerçeğiyle belirlenir. sinyalin frekans spektrumu denir. Matematiksel olarak, sinyal spektrumu, sürekli veya ayrı bir argümanda harmonik salınımların genlik değerlerinin ve ilk aşamalarının fonksiyonları ile tanımlanır - Sıklık... Genlik spektrumu genellikle denir frekans tepkisi(AFC) sinyali, faz açılarının spektrumu - faz-frekans yanıtı(PFC). Frekans spektrumu açıklaması, sinyali, koordinat açıklaması kadar açık bir şekilde görüntüler.

İncirde. 2.2.5, sabit bileşenin (sabit bileşenin frekansı 0'dır) ve üç harmonik salınımın toplanmasıyla elde edilen sinyal fonksiyonunun bir bölümünü gösterir. Sinyalin matematiksel açıklaması şu formülle belirlenir:

nerede Bir= (5, 3, 6, 8) - genlik; fn= (0, 40, 80, 120) - frekans (Hz); φ n= (0, -0.4, -0.6, -0.8) - salınımların ilk faz açısı (radyan cinsinden); n = 0,1,2,3.

Pirinç. 2.2.5. Sinyalin geçici temsili.

Bu sinyalin frekans gösterimi (sinyalin frekans yanıtı ve faz yanıtı biçimindeki spektrumu) Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.2.6. Periyodik sinyalin frekans temsilinin s(T), spektrum harmoniklerinin sayısı ile sınırlıdır, sadece sekiz örnektir ve - ¥ ile + ¥ aralığında tanımlanan sürekli zaman gösterimine kıyasla çok kompakttır.

Pirinç. 2.2.6. Sinyalin frekans gösterimi.

grafik ekran analog sinyaller (Şekil 2.2.1) özel açıklamalar gerektirmez. Ayrık ve dijital sinyalleri grafiksel olarak görüntülerken, ya argümanın ekseni üzerinde karşılık gelen ölçek uzunluğunun doğrudan ayrı bölümleri yöntemi (Şekil 2.2.6) ya da örnek tarafından zarf yöntemi (pürüzsüz veya kırık) kullanılır. değerler (Şekil 2.2.2'deki kesikli eğri). Alanların sürekliliği ve kural olarak, analog sinyallerin örneklenmesi ve nicelenmesiyle elde edilen dijital verilerin ikincil doğası nedeniyle, ikinci grafik görüntüleme yöntemi ana yöntem olarak kabul edilecektir.

Hikayenin amacı, "sinyal" kavramının özünün ne olduğunu, ortak sinyallerin neler olduğunu ve hangi ortak özelliklere sahip olduğunu göstermektir.

sinyal nedir? Bu soruya, küçük bir çocuk bile bunun "yardımıyla bir şeyler iletebileceğiniz böyle bir şey" olduğunu söyleyecektir. Örneğin, bir ayna ve güneş kullanılarak, sinyaller görüş mesafesi boyunca iletilebilir. Gemilerde, sinyaller bir zamanlar semafor bayrakları kullanılarak iletilirdi. Özel olarak eğitilmiş işaretçiler bununla meşguldü. Böylece bu tür bayrakların yardımıyla bilgi iletildi. "Sinyal" kelimesini nasıl ileteceğiniz aşağıda açıklanmıştır:

Doğada birçok sinyal vardır. Aslında, her şey bir sinyal olabilir: masaya bırakılan bir not, biraz ses - belirli bir eylemi başlatmak için bir sinyal görevi görebilir.

Tamam, bu tür sinyallerle her şey açıktır, bu yüzden doğada diğerlerinden daha az olmayan elektrik sinyallerine döneceğim. Ancak en azından bir şekilde geleneksel olarak gruplara ayrılabilirler: üçgen, sinüzoidal, dikdörtgen, testere dişi, tek dürtü vb. Tüm bu sinyaller, bir çizelgede çizildiklerinde nasıl göründüklerine göre adlandırılır.

Sinyaller, vuruşları saymak için (zamanlama sinyali olarak), zamanlama için, kontrol darbeleri olarak, motorları kontrol etmek veya ekipmanı test etmek ve bilgi iletmek için bir metronom olarak kullanılabilir.

El'in özellikleri. sinyaller

Bir anlamda elektrik sinyali, zaman içinde voltaj veya akımdaki değişimi yansıtan bir grafiktir. Rusça ne anlama gelir: Bir kalem alıp X eksenindeki zamanı ve Y eksenindeki voltajı veya akımı işaretlerseniz ve belirli zamanlarda ilgili voltaj değerlerini noktalarla işaretlerseniz, son görüntü dalga biçimini göster:

Çok sayıda elektrik sinyali vardır, ancak bunlar iki büyük gruba ayrılabilir:

• Tek yönlü
• çift ​​yönlü

Onlar. tek yönlü akımda bir yönde akar (veya hiç akmaz) ve çift yönlü akımda değişkendir ve ya "orada" sonra "burada" akar.

Türüne bakılmaksızın tüm sinyaller aşağıdaki özelliklere sahiptir:

• Dönem - sinyalin kendini tekrar etmeye başladığı zaman aralığı. Çoğu zaman T ile gösterilir
• Sıklık - sinyalin 1 saniyede kaç kez tekrarlanacağını gösterir. Hertz cinsinden ölçülür. Örneğin 1Hz = saniyede 1 tekrar. Frekans, periyodun tersidir (ƒ = 1 / T)
• Genlik - volt veya amper cinsinden ölçülür (hangi sinyale bağlı olarak: akım veya voltaj). Genlik, sinyalin "gücünü" ifade eder. Sinyal grafiğinin X ekseninden ne kadar saptığı.

Sinyal türleri

sinüsoid

Yukarıdaki resimde grafiği hiçbir anlam ifade etmeyen bir fonksiyonu sunmanın sizin için iyi bilindiğini düşünüyorum. günah (x). Periyodu 360 o veya 2pi radyandır (2pi radyan = 360 o).

Ve 1 saniyeyi T periyoduna bölmek için bölerseniz, 1 saniyede kaç periyodun gösterildiğini veya başka bir deyişle periyodun ne sıklıkta tekrarlandığını öğreneceksiniz. Yani sinyalin frekansını siz belirleyeceksiniz! Bu arada, hertz cinsinden belirtilir. 1 Hz = 1 sn / saniyede 1 tekrar

Frekans ve periyot birbirine zıttır. Süre ne kadar uzun olursa, frekans o kadar düşük olur ve bunun tersi de geçerlidir. Frekans ve periyot arasındaki ilişki basit oranlarla ifade edilir:

Şekil olarak dikdörtgene benzeyen sinyallere "dikdörtgen sinyaller" denir. Koşullu olarak sadece dikdörtgen sinyallere ve mendereslere ayrılabilirler. Kare dalga, darbe ve duraklama sürelerinin eşit olduğu dikdörtgen bir sinyaldir. Ve duraklamanın süresini ve nabzı toplarsak, menderes periyodunu elde ederiz.

Normal bir kare dalga sinyali, farklı darbe ve duraklama sürelerine sahip olması (darbesiz) olması bakımından kare dalgadan farklıdır. Aşağıdaki resme bakın - bin kelimeden daha iyi konuşuyor.

Bu arada, kare dalga sinyalleri için bilmeniz gereken iki terim daha var. Birbirlerinin tersidir (periyot ve frekans gibi). o masalsılık ve doldurma faktörü. Yük faktörü (S), periyodun darbe süresine oranına eşittir ve katsayı için bunun tersi de geçerlidir. dolgu.

Dolayısıyla kare dalga, görev döngüsü 2'ye eşit olan dikdörtgen bir sinyaldir. Periyodu darbe süresinin iki katı olduğundan.

S - görev döngüsü, D - görev döngüsü, T - darbe süresi, - darbe süresi.

Bu arada, yukarıdaki grafikler ideal kare dalga sinyallerini göstermektedir. Hayatta biraz farklı görünüyorlar, çünkü hiçbir cihazda sinyal kesinlikle anında 0'dan bir değere ve tekrar sıfıra değişemez.

Dağa çıkar ve hemen aşağı iner ve konumumuzun yüksekliğindeki değişikliği grafiğe yazarsak, üçgen bir sinyal alırız. Kaba bir karşılaştırma, ama doğru. Üçgen sinyallerde gerilim (akım) önce artar, sonra hemen azalmaya başlar. Ve klasik bir üçgen sinyal için yükselme süresi, bozulma süresine eşittir (ve sürenin yarısına eşittir).

Böyle bir sinyalin yükselme süresi, bozulma süresinden daha az veya daha fazla ise, bu tür sinyallere zaten testere dişi denir. Ve onlar hakkında aşağıda.

testere dişi sinyali

Yukarıda yazdığım gibi, dengesiz bir üçgen dalga biçimine testere dişi dalga biçimi denir. Tüm bu isimler şartlıdır ve sadece kolaylık sağlamak için gereklidir.