ประเภทของสัญญาณ การมอดูเลต

ค่าอะนาล็อก — ค่าที่มีการเปลี่ยนแปลงค่าอย่างต่อเนื่องในช่วงเวลาที่กำหนด ค่าเฉพาะขึ้นอยู่กับความแม่นยำของอุปกรณ์วัดเท่านั้น ตัวอย่างเช่น นี่คืออุณหภูมิ

ค่าที่ไม่ต่อเนื่อง — ปริมาณที่มีค่าเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เช่น จำนวนนักเรียนในห้องเรียน สัญญาณการวัด — สัญญาณที่มีข้อมูลเชิงปริมาณเกี่ยวกับปริมาณทางกายภาพที่วัดได้ ตัวอย่างเช่น แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของทรานสดิวเซอร์เทอร์โมอิเล็กทริกที่ใช้วัดอุณหภูมิ

การแจ้งเตือนข้อมูล — รูปแบบของการแสดงข้อความข้อมูลด้วยปริมาณจริง การเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์หนึ่งหรือหลายตัวที่สะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลง

ในเทคโนโลยีไมโครโปรเซสเซอร์ สัญญาณคือปริมาณไฟฟ้า (กระแส แรงดัน) พารามิเตอร์ตัวแทนสัญญาณข้อมูลคือพารามิเตอร์สัญญาณข้อมูลซึ่งการเปลี่ยนแปลงสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงในข้อความข้อมูล (แอมพลิจูด ความถี่ เฟส ระยะเวลาพัลส์ ระยะเวลาหยุดชั่วคราว)

สัญญาณข้อมูลแบบแอนะล็อก — สัญญาณข้อมูลที่แต่ละพารามิเตอร์ที่เป็นตัวแทนได้รับการอธิบายโดยฟังก์ชันของเวลาและชุดของค่าที่เป็นไปได้อย่างต่อเนื่อง เช่นสัญญาณอะนาล็อกอธิบายโดยฟังก์ชัน xа(t) แบบต่อเนื่อง (หรือทีละชิ้น) และตัวฟังก์ชันเองและอาร์กิวเมนต์ t สามารถรับค่าใด ๆ ในบางช่วงเวลา

สัญญาณแอนะล็อก f (t) เรียกว่า คาบ ถ้ามีจำนวน T จริง ซึ่ง f (t + T) = f (t) สำหรับทุก ๆ t และ T เรียกว่า คาบของสัญญาณ

สัญญาณข้อมูลไม่ต่อเนื่อง — แตกต่างจากอะนาล็อกตรงที่ค่าของมันจะทราบในเวลาที่ไม่ต่อเนื่องเท่านั้น สัญญาณแบบไม่ต่อเนื่องอธิบายโดยฟังก์ชันแลตทิซ — ลำดับ — xd (nT) โดยที่ T = const คือช่วงสุ่มตัวอย่าง (จุด) n = 0, 1, 2,….

ฟังก์ชัน xd (nT) สามารถรับค่าโดยพลการในช่วงเวลาที่ไม่ต่อเนื่องในช่วงเวลาหนึ่ง ค่าฟังก์ชันเหล่านี้เรียกว่าตัวอย่างฟังก์ชันหรือตัวอย่าง สัญกรณ์อื่นสำหรับฟังก์ชันแลตทิซ x(nT) คือ x(n) หรือ xn ลำดับ x(n) สามารถเป็นค่าจำกัดหรืออนันต์ ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของนิยามของฟังก์ชัน

สัญญาณข้อมูลเชิงปริมาณ — แตกต่างจากอะนาล็อกหรือแยกโดยการแบ่งช่วงของค่าของค่าต่อเนื่องหรือไม่ต่อเนื่องเป็นจำนวนช่วงเวลาที่แน่นอน รูปแบบที่ง่ายที่สุดของการหาปริมาณคือการหารจำนวนเต็มด้วยจำนวนธรรมชาติ ซึ่งเรียกว่าปัจจัยการหาปริมาณ

สัญญาณข้อมูลดิจิตอล — สัญญาณที่แต่ละพารามิเตอร์ที่เป็นตัวแทนได้รับการอธิบายโดยฟังก์ชันเวลาที่ไม่ต่อเนื่องและชุดค่าที่เป็นไปได้จำกัด สัญญาณดิจิตอลอธิบายโดยฟังก์ชันแลตทิซเชิงปริมาณ x° C(nT) เมื่อได้รับสัญญาณดิจิทัลจากสัญญาณแอนะล็อก การสุ่มตัวอย่างและการหาปริมาณจะเกิดขึ้น

สัญญาณดิจิตอลไบนารี — สัญญาณข้อมูลที่ใช้วิธีการแสดงข้อมูลเกี่ยวกับค่าของพารามิเตอร์ในรูปแบบของการรวมกันหลายบิตของสองค่า - ศูนย์และหนึ่ง - และมักจะเรียกว่ารหัสไบนารี

ในรหัสไบนารี่จะใช้ตัวเลขเพียงสองหลักเท่านั้น: 1 และ 0 แต่ละตัวเลขประกอบด้วยตัวเลขจำนวนหนึ่ง ซึ่งแต่ละตัวเลขสามารถมีได้เพียงหนึ่งในตัวเลขเหล่านี้เท่านั้น หมายเลขหนึ่งสอดคล้องกับสถานะหนึ่งขององค์ประกอบ เช่น ผู้ติดต่อแบบปิด และอีกหมายเลขหนึ่งไปยังสถานะอื่นขององค์ประกอบ - ผู้ติดต่อแบบเปิด

ในระบบเลขฐานสอง หน่วยของแต่ละบิตเป็นสองเท่าของบิตข้างเคียงของลำดับล่าง สำหรับจำนวนเต็ม หน่วยของบิตแรก (มีนัยสำคัญน้อยที่สุด) คือ 20=1 หน่วยของหลักที่สองคือ 2 • 20=21 = 2 สาม — 2 • 21=22= 4 ที่สี่ 2 • 22=23= 8 เป็นต้น ตัวอย่างเช่น เลขฐานสิบ 214 214 = 2 • 102+1•101+0•25+4•100 และในระบบเลขฐานสอง 214 = 1 • 27+1•26+0•25+1•24+0•23 +1• 22+1•21+0•20 และจะเขียนเป็น 11010110

การปรับ - กระบวนการเปลี่ยนพารามิเตอร์อย่างน้อยหนึ่งพารามิเตอร์ของการสั่นของพาหะความถี่สูงตามกฎหมายของสัญญาณข้อมูลความถี่ต่ำ (ข้อความ)

ปัจจุบัน สัญญาณดิจิทัลแบบไบนารีถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบดิจิทัลเนื่องจากความเรียบง่ายของการเข้ารหัสและการประมวลผล การมอดูเลตประเภทต่างๆ ใช้เพื่อส่งสัญญาณดิจิทัลผ่านช่องทางการสื่อสาร (เช่น ช่องไฟฟ้าหรือวิทยุ)

ลองพิจารณาตัวอย่างการแสดงพารามิเตอร์ของสัญญาณข้อมูลโดยใช้ตัวอย่างการมอดูเลตประเภทต่างๆ (ดูรูปที่ 1) นอกเหนือจากประเภทของการมอดูเลตที่พิจารณาแล้วยังมีเฟส (PM), ไทม์พัลส์ (VIM), ความกว้างพัลส์ (PWM) และการมอดูเลตอื่นๆ

ข้าว. 1. การมอดูเลตสัญญาณประเภทต่าง ๆ — พารามิเตอร์ต่าง ๆ ของสัญญาณข้อมูล

เพื่อให้เข้าใจสาระสำคัญของสัญญาณดิจิทัล ให้พิจารณาการจัดประเภทต่อไปนี้ ในเทคโนโลยีดิจิทัล สัญญาณจะแตกต่างกัน (รูปที่ 2):

• ขนาดโดยพลการและต่อเนื่องในเวลา (อะนาล็อก);

• ขนาดสุ่มและไม่ต่อเนื่องในเวลา (ไม่ต่อเนื่อง);

• quantized ในขนาดและต่อเนื่องในเวลา (quantized);

• quantized ในขนาดและไม่ต่อเนื่องในเวลา (ดิจิตอล)

ข้าว. 2. สัญญาณอะนาล็อก ไม่ต่อเนื่อง เชิงปริมาณ และดิจิตอล

สัญญาณอะนาล็อกมักใช้เพื่อแสดงปริมาณทางกายภาพที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น สัญญาณไฟฟ้าอะนาล็อกที่จับได้โดย จากเทอร์โมคัปเปิลนำข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ สัญญาณจากไมโครโฟน — เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความดันอย่างรวดเร็วในคลื่นเสียง เป็นต้น

ในเทคโนโลยีดิจิทัลและพัลส์ คำศัพท์ยังไม่เป็นที่ยอมรับ ดังนั้นสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่องคือสัญญาณที่ทราบค่าพารามิเตอร์ตัวแทนในบางช่วงเวลาเท่านั้นและยังเป็นสัญญาณซึ่งแตกต่างจากอะนาล็อกซึ่งพารามิเตอร์ตัวแทนสามารถใช้ค่าคงที่เท่านั้น (โดยปกติจะเป็นสอง: ตรรกะ " ศูนย์" หรือตรรกะ "หน่วย")

ในกรณีที่สอง การเรียกสัญญาณเชิงปริมาณจะถูกต้อง แต่โมดูลทางอุตสาหกรรมจะเรียกว่า "โมดูลอินพุตสัญญาณแยก" นอกเหนือจากการใช้ปริมาณทางกายภาพที่แตกต่างกันในการถ่ายทอดข้อมูล สัญญาณยังแตกต่างกันในพารามิเตอร์การแสดง