Триколор 

Информация сообщения сигналы аналоговые и дискретные. Информационные сигналы. Аналоговые сигналы. Дискретные сигналы. Основные принципы цифровой электроники

Понятие стыка цифровых АТС

ЦСК должна обеспечивать интерфейс (стык) с аналоговыми и цифровыми абонентскими линиями (АЛ) и системами передачи.

Стыком называется граница между двумя функциональными блоками, которая задается функциональными характеристиками, общими характеристиками физического соединения, характеристиками сигналов и другими характеристиками в зависимости от специфики.

Решение состоит в том, чтобы ввести теоретическое понятие, называемое импульсной поездкой. На рисунке 3-5а показан пример аналогового сигнала. На рисунке показан сигнал, отснятый с помощью импульсной последовательности. Импульсная последовательность представляет собой непрерывный сигнал, состоящий из серии узких шипов, которые соответствуют исходному сигналу в моменты выборки. Каждый импульс бесконечно узкий, концепция, которая будет обсуждаться в главе. Между этими временами выборки значение формы волны равно нулю.

Имейте в виду, что импульсный поезд является теоретической концепцией, а не формой волны, которая может существовать в электронной цепи. Поскольку как исходный аналоговый сигнал, так и импульсная последовательность являются непрерывными волновыми формами, мы можем сделать сравнение «яблоки-яблоки» между ними.

Стык обеспечивает одноразовое определение параметров соединения между двумя уст­ройствами. Эти параметры относятся к типу, количеству и функциям соединительных цепей, а также к типу, форме и последовательности сигналов, которые передаются по этим цепям.

Точное определение типов, количества, формы и последовательности соединений и взаимосвязи между двумя функциональными блоками на стыке между ними задается спе­цификацией стыка.

Теперь нам нужно изучить взаимосвязь между импульсным поведением и дискретным сигналом. Это легко; с точки зрения информационного содержания они идентичны. Если известно, тривиально вычислять другое. Подумайте об этом как о разных концах перехода моста между аналоговым и цифровым мирами. Это означает, что мы достигли нашей общей цели, когда поняли последствия изменения формы волны на рис. 3-5а в форме волны на рис. 5в.

Понятие стыка цифровых АТС

В левом столбце на рис. 3 показаны три непрерывных сигнала. Соответствующие частотные спектры этих сигналов отображаются в правом столбце. Это должно быть знакомой концепцией из ваших знаний об электронике; каждая форма волны может рассматриваться как состоящая из синусоидов различной амплитуды и частоты.

Стыки цифровой АТС можно разделить на следующие

Аналоговый абонентский стык;

Цифровой абонентский стык;

Абонентский стык ISDN;

Сетевые (цифровые и аналоговые) стыки.

Кольцевые соединители

Кольцевые структуры находят применение в целом ряде областей связи. Прежде всего это кольцевые системы передачи с временным группообразованием, которые по существу имеют конфигурацию последовательно соединенных однонаправленных линий, образую­щих замкнутую цепь или кольцо. При этом в каждом узле сети реализуются две основные функции:

На рисунке показан аналоговый сигнал, который мы хотим отбирать. Например, это может быть речевой сигнал, который был отфильтрован для удаления всех частот выше 3 кГц. Сэмплирование сигнала с помощью импульсной последовательности приводит к появлению сигнала, показанного на рисунке, и его частотного спектра, показанного здесь. Этот спектр является дублированием спектра исходного сигнала. Копия называется верхней боковой полосой, а перевернутая копия называется нижней боковой полосой. Сэмплирование вызвало новые частоты.

То есть, аналоговый фильтр нижних частот преобразует импульсную последовательность, обратно в исходный аналоговый сигнал. Во временной области выборка достигается путем умножения исходного сигнала на импульсную последовательность единичных амплитудных шипов. Это приводит к тому, что исходный спектр дублируется по отношению к местоположению каждого пика в спектре импульсной последовательности.

1) каждый узел работает как регенератор, чтобы восстановить входящий цифровой сиг­нал и передать его заново;

в узлах сети опознается структура цикла временного группообразования и осуществ­ляется связь по кольцу посредством

2) удаления и ввода цифрового сигнала в определенных канальных интервалах, приписанных к каждому узлу.

Это то же самое, что и амплитудная модуляция, обсуждаемая в главе. На рисунке показан пример неправильной выборки, вызванный слишком низкой частотой дискретизации. Аналоговый сигнал все еще содержит частоты до 3 кГц, но частота дискретизации снижена до 5 кГц. Частотный спектр показывает проблему: дублированные части спектра вторглись в полосу между нулем и половиной частоты дискретизации. Хотя они показывают эти перекрывающиеся частоты, сохраняя их отдельную идентичность, на практике они складываются вместе, образуя единый путаный беспорядок.

Возможность перераспределения канальных интервалов между произвольными парами узлов в кольцевой системе с временным группообразованием означает, что кольцо является распределенной системой передачи и коммутации. Идея одновременности передачи и ком­мутации в кольцевых структурах была распространена на цифровые коммутационные поля.

Основы цифрового вывода

Поскольку невозможно отделить перекрывающиеся частоты, информация теряется, и исходный сигнал не может быть восстановлен. Это перекрытие происходит, когда аналоговый сигнал содержит частоты, превышающие половину частоты дискретизации, т.е. мы доказали теорему выборки. Все цифровые сигналы имеют два дискретных уровня: «Высокий» и «Низкий». Цифровые устройства вывода управляют состоянием цифровых сигналов и могут переключаться между цифровыми импульсами. Цифровые выходные кабели могут быть запрограммированы индивидуально или как порт.

В такой схеме с помощью единственного канала между любыми двумя узлами может быть установлено дуплексное соединение. В этом смысле кольцевая схема выполняет про­странственно-временное преобразование координат сигнала и может быть рассмотрена как один из вариантов построения S/T-ступени.

Аналоговый, дискретный, цифровой сигналы

В системах электросвязи информация передается с помощью сигналов. Международный союз электросвязи дает следующее определение сигнала:

Счетчики также могут генерировать цифровые импульсы или последовательности импульсов. Количество цифровых линий зависит от устройства, но все линии двунаправлены и поддерживают один и тот же логический уровень. Вы можете настроить линию или порт в программном обеспечении как вход или выход.

Токовые вытягивающие цифровые выходы

Раковина не может снабжать внешние устройства мощностью. Цифровые выходные каналы, служащие в качестве приемников, могут быть подключены непосредственно к множеству промышленных устройств, Соленоиды, двигатели, приводы, реле или лампы. Описание вашего устройства. Рисунок 2: Подключение источника входного сигнала к цифровому выходу раковины.

Сигналом систем электросвязи называется совокупность электромагнитных волн, ко­торая распространяется по одностороннему каналу передачи и предназначена для воздей­ствия на приемное устройство.

1) аналоговый сигнал - сигнал у которого каждый представляющий параметр задается функцией непрерывного времени с непрерывным множеством возможных значений

Цифровые выходы

Рисунок 3: Подключение бесконтактного диода. Таким образом, выход обеспечивает внешнее устройство с током. Каналы выходного цифрового канала могут быть напрямую подключены к различным промышленным устройствам, Соленоиды, двигатели, приводы, реле или лампы.

Этот источник питания обеспечивает питание устройств, подключенных к цифровым выходным каналам. В этом случае вы можете подключить только внешний источник питания к устройству. Рисунок 4: Подключение приемника к цифровому выходу из источника. Подключите неиспользуемый разъем к другой линии электропитания. На рисунке 5 показана возможная конфигурация.

2) дискретный по уровню сигнал - сигнал, у которого значения представляющих пара­метров задается функцией непрерывного времени с конечным множеством возможных зна­чений. Процесс дискретизации сигнала по уровню носит название квантования;

3) дискретный по времени сигнал - сигнал, у которого каждый представляющий пара­метр задается функцией дискретного времени с непрерывным множеством возможных зна­чений

Рисунок 5: Подключение нагрузки к релейному выходу. Когда канал включен, к нагрузке применяется ток связи, подключенный к нагрузке или напряжению. Если канал выключен, ни ток, ни напряжение не применяются. Если индуктивные нагрузки подключены к релейным выходам, при срабатывании реле могут возникать большие противовращающиеся электродвижущие силы. Причиной этого является энергия, запасенная в нагрузке. На рисунке 6 показан пример с внешним свободным колесом для защиты индуктивных токовых нагрузок и варистором для защиты индуктивных нагрузок переменного тока.

4) цифровой сигнал - сигнал, у которого значения представляющих параметров задается функцией дискретного времени с конечным множеством возможных значений

Модуляция - это преобразование одного сигнала в другой путем изменения па­раметров сигнала-переносчика в соответствии с преобразуемым сигналом. В качестве сиг­нала-переносчика используют гармонические сигналы, периодические последовательности импульсов и т.д.

Программируемые состояния включения

Высокоимпедансный вход Выход 0 Выход 1. . Поэтому избегайте частого переключения состояний включения питания. Перед подключением любых сигналов проверьте назначение контактов вашего устройства. Следующие типы портов относятся к цифровому выходу. В зависимости от устройства этот разъем может быть изолирован от земли. . Выполните следующие действия.

Аналоговый, дискретный, цифровой сигналы

Физический канал - это разъем или плагин, на котором измеряется или генерируется аналоговый или цифровой сигнал. Рисунок 9: Физические каналы. На вкладке «Настройки» установите флажок «Инвертировать строку», если вы хотите изменить полярность вашей линии.

  • Нажмите «Далее» и введите имя для виртуального канала.
  • Нажмите «Готово».
Следующим шагом будет физическое подключение цифрового сигнала к вашему устройству. Цифровой сигнал должен соответствовать выходной конфигурации. Подключите источник цифрового входа к цифровому выходному разъему раковины.

Например, при передаче по линии цифрового сигнала двоичным кодом может появиться постоянная составляющая сигнала за счет преобладания единиц во всех кодовых словах.

Отсутствие же постоянной составляющей в линии позволяет использовать согласующие трансформаторы в линейных устройствах, а также обеспечить дистанционное питание реге­нераторов постоянным током. Чтобы избавиться от нежелательной постоянной составляющей цифрового сигнала, перед посылкой в линию двоичные сигналы преобразуются с помощью специальных кодов. Для первичной цифровой системы передачи (ЦСП) принят код HDB3.

Подключите цифровой вход приемника к цифровому выходному разъему источника. В разделе «Устройства и интерфейсы» щелкните правой кнопкой мыши имя устройства и выберите «Настроить».

  • Перейдите на вкладку «Включить питание».
  • Цифровые линии вашего устройства расположены по порту.
  • Вы можете использовать поле «Все» для настройки всех строк порта.
«Цифровая обработка сигналов», согласно ее авторам, готова на 10%.

  • Целевая группа: Предполагает базовые знания в области электротехники.
  • Цели обучения: основы.
  • Да с удовольствием.
Изменяя аналоговые и цифровые системы передачи и обработки, знание цифровой обработки сигналов играет центральную роль для студентов, слушателей и тех, кто заинтересован в информационных и коммуникационных технологиях. Это относится, с одной стороны, к алгоритмам цифровых информационных и коммуникационных систем, в первую очередь к обработке звука, изображения и видеосигнала, а также к аппаратным архитектурам, которые должны выполнять специальные характеристики, чтобы ускорить обработку цифрового сигнала.

Кодирование двоичного сигнала в модифицированный квазитроичный сигнал с ис­пользованием кода HDB3 производится по следующим правилам (рис. 1.5).


Рис. 1.5. Двоичный и соответствующий ему HDB3 коды

Импульсно-кодовая модуляция

Преобразование непрерывного первичного аналогового сигнала в цифровой код называется импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ). Основными операциями при ИКМ являются операции дискретизации по времени, квантова­ния (дискретизации по уровню дискретного по времени сигнала) и кодирования.

В этой книге введение в теорию цифровых сигналов, их описание и преобразования во временной области и в частотной области и алгоритмическая обработка будут объяснены с помощью некоторых центральных проблем. Впоследствии обсуждаются аппаратные аспекты современных блоков обработки данных.

Сигнал называется аналоговым, когда амплитуда может непрерывно принимать любое значение между минимумом и максимумом. В принципе, каждая информация может передаваться аналогично, но обработка аналоговых сигналов ограничена. Дискретные сигналы обычно получают путем сканирования непрерывного сигнала. Для этой цели значение непрерывного сигнала измеряется на равных расстояниях.

Дискретизацией аналогового сигнала по времени называется преобразование, при кото­ром представляющий параметр аналогового сигнала задается совокупностью его значений в дискретные моменты времени, или, другими словами, при котором из непрерывного анало­гового сигнала c(t) (рис. 1.6, а) получают выборочные значения с„ (рис. 1.6, б). Значения представляющего параметра сигнала, полученные в результате операции дискретизации по времени, называются отсчетами.

Для передачи данных необработанные данные обычно преобразуются в электрические сигналы. Это можно сделать аналогично, Например, ток, генерируемый микрофоном, передается непосредственно на усилитель по кабелю или в цифровом виде, данные сначала сэмплируются и преобразуются в дискретные значения, которые затем отправляются через среду в виде импульсов тока или гармонических волн разных частот.

Результирующие сигналы классифицируются в соответствии с различными аспектами, затем различаются периодические и непериодические сигналы или сигналы мощности и сигналы энергии. Если сигналы, генерируемые таким образом, передаются через проводник, последний реагирует с его омическим сопротивлением, его емкостью и своей индуктивностью на сигнал, чтобы он менялся при передаче. В современных миниатюрных схемах сигналы на соседних линиях также могут изменять сигнал путем опроса. Математическое описание этих процессов также является предметом теории сигналов.

Наибольшее распространение получили цифровые системы передачи, в которых при­меняется равномерная дискретизация аналогового сигнала (отсчеты этого сигнала произво­дятся через одинаковые интервалы времени). При равномерной дискретизации используют­ся понятия: интервал дискретизации At (интервал времени между двумя соседними отсче­тами дискретного сигнала) и частота дискретизации Fd (величина, обратная интервалу дискретизации). Величина интервала дискретизации выбирается в соответствии с теоремой Котельникова.

Все характеристики произвольного двухполюсника, которые имеют отношение к передаче сигнала, будь то простой провод или сеть различных компонентов, могут быть определены путем рассмотрения двух специальных выходных сигналов: ответ шага и импульсный отклик. Ответ шага - это выходной сигнал, подаваемый системой, когда он принимает ступенчатую функцию в качестве входного сигнала. Импульсный отклик - это реакция системы на импульс Дирака.

В зависимости от их характеристик различаются следующие типы систем. Для линейных систем должен применяться принцип усиления и принцип суперпозиции, также называемый аддитивностью или суперпозицией. В случае причинных систем реакция системы может быть обнаружена только на выходе при подаче входного сигнала. Если один и тот же входной сигнал повторно применяется, реакция системы всегда одна и та же.

  • Временно-инвариантные системы не меняют своих свойств.
  • Дисперсионные системы приводят к фазовым сдвигам в зависимости от частот.
Не требуется явно, чтобы системы были причинными, так как все вещественные системы являются временными причинами.

Согласно теореме Котельникова, аналоговый сиг­нал с ограниченным спектром и бесконечным интерва­лом наблюдения можно без ошибок восстановить из дискретного сигнала, полученного дискретизацией ис­ходного аналогового сигнала, если частота дискретиза­ции в два раза больше максимальной частоты спектра аналогового сигнала:

Теорема Котельникова

Теоре́ма Коте́льникова (в англоязычной литературе - теорема Найквиста-Шеннона) гласит, что, если аналоговый сигнал x(t) имеет ограниченный спектр, то он может быть восстановлен однозначно и без потерь по своим дискретным отсчѐтам, взятым с частотой более удвоенной максимальной частоты спектра Fmax.

Аналоговый сигнал

Различают два пространства сигналов - пространство L (непрерывные сигналы), и пространство l (L малое) - пространство последовательностей. Пространство l (L малое) есть пространство коэффициентов Фурье (счетного набора чисел, определяющих непрерывную функцию на конечном интервале области определения), пространство L - есть пространство непрерывных по области определения (аналоговых) сигналов. При некоторых условиях, пространство L однозначно отображается в пространство l (например, первые две теоремы дискретизации Котельникова).

Аналоговые сигналы описываются непрерывными функциями времени , поэтому аналоговый сигнал иногда называют непрерывным сигналом . Аналоговым сигналам противопоставляются дискретные (квантованные , цифровые). Примеры непрерывных пространств и соответствующих физических величин:

  • окружность : положение ротора , колеса , шестерни , стрелки аналоговых часов , или фаза несущего сигнала
  • отрезок : положение поршня , рычага управления, жидкостного термометра или электрический сигнал, ограниченный по амплитуде
  • различные многомерные пространства : цвет , квадратурно-модулированный сигнал.

Свойства

Свойства аналоговых сигналов в значительной мере являются противоположностью свойств квантованных или цифровых сигналов.

  • Отсутствие чётко отличимых друг от друга дискретных уровней сигнала приводит к невозможности применить для его описания понятие информации в том виде, как она понимается в цифровых технологиях. Содержащееся в одном отсчёте «количество информации» будет ограничено лишь динамическим диапазоном средства измерения.
  • Отсутствие избыточности. Из непрерывности пространства значений следует, что любая помеха, внесенная в сигнал, неотличима от самого сигнала и, следовательно, исходная амплитуда не может быть восстановлена. В действительности фильтрация возможна, например, частотными методами, если известна какая-либо дополнительная информация о свойствах этого сигнала (в частности, полоса частот).

Применение

Аналоговые сигналы часто используют для представления непрерывно изменяющихся физических величин. Например, аналоговый электрический сигнал , снимаемый с термопары , несет информацию об изменении температуры , сигнал с микрофона - о быстрых изменениях давления в звуковой волне, и т. п.

См. также

Ссылки


Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Аналоговый сигнал" в других словарях:

    аналоговый сигнал - аналоговый сигнал: По ГОСТ 22670. Источник: ГОСТ Р 51386 99: Аппаратура радиорелейная. Цепи стыка. Методы измерений параметров … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    аналоговый сигнал

    аналоговый сигнал - данных аналоговый сигнал Сигнал данных, у которого каждый из представляющих параметров описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений. [ГОСТ 17657 79 ] аналоговый сигнал Сигнал, информационный параметр которого… … Справочник технического переводчика

    аналоговый сигнал - данных аналоговый сигнал Сигнал данных, у которого каждый из представляющих параметров описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений. [ГОСТ 17657 79 ] аналоговый сигнал Сигнал, информационный параметр которого… … Справочник технического переводчика

    Сигнал, величина которого непрерывно изменяется во времени. Аналоговый сигнал обеспечивает передачу данных путем непрерывного изменения во времени амплитуды, частоты либо фазы. Аналоговые сигналы естественным образом передают речь, музыку и… … Финансовый словарь

    АНАЛОГОВЫЙ СИГНАЛ, в телекоммуникации и электронике передача информации посредством варьирования непрерывной формы волны. Аналоговый сигнал изменяется (обычно по амплитуде или частоте) прямо пропорционально информационному содержанию сигнала … Научно-технический энциклопедический словарь

    аналоговый сигнал - выходной сигнал, который изменяется пропорционально изменениям входного сигнала … Hacker"s dictionary

    Физическая величина, изменения которой в пространстве и во времени отображает передаваемое сообщение. Например, изменения напряжения (или тока, частоты, фазы и т. п.) отражают процесс речи. Сигнал имеет следующие измерения высота H (динамический… … Словарь бизнес-терминов

    аналоговый сигнал - Analog Signal Аналоговый сигнал Сигнал, область определения которого составляет непрерывное пространство, то есть пространство, не являющееся дискретным. См. Цифровой сигнал … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. - М.

    аналоговый сигнал - analoginis signalas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Signalas, išreiškiamas laiko funkcija, kartojančia atitinkamo dydžio kitimo dėsnį. atitikmenys: angl. analog signal; analogue signal vok. analoges Signal, n;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Книги

  • Аналого-цифровой преобразователь , Джесси Рассел. Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Аналого-цифровой преобразователь (АЦП, англ.…