Raqamli elektronika bugungi kunda tobora an'anaviy analogni almashtirmoqda. Turli xil elektron jihozlarni ishlab chiqaruvchi etakchi kompaniyalar tobora raqamli texnologiyalarga o'tish to'g'risida e'lon qilmoqdalar.

Elektron aylanishlarni ishlab chiqarish texnologiyasining rivojlanishi raqamli texnologiyalar va qurilmalarning jadal rivojlanishini ta'minladi. Signalni qayta ishlash va uzatishning raqamli usullaridan foydalanish aloqa liniyalari sifatini sezilarli darajada yaxshilaydi. Telefonda signallarni qayta ishlash va kommutatsiyalashning raqamli usullari kommutatsiya moslamalarining og'irligi va o'lchamlarini bir necha bor kamaytiradi, aloqaning ishonchliligini oshiradi va qo'shimcha funktsiyalarni joriy qiladi.

Yuqori tezlikda ishlaydigan mikroprotsessorlar, katta hajmli RAM chiplari, kichik o'lchamdagi ma'lumotlarni saqlash moslamalari katta qattiq disklarda paydo bo'lishi, kundalik hayotda va ishlab chiqarishda juda keng qo'llaniladigan juda arzon universal universal shaxsiy kompyuterlarni (kompyuterlarni) yaratishga imkon berdi.

Raqamli texnologiya avtomatlashtirilgan ishlab chiqarishda ishlatiladigan tele signalizatsiya va telekontrol tizimlarida ajralib turadi, kosmik kemalar, gaz nasos stantsiyalari kabi uzoq ob'ektlarni boshqarish. Raqamli texnologiya elektr radio o'lchash tizimlarida ham kuchli o'rinni egalladi. Signallarni yozib olish va ko'paytirish uchun zamonaviy qurilmalar raqamli qurilmalardan foydalanmasdan aqlga sig'maydi. Raqamli qurilmalar maishiy texnika boshqaruvida keng qo'llaniladi.

Kelajakda elektronika bozorida raqamli qurilmalar ustunlik qilishlari juda katta ehtimol.

Birinchidan, biz ba'zi asosiy ta'riflarni beramiz.

Signal- bu har qanday jismoniy miqdor (masalan, harorat, havo bosimi, yorug'lik intensivligi, oqim kuchi va boshqalar) vaqt bilan o'zgarib turadi. Vaqt o'zgarishi tufayli signal qandaydir ma'lumotga ega bo'lishi mumkin.

Elektr uzatishVaqt o'zgarib turadigan elektr miqdori (masalan, kuchlanish, oqim, quvvat). Barcha elektronika asosan elektr signallari bilan ishlaydi, garchi so'nggi yillarda tobora ko'proq yorug'lik signallari ishlatilgan bo'lsa, bu vaqtni o'zgartiradigan yorug'lik intensivligi.

Analog signal- bu ma'lum bir chegaralardagi har qanday qiymatlarni qabul qilishi mumkin bo'lgan signal (masalan, kuchlanish noldan o'n voltgacha silliq o'zgarishi mumkin). Faqatgina analog signallar bilan ishlaydigan qurilmalarga analog qurilmalar deyiladi.

Raqamli signalBu faqat ikkita qiymatni (ba'zan uchta qiymatni) olishi mumkin bo'lgan signaldir. Bundan tashqari, ushbu qiymatlardan ba'zi bir og'ishlarga yo'l qo'yiladi (1.1-rasm). Masalan, kuchlanish ikkita qiymatni olishi mumkin: 0 dan 0,5 V gacha (nol daraja) yoki 2,5 dan 5 V gacha (birlik darajasi). Faqat raqamli signallar bilan ishlaydigan qurilmalarga raqamli qurilmalar deyiladi.

Tabiatda deyarli barcha signallar o'xshashdir, ya'ni ular ma'lum chegaralar ichida doimiy ravishda o'zgarib turadi. Shuning uchun birinchi elektron qurilmalar analog edi. Ular fizik miqdorlarni kuchlanish yoki proporsional oqimga aylantirdilar, ular bo'yicha ba'zi operatsiyalarni o'tkazdilar va keyin fizik miqdorlarga teskari o'zgarishlarni amalga oshirdilar. Masalan, odamning ovozi (havo tebranishlari) mikrofon yordamida elektr tebranishlariga aylantiriladi, so'ngra ushbu elektr signallari elektron kuchaytirgich orqali kuchaytiriladi va akustik tizimdan foydalanib yana havo tebranishlariga, balandroq tovushga aylantiriladi.

Shakl 1.1. Elektr signallari: analog (chapda) va raqamli (o'ngda).

Elektron qurilmalar signallar orqali bajariladigan barcha operatsiyalarni uchta katta guruhga bo'lish mumkin:

Qayta ishlash (yoki konversiya);

Etkazish;

Saqlash.

Bu barcha holatlarda foydali signallar soxta signallar bilan buziladi - shovqin, shovqin, shovqin. Bundan tashqari, signallarni qayta ishlashda (masalan, kuchaytirish, filtrlash paytida), shuningdek, nomukammallik va ideal bo'lmagan elektron qurilmalar tufayli ularning shakli buziladi. Va uzoq masofalarga uzatishda va saqlash paytida signallar ham zaiflashadi.

Shakl 1.2. Shovqin va analog signal (chapda) va raqamli signalning aralashishi (o'ngda) bilan buzish.

Analog signallar holatida bularning barchasi foydali signalni sezilarli darajada kamaytiradi, chunki uning barcha qiymatlariga ruxsat beriladi (1.2-rasm). Shuning uchun har bir konversiya, har bir oraliq saqlash, har bir kabel yoki eter orqali uzatish analog signalni, ba'zida hatto uni to'liq yo'q qilishga qadar yomonlashtiradi. Shuni ham hisobga olish kerakki, barcha shovqinlar, shovqinlar va shovqinlar aniq hisoblab chiqilishi mumkin emas, shuning uchun har qanday analog qurilmalarning harakatlarini aniq tasvirlash mutlaqo mumkin emas. Bunga qo'shimcha ravishda, vaqt o'tishi bilan barcha analog qurilmalarning parametrlari elementlarning qarishi tufayli o'zgaradi, shuning uchun ushbu qurilmalarning xususiyatlari doimiy bo'lib qolmaydi.

Analogdan farqli o'laroq, faqat ikkita ruxsat etilgan qiymatga ega bo'lgan raqamli signallar shovqin, shovqin va shovqinlardan yaxshi himoyalangan. Ruxsat berilgan qiymatlardan kichik og'ishlar raqamli signalni biron bir tarzda buzmaydi, chunki har doim ruxsat etilgan og'ish zonalari mavjud (1.2-rasm). Shu sababli raqamli signallar ancha murakkab va ko'p bosqichli ishlov berishga, uzoqroq vaqt yo'qotishsiz saqlashga va analoglarga qaraganda ancha yaxshi uzatishga imkon beradi. Bundan tashqari, raqamli qurilmalarning xatti-harakati har doim aniq hisoblab chiqilishi va oldindan aytib berilishi mumkin. Raqamli qurilmalar qarish qobiliyatiga kamroq moyil, chunki ularning parametrlarida ozgina o'zgarishlar ularning ishlashiga ta'sir qilmaydi. Bundan tashqari, raqamli qurilmalarni loyihalash va disk raskadrovka qilish osonroq. Ushbu afzalliklarning barchasi raqamli elektronikaning jadal rivojlanishini ta'minlaydi.

Shu bilan birga, raqamli signallar katta kamchilikka ega. Haqiqat shundaki, ruxsat etilgan har bir darajada raqamli signal kamida minimal vaqt oralig'ida qolishi kerak, aks holda uni tanib bo'lmaydi. Va analog signal cheksiz vaqt ichida o'z qiymatini olishi mumkin. Buni boshqacha aytish mumkin: analog signal uzluksiz vaqt (ya'ni istalgan vaqtda) va raqamli - diskret vaqtda aniqlanadi (ya'ni faqat tanlangan vaqt nuqtalarida). Shu sababli, analog qurilmalarning maksimal erishish tezligi har doim raqamli qurilmalarga qaraganda tubdan ko'pdir. Analog qurilmalar raqamli qurilmalarga qaraganda tez o'zgaruvchan signallar bilan ishlashi mumkin. Analog qurilma tomonidan ma'lumotni qayta ishlash va uzatish tezligi har doim raqamli qurilma orqali uni qayta ishlash va uzatish tezligidan yuqori bo'lishi mumkin.

Bundan tashqari, raqamli signal ma'lumotni faqat ikki darajada va uning bir darajasidan boshqasiga o'zgartirgan holda uzatadi va analog signal ham o'z darajasining har bir joriy qiymati bo'yicha ma'lumotni uzatadi, ya'ni ma'lumot uzatish nuqtai nazaridan ancha sig'imli. Shuning uchun bitta analog signalda mavjud bo'lgan foydali ma'lumotlarni uzatish uchun ko'pincha raqamli chiqish signallarini (odatda 4 dan 16 gacha) ishlatish kerak.

Bundan tashqari, yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, tabiatda barcha signallar analogdir, ya'ni ularni raqamli signallarga aylantirish va teskari konversiya uchun maxsus uskunalardan (analog-raqamli va raqamli-analogli konvertorlar) foydalanish talab etiladi. Shunday qilib, hech narsa bekor qilinmaydi va raqamli qurilmalarning foydalari uchun to'lov ba'zan qabul qilinishi mumkin bo'lmagan darajada yuqori bo'lishi mumkin.

Signallarga odamlar axborot tizimida xabarlarni yuborish uchun foydalanadigan axborot kodlari deyiladi. Signal berilishi mumkin, ammo uni qabul qilish shart emas. Holbuki xabar faqat qabul qiluvchi tomonidan qabul qilingan va dekodlangan (analog va raqamli signal) signal (yoki signallar to'plami) sifatida ko'rib chiqilishi mumkin.

Signal yong'inlari odamlar yoki boshqa tirik mavjudotlar ishtirokisiz ma'lumotlarni uzatishning dastlabki usullaridan biri edi. Xavf yuzaga kelganda, gulxanlar bir lavozimdan boshqasiga ketma-ket ko'tarildi. Keyin, biz elektromagnit signallardan foydalangan holda ma'lumotlarni uzatish usulini ko'rib chiqamiz va ushbu mavzu bo'yicha batafsil to'xtalamiz analog va raqamli signal.

Har qanday signal uning xususiyatlarining o'zgarishini tavsiflovchi funktsiya sifatida taqdim etilishi mumkin. Bunday vakolat radiotexnika qurilmalari va tizimlarini o'rganish uchun qulaydir. Radiotexnikada signalga qo'shimcha ravishda shovqin hali ham mavjud, bu uning alternativasi. Shovqin foydali ma'lumotlarni olib yurmaydi va signalni o'zaro ta'sir qilish orqali buzadi.

Kontseptsiyaning o'zi ma'lumotlarning kodlanishi va dekodlanishi bilan bog'liq bo'lgan hodisalarni ko'rib chiqishda ma'lum bir jismoniy miqdorlardan qochishga imkon beradi. Tadqiqotda signalning matematik modeli vaqt funktsiyasining parametrlariga ishonishga imkon beradi.

Signal turlari

Axborot tashuvchisining jismoniy muhitidagi signallar elektr, optik, akustik va elektromagnitlarga bo'linadi.

Signalni o'rnatish usuliga ko'ra muntazam va tartibsiz bo'lishi mumkin. Doimiy signal vaqtning aniqlangan funktsiyasi bo'lib ko'rinadi. Radiotexnikada nosimmetrik signal vaqtning tartibsiz funktsiyasi bilan ifodalanadi va ehtimoliy yondashuv bilan tahlil qilinadi.

Ularning parametrlarini tavsiflaydigan funktsiyaga qarab signallar analog va diskret bo'lishi mumkin. Miqdor aniqlangan diskret signal raqamli signal deyiladi.

Signalni qayta ishlash

Analog va raqamli signal ishlov beriladi va signalda kodlangan ma'lumotlarni uzatish va qabul qilishga yo'naltiriladi. Ma'lumotni yig'ib olgandan keyin uni turli maqsadlarda ishlatish mumkin. Maxsus holatlarda ma'lumotlar formatlanadi.

Analog signallar kuchaytiriladi, filtrlanadi, modulyatsiya qilinadi va demodulyatsiya qilinadi. Raqamli, bunga qo'shimcha ravishda, hali ham siqishni, aniqlash va hokazolarga duch kelishi mumkin.

Analog signal

Bizning sezgiimiz ularga kelgan barcha ma'lumotlarni analog shaklda idrok etadi. Masalan, agar biz mashinadan o'tib ketayotganini ko'rsak, uning doimiy ravishda harakatlanishini ko'ramiz. Agar bizning miyamiz har 10 sekundda o'z holati to'g'risida ma'lumot oladigan bo'lsa, odamlar doimiy ravishda g'ildiraklar ostiga tushib qolishar edi. Ammo biz masofani ancha tezroq hisoblashimiz mumkin va har bir daqiqada bu masofa aniq belgilangan.

Boshqa ma'lumotlar bilan mutlaqo bir xil narsa, biz istalgan vaqtda ovoz balandligini baholay olamiz, narsalarga barmoqlarimiz qanday bosim o'tkazishini sezamiz. Boshqacha qilib aytganda, tabiatda paydo bo'lishi mumkin bo'lgan deyarli barcha ma'lumotlar analog shaklga ega. Bunday ma'lumotni uzluksiz va har qanday vaqtda aniqlanadigan analog signallar bilan uzatish eng oson.

Analog elektr signalining nimaga o'xshashligini tushunish uchun vertikal o'qi va gorizontal o'qi bo'ylab vaqtni ko'rsatadigan grafikni tasavvur qilishingiz mumkin. Agar biz, masalan, harorat o'zgarishini o'lchasak, grafikda har bir daqiqada uning qiymatini ko'rsatadigan doimiy chiziq paydo bo'ladi. Bunday signalni elektr tokidan uzatish uchun biz harorat qiymatini kuchlanish qiymati bilan taqqoslashimiz kerak. Shunday qilib, masalan, 35,342 daraja 3,5342 V kuchlanish sifatida kodlanishi mumkin.

Analog signallar barcha aloqa turlarida ishlatilgan. Shovqinni oldini olish uchun bunday signal kuchaytirilishi kerak. Shovqin darajasi qanchalik yuqori bo'lsa, ya'ni shovqin bo'lsa, signal kuchaytirilishi kerak, shunda uni buzilishsiz qabul qilish mumkin. Signalni qayta ishlashning bu usuli issiqlik ishlab chiqarishga ko'p energiya sarflaydi. Bunday holda, kuchaytirilgan signal boshqa aloqa kanallariga xalaqit berishi mumkin.

Endi analog signallar hali ham televizor va radioda kirish signalini mikrofonlarga o'tkazish uchun ishlatiladi. Ammo, umuman olganda, ushbu turdagi signal universal signallar tomonidan rad etiladi yoki rad etiladi.

Raqamli signal

Raqamli signal raqamli qiymatlarning ketma-ketligi bilan ifodalanadi. Ko'pincha ikkilik raqamli signallar ishlatiladi, chunki ular ikkilik elektronikasida ishlatiladi va kodlash osonroq.

Oldingi turlardan farqli o'laroq, raqamli signal ikkita qiymatga ega: "1" va "0". Agar biz haroratni o'lchash bilan o'z misolimizni eslasak, u holda signal boshqacha shakllanadi. Agar analog signal tomonidan berilgan kuchlanish o'lchanadigan harorat qiymatiga to'g'ri kelsa, har bir harorat qiymati uchun raqamli signalda ma'lum miqdordagi kuchlanish pulslari beriladi. Kuchlanish pulsining o'zi "1" ga, kuchlanish yo'qligi esa "0" ga teng bo'ladi. Qabul qiluvchi uskuna impulslarni dekodlaydi va dastlabki ma'lumotlarni tiklaydi.

Grafikda raqamli signal qanday ko'rinishini tasavvur qilsak, noldan maksimal qiymatga o'tish keskin ravishda amalga oshirilganligini ko'ramiz. Aynan shu xususiyat qabul qiluvchi uskunaga signalni aniqroq "ko'rish" imkonini beradi. Agar biron bir shovqin yuzaga kelsa, qabul qilgich signalni dekodlashi analog uzatishga qaraganda osonroq bo'ladi.

Biroq, juda yuqori shovqin darajasi bo'lgan raqamli signalni qayta tiklashning iloji yo'q, holbuki analog turdagi katta buzilish bilan ham ma'lumotni olish imkoniyati mavjud. Bu kesish effekti bilan bog'liq. Effektning mohiyati shundaki, raqamli signallar ma'lum masofalarda uzatilishi mumkin va shunchaki uzilib qoladi. Ushbu ta'sir hamma joyda uchraydi va oddiy signallarni qayta tiklash bilan hal qilinadi. Signal buzilgan joyda siz takrorlagichni kiritishingiz yoki aloqa liniyasining uzunligini kamaytirishingiz kerak. Takrorlagich signalni kuchaytirmaydi, lekin uning asl shaklini taniydi va aniq nusxasini beradi va pallada o'zboshimchalik bilan ishlatilishi mumkin. Signalni takrorlashning bunday usullari tarmoq texnologiyalarida faol qo'llaniladi.

Boshqa narsalar qatorida, analog va raqamli signallar farq qiladi va ma'lumotlarni kodlash va shifrlash qobiliyati. Bu mobil aloqaning "raqamli" ga o'tishining sabablaridan biridir.

Analog va raqamli signal va raqamli-analogli konversiya

Analog ma'lumotlarning raqamli aloqa kanallari orqali qanday uzatilishi haqida biroz ko'proq gapirish kerak. Yana misollarga murojaat qiling. Yuqorida aytib o'tilganidek, ovoz analog signaldir.

Raqamli kanallar orqali ma'lumot uzatadigan mobil telefonlarda nima sodir bo'ladi

Mikrofonga kiradigan tovush analog-raqamli o'zgartiriladi (ADC). Ushbu jarayon 3 bosqichdan iborat. Alohida signal qiymatlari bir xil vaqt oralig'ida olinadi, bu jarayon diskretizatsiya deb ataladi. Kanal sig'imi bo'yicha Kotelnikov teoremasiga ko'ra, ushbu qiymatlarni olish chastotasi eng yuqori signal chastotasidan ikki baravar ko'p bo'lishi kerak. Ya'ni, agar bizning kanalimizda 4 kHz chastotada chegara bo'lsa, unda namuna olish chastotasi 8 kHz ni tashkil qiladi. Bundan tashqari, barcha tanlangan signal qiymatlari yaxlitlanadi yoki boshqacha qilib aytganda, kvantlanadi. Qancha ko'p darajalar yaratilsa, qabul qilgichda qayta tiklangan signalning aniqligi shunchalik yuqori bo'ladi. Keyin barcha qiymatlar ikkilik kodga aylantiriladi, u asosiy stantsiyaga uzatiladi va keyin qabul qiluvchi bo'lgan boshqa abonentga etib boradi. Raqamli-analogga aylantirish (DAC) protsedurasi qabul qiluvchining telefonida amalga oshiriladi. Bu teskari protsedura bo'lib, uning maqsadi chiqish paytida asl nusxaga iloji boricha o'xshash signalni olishdir. Keyinchalik, analog signal telefon karnayidan ovoz shaklida chiqadi.

Signal haqida ma'lumot -  jismoniy yoki texnik vositaga ega bo'lgan jismoniy jarayon ma'lumotliqiymati. Bu doimiy (analog) yoki diskret bo'lishi mumkin

"Signal" atamasi ko'pincha "ma'lumotlar" va "ma'lumotlar" tushunchalari bilan birlashtiriladi. Darhaqiqat, bu tushunchalar o'zaro bog'liq va bir-birisiz mavjud emas, ammo ular turli toifalarga tegishli.

Signalhar qanday jismoniy tizim, ob'ekt yoki atrof-muhitning jismoniy xususiyatlari, holati yoki harakati to'g'risida xabar etkazadigan axborot funktsiyasi va signalni qayta ishlash maqsadi ushbu signallarda aks ettirilgan ma'lum bir ma'lumotni olish (qisqacha - foydali yoki maqsadli ma'lumot) va transformatsiya deb hisoblanadi. ushbu ma'lumotni qabul qilish va keyinchalik foydalanish uchun qulay bo'lgan shaklda.

Ma'lumot signal shaklida uzatiladi. Signal bu ma'lumotni olib yuradigan jismoniy jarayon. Signal ovozli, engil, pochta shaklida va hokazo bo'lishi mumkin.

Signal - bu manbadan iste'molchiga uzatiladigan axborotning axborot vositasi. Bu diskret va doimiy bo'lishi mumkin (analog)

Analog signal- ma'lumot uzatish, bunda har bir ifoda etuvchi parametrlar vaqt funktsiyasi va mumkin bo'lgan qiymatlarning doimiy to'plami bilan tavsiflanadi.

Analog signallar vaqtning uzluksiz funktsiyalari bilan tavsiflanadi, shuning uchun ba'zan analog signal uzluksiz signal deb ataladi. Analog signallar diskret (miqdoriy, raqamli) ga qarshi.

Uzluksiz bo'shliqlar va mos keladigan jismoniy miqdorlarga misollar: (to'g'ri chiziq: elektr kuchlanishi; aylana: rotor, g'ildirak, uzatma, o'xshash soat qo'llari yoki tashuvchi signalining fazasi; segment: piston, boshqaruv qo'li, suyuq termometr yoki elektr signal, cheklangan amplituda ko'p o'lchovli bo'shliqlar: rang, kvadratura modulyatsiya qilingan signal.)

Analog signallarning xususiyatlari asosan miqdoriy yoki raqamli xususiyatlarning teskarisisignallari.

Belgilangan aniq diskret signal darajalarining yo'qligi, ularni raqamli texnologiyalarda tushunilgan shaklda tushuntirishda axborot tushunchasidan foydalanishni imkonsiz qiladi. Bitta hisoblashda mavjud bo'lgan "ma'lumot miqdori" faqat o'lchash vositasining dinamik diapazoni bilan cheklanadi.

Ortiqcha etishmasligi. Qiymat fazosining uzluksizligidan kelib chiqadigan bo'lsak, signalga kiritilgan har qanday shovqin signalning o'zidan ajratib bo'lmaydigandir va shuning uchun asl amplitudani tiklab bo'lmaydi. Aslida, masalan, agar ushbu signalning xususiyatlari (xususan, chastota diapazoni) haqida qo'shimcha ma'lumot mavjud bo'lsa, filtrlash mumkin.

Ilova:

Analog signallar ko'pincha doimiy o'zgaruvchan jismoniy miqdorlarni ifodalash uchun ishlatiladi. Masalan, termojuftdan olingan analog elektr signal haroratning o'zgarishi haqida ma'lumotni, mikrofondan kelgan signal tovush to'lqinidagi bosimning tez o'zgarishini va boshqalarni ko'rsatadi.

Diskret signalelementlarning sanab bo'lingan to'plamidan (ya'ni, elementlarni hisoblash mumkin bo'lgan to'plamdan) iborat (ular ma'lumotlar elementlari deyishadi). Masalan, g'isht signali diskretdir. U quyidagi ikki elementdan iborat (bu signalning sintaktik xarakteristikasi): markazda gorizontal ravishda joylashgan doira ichida qizil doira va oq to'rtburchak. Bu o'quvchi endi o'zlashtirayotgan ma'lumotni diskret signal shaklida taqdim etadi. Quyidagi elementlarni ajratish mumkin: bo'limlar (masalan, "Axborot"), bo'limlar (masalan, "Xususiyatlar"), paragraflar, jumlalar, individual iboralar, so'zlar va individual belgilar (harflar, raqamlar, tinish belgilari va boshqalar). Ushbu misol signalning pragmatikasiga qarab turli xil axborot elementlarini ajratib ko'rsatish mumkinligini ko'rsatadi. Aslida, ushbu matnda informatika fanini o'rganadigan kishi uchun bo'limlar, kichik bo'limlar, alohida paragraflar kabi katta ma'lumot elementlari muhimdir. Ular unga materialning tuzilishini osonroq ko'rib chiqishga, uni o'zlashtirish va imtihonga tayyorlanishiga imkon beradi. Ushbu uslubiy materialni tayyorlaganlar uchun, ko'rsatilgan ma'lumotlar elementlaridan tashqari, kichikroq, masalan, alohida yoki jumlalar, ularning yordami bilan u yoki bu g'oya taqdim etilib, materialga kirishning u yoki bu usulini amalga oshiradigan narsalar ham muhimdir. Diskret signalning eng kichik elementlari to'plami alifbo deb nomlanadi va diskret signalning o'zi ham deyiladi xabari.

Diskretizatsiya - uzluksiz signalni diskret (raqamli) signalga aylantirish.

Diskret va uzluksiz ma'lumotni taqdim etish o'rtasidagi farq soat misolida yaqqol ko'rinadi. Raqamli terish bilan elektron soatda ma'lumot alohida-alohida taqdim etiladi - har biri bir-biridan aniq farq qiladigan raqamlarda. Dial bilan mexanik soatlarda ma'lumot doimiy ravishda taqdim etiladi - ikki qo'lning pozitsiyalari bo'yicha va qo'llarning ikkita har xil pozitsiyalari har doim ham aniq ajratib bo'lavermaydi (ayniqsa, agar terish paytida daqiqali bo'linishlar bo'lmasa).

Uzluksiz signal- ma'lum vaqt oralig'ida o'zgarib turadigan ma'lum bir jismoniy miqdor bilan aks etadi, masalan, tembr yoki tovush kuchi. Uzluksiz signal shaklida, ma'lumotni idrok etadigan va ovoz to'lqinlari (boshqacha aytganda, o'qituvchining ovozi) orqali informatika bo'yicha ma'ruzalarga kelgan talabalar uchun haqiqiy ma'lumotlar taqdim etiladi.

Keyinchalik ko'rib chiqamiz, diskret signal transformatsiyani yaxshilaydi, shuning uchun uzluksiz signaldan afzalliklarga ega. Shu bilan birga, texnik tizimlarda va real jarayonlarda uzluksiz signal ustunlik qiladi. Bu bizni doimiy signalni diskret signalga aylantirish usullarini ishlab chiqishga majbur qiladi. \\

Uzluksiz signalni diskret signalga aylantirish uchun protsedura chaqiriladi kvantlash.

Raqamli signal bu har bir ifodalovchi parametrlar vaqtning diskret funktsiyasi va mumkin bo'lgan qiymatlarning cheklangan to'plami bilan tavsiflanadigan ma'lumot signalidir.

Diskret raqamli signalni analog signalga qaraganda uzoq masofalarga uzatish qiyinroq bo'ladi, shuning uchun u transmitter tomonida oldindan modullanadi va ma'lumot qabul qiluvchisi tomonida demodulyatsiya qilinadi. Raqamli tizimlarda raqamli ma'lumotlarning raqamli tasdiqlash va tiklash algoritmlaridan foydalanish ma'lumot uzatish ishonchliligini sezilarli darajada oshirishi mumkin.

Eslatma. Shuni yodda tutish kerakki, haqiqiy raqamli signal o'zining tabiiy tabiati bo'yicha analogdir. Shovqin va elektr uzatish liniyalari parametrlarining o'zgarishi tufayli u amplituda, o'zgarishlar / chastota (jitter) va qutblanishda o'zgaruvchanlikka ega. Ammo bu analog signal (puls va diskret) bir qator xususiyatlarga ega. Natijada uni qayta ishlashda raqamli usullardan foydalanish mumkin (kompyuterda ishlash).

Raqamli telefon stantsiyalari interfeysi tushunchasi

CSK analog va raqamli abonent liniyalari (AL) va uzatish tizimlari bilan interfeysni (aloqa) ta'minlashi kerak.

Tugmaikkita funktsional bloklar orasidagi chegara chaqiriladi, u funktsional xususiyatlar, jismoniy ulanishning umumiy xususiyatlari, signallarning xususiyatlari va xususiyatlarga qarab boshqa xususiyatlar bilan belgilanadi.

Birlashma ikki qurilma o'rtasidagi ulanish parametrlarini bir martalik aniqlashni ta'minlaydi. Ushbu parametrlar ulanish sxemalarining turiga, miqdori va funktsiyalariga, shuningdek, ushbu konturlar bo'ylab uzatiladigan signallarning turiga, shakli va ketma-ketligiga tegishli.

Ulanish turlari, miqdori, shakli va ketma-ketligi va ular orasidagi bog'lanishda ikkita funktsional blokning o'zaro bog'liqligi aniq ta'riflangan. interfeys spetsifikatsiyasi.

Raqamli telefon stantsiyalarini quyidagi narsalarga bo'lish mumkin

Analogli abonent qo'shma;

Raqamli abonent qo'shma;

ISDN abonent interfeysi;

Tarmoq (raqamli va analog) bo'g'inlar.

Ring ulagichlari

Ring konstruktsiyalari bir qator aloqa sohalarida qo'llaniladi. Birinchidan, bu vaqtinchalik guruhlash bilan uzuk uzatish tizimlari bo'lib, ular asosan yopiq pallani yoki halqani tashkil etuvchi ketma-ket ulangan bir tomonlama yo'nalishlarni konfiguratsiyasiga ega. Shu bilan birga, har bir tarmoq tugunida ikkita asosiy funktsiya amalga oshiriladi:

1) har bir tugun kiruvchi raqamli signalni tiklash va uni qayta yuborish uchun regenerator vazifasini bajaradi;

tarmoqning tugunlarida vaqtincha guruhlash tsiklining tuzilishi tan olinadi va aloqa uzuk orqali amalga oshiriladi

2) raqamli tugmachani yo'q qilish va har bir tugunga tayinlangan ma'lum kanal oraliqlarida kiritish.

Vaqtinchalik guruhlash bilan ring tizimidagi o'zboshimchalik juftliklari o'rtasida kanal oraliqlarini qayta taqsimlash imkoniyati uzuk taqsimlangan uzatish va kommutatsiya tizimi ekanligini anglatadi. Ringli konstruktsiyalarda bir vaqtning o'zida uzatish va kommutatsiya qilish g'oyasi raqamli kommutatsiya maydonlariga tarqaldi.

Bunday sxemada har qanday ikkita tugun orasidagi bitta kanal yordamida ikki tomonlama aloqa o'rnatilishi mumkin. Shu ma'noda, halqa zanjiri signal koordinatalarini fazoviy-vaqtincha o'zgartirilishini amalga oshiradi va S / T bosqichini qurish variantlaridan biri sifatida ko'rib chiqilishi mumkin.

Analog, diskret, raqamli signallar

Telekommunikatsiya tizimlarida ma'lumotlar signallar yordamida uzatiladi. Xalqaro elektraloqa ittifoqi quyidagi ta'rifni beradi signal:

Telekommunikatsiya tizimining signallari bu bir tomonlama uzatish kanali orqali tarqaladigan va qabul qiluvchi qurilmada harakat qilishga mo'ljallangan elektromagnit to'lqinlar to'plamidir.

1) analog signal- har bir ifodalovchi parametr uzluksiz vaqt funktsiyasi bilan belgilanadigan signal, uzluksiz mumkin bo'lgan qiymatlar to'plamiga ega

2) diskret darajadagi signal -ifodalovchi parametrlarning qiymatlari cheksiz mumkin bo'lgan qiymatlar to'plami bilan doimiy vaqt funktsiyasi bilan belgilanadigan signal. Signalni darajasi bo'yicha saralash jarayoni deyiladi kvantlash;

3) vaqt diskretligi -har bir ifodalovchi parametr uchun uzluksiz mumkin bo'lgan qiymatlarning to'plamiga ega bo'lgan diskret vaqt funktsiyasi ko'rsatadigan signal

4) raqamli signalifodalovchi parametrlarning qiymatlari cheksiz mumkin bo'lgan qiymatlar to'plamiga ega bo'lgan diskret vaqt funktsiyasi bilan belgilanadigan signal

Modulyatsiya- bu uzatiladigan signalga muvofiq tashuvchi signal parametrlarini o'zgartirish orqali bitta signalni boshqasiga o'tkazish. Tashuvchi signal sifatida garmonik signallar, davriy pulslar ketma-ketligi va boshqalar ishlatiladi.

Masalan, ikkilik kod raqamli signal liniyasi orqali uzatilganda, barcha kododordlarda birliklarning ustunligi tufayli signalning doimiy komponenti paydo bo'lishi mumkin.

Chiziqda doimiy komponentning yo'qligi mos kelishga imkon beradi transformatorlar  chiziqli qurilmalarda, shuningdek regeneratorlarni to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan uzoqdan quvvat bilan ta'minlaydi. Raqamli signalning keraksiz doimiy tarkibiy qismidan xalos bo'lish uchun, chiziqqa yuborilishidan oldin, maxsus kodlar yordamida ikkilik signallar o'zgartiriladi. Birlamchi raqamli uzatish tizimi (DSP) uchun HDB3 kodi qabul qilindi.

HDB3 kodidan foydalanib, ikkilik signalni o'zgartirilgan to'rtburchaklar signaliga kodlash quyidagi qoidalarga muvofiq amalga oshiriladi (1.5-rasm).

Shakl 1.5.  Ikkilik va unga mos keladigan HDB3 kodlari

Pulse kodining modulyatsiyasi

Uzluksiz birlamchi analog signalni raqamli kodga aylantirish deyiladi puls kodi modulyatsiyasi(PCM). PCM-dagi asosiy operatsiyalar vaqtni saralash, kvantlash (vaqt diskretligi darajasi bo'yicha namuna olish) va kodlash operatsiyalaridir.

Tanlangan vaqtanalog signalning ifodalovchi parametri uning qiymatlari to'plami tomonidan diskret vaqt barqarorliklarida, yoki boshqacha qilib aytganda, uzluksiz analog signaldan o'rnatiladigan transformatsiya deyiladi. c (t)(1.6-rasm, a) namunaviy qiymatlarni oling bilan(1.6-rasm, b). Vaqtni tanlab olish jarayoni natijasida olingan signal parametrini ifodalovchi qiymatlar namunalar deb nomlanadi.

Raqamli uzatish tizimlari eng keng tarqalgan bo'lib, unda analog signalning yagona namunalari qo'llaniladi (bu signal namunalari bir vaqtning o'zida ishlab chiqariladi). Yagona namunalar olishda quyidagi tushunchalar qo'llaniladi: namuna olish oralig'i At(diskret signalning ikkita qo'shni namunalari orasidagi vaqt oralig'i) va namuna olish darajasi Fd(tanlab olish oralig'ining o'zaro hisob-kitobi). Namuna olish oralig'ining qiymati Kotelnikov teoremasiga muvofiq tanlanadi.

Kotelnikov teoremasiga binoan, cheklangan spektrli va cheksiz kuzatuv oralig'i bo'lgan analog signal asl analog signalni olish orqali olingan diskret signaldan xato qilmasdan tiklanishi mumkin, agar namuna olish chastotasi analog signalning maksimal spektr chastotasidan ikki baravar ko'p bo'lsa.

Kotelnikov teoremasi

Kotelnikov teoremasi (ingliz adabiyotida - Nyquist-Shannon teoremasi) agar analog signal x (t) cheklangan spektrga ega bo'lsa, unda Fmax spektrining maksimal chastotasidan ikki baravar ko'p chastotada olingan o'zining diskret namunalaridan noyob va beqiyos ravishda qayta qurilishi mumkin. .

Analog va raqamli aloqa o'rtasidagi farq.
   Radioaloqa bilan shug'ullanayotganda, siz ko'pincha shunday atamalarga duch kelishingiz kerak "Analog signal"  va "Raqamli signal". Mutaxassislar uchun bu so'zlarda hech qanday sir yo'q, ammo bilmaydigan odamlar uchun "raqam" va "analog" o'rtasidagi farq mutlaqo noma'lum bo'lishi mumkin. Va hali juda katta farq bor.
Shunday qilib. Radioaloqa har doim ma'lumotni (ovoz, SMS, tele signalizatsiya) uzatuvchi (radio stantsiya, tayanch stantsiya) va qabul qiluvchi tomonidan signal manbai tomonidan ikki abonent o'rtasida uzatilishini anglatadi.
   Biz signal haqida gapirganda, odatda EMFni qo'zg'atadigan va qabul qilgich antennasida oqim salınımlarına sabab bo'lgan elektromagnit tebranishlarni nazarda tutamiz. Keyinchalik, qabul qiluvchi qurilma - olingan tebranishlarni ovoz signaliga qaytaradi va karnayga chiqaradi.
   Qanday bo'lmasin, transmitter signali ham raqamli, ham analog shaklda taqdim etilishi mumkin. Darhaqiqat, masalan, ovozning o'zi analog signaldir. Radio stantsiyasida mikrofon tomonidan qabul qilingan ovoz allaqachon aytib o'tilgan elektromagnit to'lqinlarga aylanadi. Tovush chastotasi qanchalik baland bo'lsa, chiqishda tebranishlar chastotasi qanchalik baland bo'lsa va ma'ruzachining ovozi qanchalik baland bo'lsa, amplituda shuncha ko'p bo'ladi.
Olingan elektromagnit to'lqinlar yoki to'lqinlar uzatish antennasi yordamida kosmosda tarqaladi. Eterni past chastotali shovqin bilan tiqilib qolishining oldini olish uchun va turli xil radiostansiyalar bir-biriga xalaqit bermasdan parallel ravishda ishlash imkoniyatiga ega bo'lishlari uchun, tovush ta'siri natijasida yuzaga keladigan tebranishlar yig'ilib, ya'ni doimiy chastotaga ega bo'lgan boshqa tebranishlarga "o'tkaziladi". So'nggi chastota "tashuvchi" deb nomlanadi va bizning radio qabul qiluvchimizni radiostantsiyaning analog signalini "ushlash" uchun sozlashimiz aniq.
Teskari jarayon qabul qilgichda sodir bo'ladi: tashuvchi chastotasi ajratiladi va antenna tomonidan qabul qilingan elektromagnit to'lqinlar tovush to'lqinlariga aylanadi va karnaydan aytmoqchi bo'lgan uzatuvchi ma'lumot eshitiladi.
   Ovoz signalini radiostantsiyadan qabul qiluvchiga uzatish paytida uchinchi tomon aralashishi mumkin, chastota va amplituda o'zgarishi mumkin, bu albatta radio qabul qiluvchidan chiqadigan tovushlarga ta'sir qiladi. Va nihoyat, uzatuvchi va qabul qilgichning o'zi signalni o'zgartirish paytida ba'zi bir xatolarga olib keladi. Shuning uchun, analog radio qabul qiluvchisi tomonidan ishlab chiqarilgan tovush har doim bir oz buzuqlikka ega. O'zgarishlarga qaramay, ovozni to'liq takrorlash mumkin, ammo orqa fonda shovqin yoki hatto shovqin paydo bo'ladi. Qabul qilish darajasi shunchalik kam bo'lsa, tashqi shovqin effektlari qanchalik baland va aniqroq bo'ladi.

Bundan tashqari, er usti analog signali ruxsatsiz kirishdan juda past darajadagi himoya darajasiga ega. Jamoat radiostansiyalari uchun bu, albatta, muhim emas. Ammo birinchi mobil telefonlardan foydalanganda, deyarli har qanday tashqi radio qabul qilgich telefon suhbatingizni eshitish uchun istalgan to'lqinga osongina sozlanishi mumkinligi bilan bog'liq bir noxush hodisa yuz berdi.

Bunga yo'l qo'ymaslik uchun ular signalning "ohanglashi" deb ataladigan yoki alternativ ravishda CTCSS tizimidan (uzluksiz ohangli kodlangan siqish tizimi), doimiy shovqinni o'chirish tizimidan yoki doimiy chastota diapazonida ishlaydigan foydalanuvchilarni ajratish uchun mo'ljallangan do'st / dushman signalini aniqlash tizimidan foydalangan holda, guruhlarga ajratish. Bitta guruhdagi foydalanuvchilar (muxbirlar) identifikatsiya kodi tufayli bir-birlarini eshitishlari mumkin. Mavjudligini tushuntirib, ushbu tizimning ishlash printsipi quyidagicha. Berilgan ma'lumot bilan bir qatorda, qo'shimcha signal (yoki boshqa ohang) ham havoga yuboriladi. Qabul qilgich, tashuvchiga qo'shimcha ravishda, bu ohangni tegishli damlamasi bilan taniydi va signal oladi. Agar radio qabul qilgichda ohang o'rnatilmagan bo'lsa, u holda signal qabul qilinmaydi. Shifrlash standartlari turli xil ishlab chiqaruvchilar uchun etarlicha katta miqdorda mavjud.
   Analog translyatsiya bunday kamchiliklarga ega. Ular tufayli, masalan, televizor yaqin kelajakda to'liq raqamli bo'lishni va'da qilmoqda.

Raqamli aloqa va eshittirishlar shovqin va tashqi ta'sirlardan ko'proq himoyalangan deb hisoblanadi. Gap shundaki, "raqamlar" dan foydalanganda, uzatish stantsiyasida mikrofondan kelgan analog signal raqamli kod bilan shifrlanadi. Yo'q, albatta, raqamlar va raqamlar oqimi atrofdagi kosmosga tarqalmaydi. Faqat ma'lum bir chastota va hajm tovushiga radio impulslaridan kod beriladi. Pulslarning davomiyligi va chastotasi oldindan belgilanadi - bu ham transmitterda, ham qabul qiluvchida bir xil. Impulsning mavjudligi birlikka, yo'qlik nolga to'g'ri keladi. Shuning uchun bunday aloqa "raqamli" deb nomlandi.
   Analog signalni raqamli kodga o'zgartiradigan qurilma chaqiriladi raqamli konvertorga o'xshash (ADC). Qabul qilgichga o'rnatilgan va GSM standart uyali telefon dinamikasida do'stingizning ovoziga mos keladigan kodni analog signalga o'zgartiradigan qurilma, raqamli-analogli konvertor (DAC) deb nomlangan.
   Raqamli signalni uzatish paytida xatolar va buzilishlar deyarli yo'q qilinadi. Agar impuls biroz kuchliroq, uzunroq yoki aksincha bo'lsa, u hali ham tizim tomonidan birlik sifatida tan olinadi. Va nol nolda qoladi, hatto uning o'rnida biron bir tasodifiy zaif signal paydo bo'lsa ham. 0,2 yoki 0,9 kabi ADC va DAC uchun boshqa qiymatlar yo'q - faqat nol va bitta. Shu sababli raqamli aloqa va eshittirishga xalaqit berish deyarli hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi.
   Bundan tashqari, "raqam" ruxsatsiz kirishdan ko'proq himoyalangan. Darhaqiqat, qurilmaning DAC-si signalni dekodlashi uchun, shifrlash kodini "bilishi" kerak. ADC signal bilan bir qatorda, qabul qiluvchi sifatida tanlangan qurilmaning raqamli manzilini ham uzatishi mumkin. Shunday qilib, agar radio signaliga to'sqinlik qilinsa ham, kodning hech bo'lmaganda qismi bo'lmagani sababli uni tanib bo'lmaydi. Bu, ayniqsa, aloqa uchun to'g'ri keladi.
   Shunday qilib raqamli va analog signallar o'rtasidagi farqlar:
   1) Analog signal shovqin bilan buzilishi mumkin va raqamli signal umuman shovqin bilan tiqilib qolishi yoki buzilmasdan kelishi mumkin. Raqamli signal aniq yoki umuman yo'q (yoki nol yoki bitta).
   2) Analog signal uzatuvchi bilan bir xil printsipda ishlaydigan barcha qurilmalar tomonidan qabul qilinishi mumkin. Raqamli signal kod bilan ishonchli himoyalangan, agar u siz uchun mo'ljallanmagan bo'lsa, uni ushlab qolish qiyin.

Aniq va sof raqamli stantsiyalardan tashqari, analog va raqamli rejimlarni qo'llab-quvvatlaydigan radio stantsiyalari mavjud. Ular analogdan raqamli raqamga o'tish uchun mo'ljallangan.
Shunday qilib, sizning ixtiyoringizda analog radio stantsiyalari mavjud bo'lib, siz asta-sekin raqamli aloqa standartiga o'tishingiz mumkin.
   Masalan, siz dastlab Baykal 30 radio stantsiyasida aloqa tizimini qurgansiz.
   Eslatib o'taman, bu 16 kanalga ega analog stantsiya.

Ammo vaqt o'tadi va stansiya sizga foydalanuvchi sifatida mos kelishni to'xtatadi. Ha, u ishonchli, juda kuchli va batareyasi 2600 mA / s gacha. Ammo radio stantsiyalari parkini 100 dan ortiq kishi kengaytirishi va ayniqsa guruhlarda ishlashi bilan uning 16 kanali o'tkazib yuborila boshlandi.
   Siz darhol qochib ketishingiz va raqamli standart radiostansiyalarni sotib olishingiz shart emas. Aksariyat ishlab chiqaruvchilar ataylab analog uzatish rejimiga ega modelni taqdim etadilar.
   Ya'ni, mavjud aloqa tizimini ish holatida ushlab turganda, siz asta-sekin, masalan, Baykal -501 yoki Vertex-EVX531-ga o'tishingiz mumkin.

   Ushbu o'tishning afzalliklari shubhasizdir.
   Siz ishlaydigan stantsiyani olasiz
   1) uzoqroq (raqamli rejimda kamroq iste'mol qilinadi.)
   2) Ko'p funktsiyalarga ega bo'lish (guruh qo'ng'irog'i, yolg'iz ishchi)
   3) 32 xotira kanali.
   Ya'ni, aslida siz 2 ta kanal bazasini yaratasiz. Yangi sotib olingan stantsiyalar (raqamli kanallar) va mavjud stantsiyalar (analog kanallar) bilan yordam kanallari bazasi ostida. Asta-sekin, uskunalar sotib olganingizda, siz ikkinchi bankning radio stantsiyalarini kamaytirasiz va birinchisini ko'paytirasiz.
   Oxir oqibat, siz vazifaga erishasiz - bazangizni to'liq raqamli aloqa standartiga o'tkazish.
   Har qanday bazaga yaxshi qo'shimcha va kengaytma Yaesu Fusion DR-1 raqamli takrorlagich sifatida xizmat qilishi mumkin

   Bu analog FM aloqasini qo'llab-quvvatlaydigan ikki qatorli (144 / 430MHz) takrorlovchi, shuningdek raqamli protokol. Tizim sintezi   12,5 kHz chastota diapazonida. Biz eng so'nggilarini amalga oshirishga aminmiz DR-1X  bizning yangi va ta'sirchan ko'p funktsiyali tizimimizning tongi bo'ladi Tizim Fusion
   Asosiy xususiyatlardan biri Tizim sintezi   vazifadir AMS (avtomatik rejimlarni tanlash)signal V / D rejimida, ovozli rejimda yoki frantsuzcha ma'lumotlar uzatish rejimida analogli FM yoki raqamli C4FM bilan qabul qilinishini darhol aniqlaydi va avtomatik ravishda tegishli signalga o'tadi. Shunday qilib, bizning raqamli uzatuvchilarimizga rahmat FT1DR  va FTM-400DRTizim sintezi Analog FM radio stantsiyalari bilan aloqada bo'lish uchun har safar rejimlarni qo'lda almashtirish kerak emas.
   Repeaterda DR-1X, AMS kiruvchi raqamli C4FM signali analog FM ga o'zgartirilishi va uzatilishi orqali sozlanishi mumkin, shu bilan raqamli va analog uzatgichlar o'rtasidagi aloqani ta'minlaydi. Oms  shuningdek, raqamli va analog foydalanuvchilarga bitta o'rni almashish imkonini beradigan kirish rejimini avtomatik ravishda chiqish uchun sozlash mumkin.
   Hozirgacha FM-takrorlash moslamalari faqat an'anaviy FM aloqalari uchun ishlatilgan va raqamli takrorlash moslamalari faqat raqamli uchun. Biroq, endi oddiy analog FM takrorlagich bilan almashtirish DR-1X,  odatdagi FM aloqalaridan foydalanishni davom ettirishingiz mumkin, shuningdek yanada rivojlangan raqamli radio aloqa uchun takrorlagichdan foydalanishingiz mumkin Tizim sintezi . Boshqa atrof-muhit qurilmalari, masalan, dupleks va kuchaytirgich va boshqalar. odatdagidek foydalanishni davom ettirishi mumkin.

Uskunaning batafsil xususiyatlari bilan veb-saytida mahsulotlar bo'limida tanishishingiz mumkin.