Jenis sinyal, modulasi

Nilai analog — nilai yang nilainya berubah secara terus-menerus dalam interval tertentu. Nilai spesifiknya hanya bergantung pada keakuratan alat pengukur. Ini, misalnya, suhu.

Nilai diskrit — kuantitas yang nilainya berubah tajam. Misalnya, jumlah siswa di kelas. Sinyal pengukuran — sinyal yang berisi informasi kuantitatif tentang kuantitas fisik yang diukur. Misalnya tegangan pada keluaran transduser termoelektrik yang mengukur suhu.

Peringatan data — bentuk representasi pesan data dengan kuantitas fisik, perubahan satu atau beberapa parameter yang mencerminkan perubahannya.

Dalam teknologi mikroprosesor, sinyal adalah besaran listrik (arus, tegangan). Parameter perwakilan sinyal data adalah parameter sinyal data yang perubahannya mencerminkan perubahan dalam pesan data (amplitudo, frekuensi, fase, durasi pulsa, durasi jeda).

Sinyal data analog — sinyal data di mana masing-masing parameter yang mewakili dijelaskan oleh fungsi waktu dan serangkaian nilai yang mungkin, yaitusinyal analog dijelaskan oleh fungsi kontinu (atau kontinu sepotong-sepotong) xа(t), dan fungsi itu sendiri serta argumen t dapat mengambil nilai apa pun pada beberapa interval

Sebuah sinyal analog f(t) disebut periodik jika terdapat bilangan real T sehingga f(t + T) = f(t) untuk setiap t, dan T disebut periode sinyal.

Sinyal data diskrit — berbeda dari analog karena nilainya hanya diketahui pada waktu diskrit. Sinyal diskrit dijelaskan oleh fungsi kisi — urutan — xd (nT), di mana T = const adalah interval sampling (periode), n = 0, 1, 2,….

Fungsi xd (nT) sendiri dapat mengambil nilai arbitrer pada momen diskrit dalam interval tertentu. Nilai fungsi ini disebut sample fungsi atau sample. Notasi lain untuk fungsi kisi x(nT) adalah x(n) atau xn. Barisan x(n) dapat berhingga atau tak terhingga, bergantung pada interval definisi fungsi.

Sinyal data terkuantisasi — berbeda dari analog atau diskrit dengan membagi rentang nilai dari nilai kontinu atau diskrit menjadi sejumlah interval yang terbatas. Bentuk paling sederhana dari kuantisasi adalah pembagian bilangan bulat dengan bilangan asli, yang disebut faktor kuantisasi.

Sinyal data digital - sinyal di mana masing-masing parameter yang mewakili dijelaskan oleh fungsi waktu diskrit dan sekumpulan nilai yang mungkin terbatas. Sinyal digital dijelaskan oleh fungsi kisi terkuantisasi x° C(nT). Ketika sinyal digital diperoleh dari sinyal analog, pengambilan sampel dan kuantisasi terjadi.

Sinyal digital biner — sinyal data yang menggunakan metode representasi informasi tentang nilai parameter dalam bentuk kombinasi multi-bit dari dua nilai - nol dan satu - dan biasanya disebut kode biner.

Dalam kode biner, hanya dua digit yang digunakan: 1 dan 0. Setiap angka berisi sejumlah digit, yang masing-masing hanya dapat berisi satu digit ini. Satu angka sesuai dengan satu keadaan elemen, misalnya kontak tertutup, dan yang lainnya ke keadaan elemen lain - kontak terbuka.

Dalam sistem biner, satuan setiap bit adalah dua kali bit tetangga berorde rendah.Untuk bilangan bulat, satuan bit pertama (paling tidak signifikan) adalah 20=1, satuan digit kedua adalah 2 • 20=21 = 2, ketiga — 2 • 21=22= 4, keempat 2 • 22=23= 8, dst. Misalnya bilangan desimal 214 214 = 2 • 102+1•101+0•25+4•100, dan dalam sistem biner 214 = 1 • 27+1•26+0•25+1•24+0•23 +1• 22+1•21+0•20 dan akan ditulis sebagai 11010110.

Modulasi - proses mengubah satu atau lebih parameter osilasi pembawa frekuensi tinggi sesuai dengan hukum sinyal informasi frekuensi rendah (pesan).

Saat ini, sinyal digital biner digunakan dalam perangkat elektronik digital karena kesederhanaan pengodean dan pemrosesan. Berbagai jenis modulasi digunakan untuk mengirimkan sinyal digital melalui saluran komunikasi (misalnya saluran listrik atau radio).

Mari pertimbangkan contoh representasi parameter sinyal data menggunakan contoh berbagai jenis modulasi (lihat Gambar 1). Selain jenis modulasi yang dipertimbangkan, ada juga fase (PM), pulsa waktu (VIM), lebar pulsa (PWM) dan modulasi lainnya.

Beras. 1. Berbagai jenis modulasi sinyal — berbeda mewakili parameter sinyal data

Untuk memahami esensi dari sinyal digital, pertimbangkan klasifikasi berikut. Dalam teknologi digital, sinyal dibedakan (Gbr. 2):

• ukurannya berubah-ubah dan kontinu dalam waktu (analog);

• acak dalam ukuran dan diskrit dalam waktu (diskrit);

• terkuantisasi dalam ukuran dan kontinu dalam waktu (terkuantisasi);

• terkuantisasi dalam besaran dan diskrit dalam waktu (digital).

Beras. 2. Sinyal analog, diskrit, terkuantisasi dan digital

Sinyal analog sering digunakan untuk mewakili kuantitas fisik yang terus berubah. Misalnya, sinyal listrik analog yang ditangkap oleh dari termokopel, membawa informasi tentang perubahan suhu, sinyal dari mikrofon - tentang perubahan tekanan yang cepat dalam gelombang suara, dll.

Dalam teknologi digital dan pulsa, terminologinya tidak mapan. Jadi, sinyal diskrit adalah sinyal yang nilai parameter perwakilannya hanya diketahui pada saat-saat tertentu, dan juga merupakan sinyal, tidak seperti analog, yang parameter perwakilannya hanya dapat mengambil nilai tetap (biasanya dua: logis " nol" atau logis "unit").

Dalam kasus kedua, akan benar untuk menyebut sinyal terkuantisasi, tetapi modul industri disebut "modul input sinyal diskrit". Selain menggunakan kuantitas fisik yang berbeda untuk menyampaikan informasi, sinyal juga berbeda dalam parameter representasionalnya.