Muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti farg’ona filiali “kompyuter injiniringi” fakulteti

MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
FARG’ONA FILIALI
“KOMPYUTER INJINIRINGI” FAKULTETI
“AXBOROT TEXNOLOGIYALARI” KAFEDRASI
“SIGNALLARGA RAQAMLI ISHLOV BERISH” FANIDAN


MUSTAQIL ISH
Signallarning asosiy turlari analog, diskret va raqamli


Bajardi: 610-18 guruh talabasi
F.Adhamov
Qabul qildi: E.Xamidov

Reja:

1.Signallarning bir-biridan farqi.
2.Analog va diskret signal haqida.
3.Raqamli signal.
4.Xulosa.
5.Foydalanilgan adabiyotlar.

Analog, diskret va raqamli signallar signalni qayta ishlash va tahlil qilish uchun xom ashyo hisoblanadi. Inson nazoratiga bog'liq yoki mustaqil bo'lgan tabiiy jarayonlar analog signallarni hosil qiladi; ular vaqt yoki makon oralig'ida uzluksiz tarzda sodir bo'ladi. Analog signalning matematik modeli bu haqiqiy sonlar chizig'ining bir qismi bo'yicha aniqlangan funktsiyadir. Analog signalni konditsionerlash ushbu signallarni olish, kuchaytirish, $lterlash va uzatish uchun an'anaviy elektron sxemalardan foydalanadi. Bir nuqtada raqamli ishlov berish amalga oshirilishi mumkin; bugungi kunda bu deyarli har doim zarur. Ehtimol, dastur yuqori shovqin immunitetini talab qiladi. Murakkab ishlov berish bosqichlarini raqamli kompyuterlarda amalga oshirish ham osonroq. Bundan tashqari, simli analog komponentlardan tashkil topgan tizimlarga qaraganda kompyuterlashtirilgan algoritmlarni yaxshilash va tuzatish osonroq. Raqamli ishlov berishning mantiqiy sabablaridan qat'i nazar, analog signal ushlanib, bir lahzada saqlanadi va keyin raqamli shaklga o'tkaziladi. Analog signaldan farqli o'laroq, diskret signal faqat ajratilgan nuqtalarda qiymatlarga ega. Uning matematik tasviri butun sonlardagi funksiyadir; bu asosiy farq. Signal qiymatlari kompyuter registrlarida saqlanishi uchun $nite aniqlikda bo'lsa, diskret signal aniqroq raqamli signal sifatida tanilgan. Shunday qilib, raqamli signallar analog signalni tanlab olishdan kelib chiqadi va garchi analog kompyuter kabi narsa mavjud bo'lsa-da, bugungi kunda raqamli mashinalar diskret signal ma'lumotlari bo'yicha deyarli barcha analitik hisob-kitoblarni amalga oshiradi.

Bu, albatta, har doim ham shunday bo'lmagan; Yaqinda diskret texnikalar signalni qayta ishlashda ustunlik qila boshladi. Buning sabablari ham nazariy, ham amaliydir.
Amaliy tomondan, XIX asrda so'zlarni uzatish uchun ixtirolar, telegraf va telefon - mos ravishda yozma va og'zaki til - muhandislik signallarini yaratish va talqin qilish texnologiyalarining boshlanishini belgilab beradi. Signalni qayta ishlashni qo'llab-quvvatlaydigan matematika, albatta, uzoq vaqt oldin boshlangan. Ammo faqat XIX asrda signallar nazariyasi sof matematikadan alohida texnik, muhandislik va ilmiy izlanish sifatida ajralib chiqa boshladi. O'sha paytgacha olimlar matematik ob'ektlarni - masalan, polinomlar, sinusoidlar va ko'rsatkichli funktsiyalarni - belgilar ketma-ketligi yoki ma'lumot tashuvchisi sifatida ko'rmagan. Buning o'rniga ular ideal shakllar, harakatlar, naqshlar yoki tabiiy jarayonlarning modellari sifatida tasavvur qilingan.

Elektromagnit nazariyaning rivojlanishi va elektr va elektron aloqa texnologiya -larining o'sishi bu fanlarni ajrata boshladi. Matematikaning funktsiyalari ma'lumot beruvchi ma'lumot sifatida o'rganila boshlandi, ular o'zgartirishni foydali, talqin qilish uchun mos va ma'noga ega bo'lishni talab qiladi. Ushbu yangi intizomning hayotiy hikoyasi - signallarni qayta ishlash, aloqa, signallarni tahlil qilish va axborot nazariyasi - qiziq va istehzoli yo'lni bosib o'tadi. Elektromagnit to'lqinlar sinusoidal shaklda tebranadigan va bir-biriga va ularning tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan bog'langan elektr va magnit $ chiziqlaridan iborat. Furye juda umumiy funktsiyalar sinflari, hatto uzilishlarni o'z ichiga olganlar ham, hozirda Furye qatori deb ataladigan sinusoidal funktsiyalar yig'indisi bilan ifodalanishi mumkinligini aniqladi . Yigirmanchi asrning boshlarida analog aloqa usullarining katta yutuqlari bilan birga, bu hayratlanarli tushuncha olimlar va muhandislarning e'tiborini tortdi.
Signalni qayta ishlash va aloqa texnologiyasining analog davri oldinda borayotgan bir paytda ham diskret texnikalar bo'yicha olib borilgan tadqiqotlar muhim natijalar berdi. Diskret Furye seriyali hisoblar keng tushunilgan, ammo kamdan-kam hollarda amalga oshirilgan; ular qalam va qog'oz bilan ancha mehnat talab qildilar. Analog va diskret signallar oʻrtasidagi birinchi nazariy bogʻlanishlar 1920-yillarda Nyquist1 tomonidan optimal telegraf uzatish mexanizmlari boʻyicha tadqiqotlar davomida topilgan . Shannon 2 Nyquistning mashhur tan olish teoremasi bilan kashfiyotiga asoslanadi. U, shuningdek, hech kim o'ylamagan narsani amalga oshirish mumkinligini isbotladi: shovqinli kanallar orqali xatosiz raqamli aloqa. Ko'p o'tmay, 1940-yillarning oxirida raqamli kompyuterlar paydo bo'la boshladi. Bu dastlabki yirtqich hayvonlar signalni qayta ishlash operatsiyalarini bajarishga qodir edi, ammo ularning tezligi signalni qayta ishlashdagi eng muhim hisob-kitoblar uchun - Furye seriyasining diskret versiyalari uchun juda sekin edi. Bularning barchasi yigirma yil o'tgach, Kuli va Tukey o'zlarining tezkor Furye o'zgarishi (FFT) algoritmini ishtiyoqli kompyuter ommasiga oshkor qilganlarida o'zgardi.

Furye seriyasining raqamli hisoblashlari endi real vaqtda signal ma'lumotlarida amaliy edi va keyingi yillarda raqamli usullar ko'payadi. Hozirgi vaqtda raqamli tizimlar ko'p analogli sxemalarni siqib chiqardi va ular deyarli barcha signallarni qayta ishlash va tahlil qilish tizimlarining yadrosidir. Analog texnikalar faqat dastlabki signalni kiritish, chiqarish va konditsionerlik ishlarini bajaradi. Signalni qayta ishlashni qamrab oluvchi turli xil matnlar mavjud. Zamonaviy kirish tizimlari va signallarni qayta ishlash matnlari ham analog, ham diskret nazariyani qamrab oladi. Ko'pchilik FFT ning kashf etilishi bilan boshlangan va hisoblash mashinalari- ning tobora ortib borayotgan kuchi bilan ta'minlangan diskret usullarga o'tishni takrorlaydi. Ular ko'pincha diskret texnikaga e'tibor qaratadi va analog fonni taxmin qiladi. signalni qayta ishlash . Shunga qaramay, diskret va raqamli signallar o'rtasida farq bor. Diskret signallar nazariy ob'ektlar bo'lib, analog signallardan bir lahzali va shuning uchun aniq namunalar olish yo'li bilan olinadi. Ular bir lahzada mantiqsiz qiymatlarni qabul qilishlari mumkin va ularning qiymatlari diapazoni $nite bo'lishi mumkin. Demak, xotira elementlari faqat cheklangan aniqlik qiymatlariga ega bo'lgan raqamli kompyuter faqat qiymatlari soni bo'yicha $nite va aniqligi bo'yicha $nite bo'lgan diskret signallarni - raqamli signallarni qayta ishlashi mumkin. Diskret signallarni qayta ishlash bo'yicha dastlabki matnlar ba'zan signallarning ikki turi o'rtasidagi farqni xiralashgan, ammo keyingi nashrlarda aniqroq terminologiya qabul qilingan. Raqamli signallarni qayta ishlash integral mikrosxemalarining rivojlanayotgan ilovalari diqqatga sazovordir: raqamli telefoniya, modemlar, mobil radio, raqamli boshqaruv tizimlari va raqamli video. Birinchi yuqori aniqlikdagi televizor (HDTV) tizimlari analog edi; lekin keyinchalik yuqori HDTV texnologiyalari raqamli texnikaga tayandi. Ushbu texnologiya turli xil DSP chiplari uchun texnik qo'llanmalar, ularni qo'llash bo'yicha eslatmalar va raqamli signal protsessorlarida real vaqt rejimida signalni qayta ishlash va tahlil ilovalari uchun tezkor algoritmlar bo'yicha umumiy muolajalardan iborat haqiqiy raqamli signalni qayta ishlash adabiyotini yaratdi. Bizning keyingi misollarimiz va ilovalarimiz signalni qayta ishlash uchun mos arxitekturalar, maxsus ko'rsatmalar to'plamlari va DSP amalga oshirish uchun mos bo'lgan tezkor algoritmlar bo'yicha ba'zi kuzatishlarni taklif qiladi.
Ushbu bobda signallar va ular bilan ishlash uchun zarur bo'lgan matematik vositalar keltirilgan. Har bir inson ushbu bobning birinchi oltita qismini ko'rib chiqishi kerak. Ushbu birinchi bobda analog signallar, diskret signallar, raqamli signallar va ushbu sohalarning biridan ikkinchisiga o'tish usullari haqidagi muhokamalar birlashtirilgan. O'quvchidan faqat hisob-kitoblar bilan tanishish talab qilinadi. Turli xil misollar mavjud. Ular asosiy signal tushunchalarini, $ltering usullarini va ba'zilari cheklangan bo'lsa-da, signalni talqin qilishning oson tushuniladigan usullarini tasvirlaydi. $rst bo'limida signallarni qayta ishlash terminologiyasi, signallarni qayta ishlash tizimlarining an'anaviy arxitekturasi, analog, diskret va raqamli signallar tushunchalari keltirilgan. U signallarni matematik modellar - bitta haqiqiy yoki integral o'zgaruvchining funktsiyalari nuqtai nazaridan tavsiflaydi. Vaqt yoki boshqa fazoviy o'lchov bo'yicha tartiblangan raqamli qiymatlar ketma-ketligining spetsifikatsiyasi signalning vaqt sohasi tavsifidir. Signalni tavsiflashning boshqa yondashuvlari mavjud: chastota va shkala domenlari, shuningdek, ularni vaqt domenining tavsifi bilan birlashtirishning ba'zi - nisbatan yangi usullari. 1.2 va 1.3-bo'limlar ikkita asosiy signal oilasini qamrab oladi: mos ravishda analog va diskret. Misol sifatida ishlatiladigan signallarning ko'pchiligi an'anaviy algebra va tahlildan olingan.

Munozara tobora rasmiylashib bormoqda. 1.4-bo'lim namuna olish va interpolyat - siyani o'z ichiga oladi. Namuna olish analog manbadan diskret signalni tanlaydi va interpolyatsiya boshqa yo'l bilan ishlaydi, diskret signaldan analog signalni shakl - lantirish uchun diskret namunalar orasidagi bo'shliqlarni tiklaydi. Ushbu operatsiyalar orqali signallar analog dunyodan diskret dunyoga o'tadi va aksincha. 1.5-bo'lim davriylikni qamrab oladi va bu signallar orasida eng muhimi sinusoidlar sinfidir. Ushbu signallar signalning chastota domenini tavsiflash uchun asosiy vositalardir. Biz ko'rib chiqishimiz kerak bo'lgan ko'plab maxsus signal sinflari mavjud va 1.6-bo'lim ularni tezda to'playdi va ularning xususiyatlarini muhokama qiladi. Albatta, biz ushbu maxsus turdagi signallar haqidagi tushunchamizni kengaytiramiz va chuqur lashtiramiz.

Demak, signal diskret hodisadir, deylik, u doimiy emas, faqat alohida vaqt lahzalarida yoki masofa oraliqlarida sodir bo'ladi. Keyin biz uni x(n) butun sonlar to‘plamidagi funksiya sifatida ifodalaymiz va x(n) ni diskret signal sifatida aniqlaymiz. Bundan tashqari, ba'zi diskret signallar faqat cheklangan qiymatlarga ega bo'lishi mumkin. Ularning o'lchanadigan qiymatlari raqamli kompyuterning xotira kataklarida saqlanishi mumkin. Ushbu qo'shimcha cheklovni qondiradigan diskret signallar raqamli signallar deb ataladi.
Ushbu uch turdagi signallarning har biri an'anaviy kompyuterlashtirilgan signalni yig'ish tizimining ma'lum bir bosqichida sodir bo'ladi yuqoridagi rasm. Analog signallar ba'zi miqdoriy, real dunyo jarayonlaridan kelib chiqadi. Signal kompyuter -ning kirish-chiqish shinasiga ulangan interfeys kartasiga keladi.

Xulosa
Bu mustaqil ishni tayyorlash davomida analog,diskret va raqamli signallar haqida yana ham to’liqroq ma’lumot oldim va ularning xossalari, tarqalishi haqida bilim va ko’nikmlarga ega bo’ldim. Ushbu uch turdagi signallarning har biri an'anaviy kompyuterlashtirilgan signalni yig'ish tizimining ma'lum bir bosqichida sodir bo'ladigan jarayon ekan. Analog signallar ba'zi miqdoriy, real dunyo jarayonlaridan kelib chiqadi. Signal kompyuter -ning kirish-chiqish shinasiga ulangan interfeys kartasiga keladi.

Foydalanilgan adabiyotlar

1. 
   https://studfile.net/preview/3499045/page:4/
   
2. 
   https://go.imgsmail.ru/
   
3. 
   https://fayllar.org/maruza-mavzusi-tizimlar-va-signallarni-qayta-ishlash-faniga-ki.html