|
Diskret signallar - bu hisobotlar ketma-ketligi yoki har qanday kattalikni o'lchash signallari. Bunday signallarni o'lchash doimiy emas, balki davriydir.
Men tushuntirishga harakat qilaman. Agar biron bir joyda termometrni o'rnatgan bo'lsangiz, u analog qiymatni o'lchaydi - bu yuqoridagilardan kelib chiqadi. Ammo siz, aslida uning guvohligiga ergashib, aniq ma'lumotlarga ega bo'lasiz. Diskret alohida degan ma'noni anglatadi. Masalan, siz uyg'onganingizda termometrning necha darajaga ega ekanligini bilib oldingiz, keyingi safar tushda termometrga, uchinchi marta esa kechqurun ko'rdingiz. Haroratning qanchalik tez o'zgarganini bilmayapsizmi yoki keskin sakrash bilan, siz o'sha paytdagi ma'lumotlarni faqat siz ko'rgan vaqtdagina bilasiz. Bu darajalar to'plami, 1 va 0 turlari, yuqori va past, yo'qmi yoki yo'q. Raqamli shaklda ma'lumotni aks ettirish chuqurligi raqamli qurilmaning (mantiqiy to'plam, mikrokontrolator, protsessor va hokazo) bit chuqurligi bilan cheklangan, bu Boolean ma'lumotlarini saqlash uchun juda mos ekanligi ayon bo'ldi. Masalan, "Kun" va "Kecha" kabi ma'lumotlarni saqlash uchun quyidagilarni keltirish mumkin, 1 bit ma'lumot etarli.
Bit- bu raqamli shaklda ma'lumotlarning minimal miqdori, u faqat ikki xil qiymatlarni saqlashi mumkin: 1 (mantiqiy birlik, yuqori daraja) yoki 0 (mantiqiy nol, past daraja).
Elektronikada ozgina ma'lumot past kuchlanish darajasi (0 ga yaqin) va yuqori kuchlanish darajasi ko'rinishida (ma'lum bir qurilmaga qarab, odatda ma'lum raqamli tugunning ta'minot kuchlanishiga to'g'ri keladi, odatda qiymatlar 1,7,3,3,3,5V, 15V).
Qabul qilingan past va yuqori darajalar orasidagi barcha oraliq qiymatlar o'tish davri bo'lib, kontaktlarning zanglashiga bog'liq ravishda ma'lum bir qiymatga ega bo'lmasligi mumkin, ikkala qurilmaning ham, mikrokontrolörün (yoki boshqa har qanday raqamli qurilmaning) ichki pallasida har xil o'tish darajasi bo'lishi mumkin, masalan, 5 -tolish mantig'i, 0 dan 0.8V gacha bo'lgan kuchlanish qiymatlari nolga teng, 2V dan 5V gacha birlik sifatida olinishi mumkin, 0.8 dan 2V gacha bo'lgan bo'shliq aniqlanmagan zonadir, aslida bu nolni birlikdan ajratishga yordam beradi.
Analog elektr uzatish kirish signalini o'z shaklida takrorlaganligi sababli uni raqamli ravishda “mavjud bo'lganidek” qayd qilib bo'lmaydi, chunki u cheksiz ko'p sonlarga ega. Bunga misol - ovoz yozish jarayoni. U asl shaklida quyidagicha ko'rinadi:
Bu har xil chastotadagi to'lqinlar yig'indisidir. Chastotalarda parchalanib ketganda (qo'shimcha ma'lumot uchun, Furye transformatsiyasiga qarang), biron bir tarzda yoki boshqa tarzda, shunga o'xshash rasmga yaqinlashish mumkin:
Aslida, bu ikki asosiy bosqichdan iborat bo'lgan murakkab jarayon:
1. Signalning diskretizatsiyasi.
2. Darajaga qarab kvantlash.
Signalning diskretatsiyasi bu signal o'lchanadigan vaqt oralig'ini aniqlashdir. Ushbu bo'shliqlar qanchalik qisqa bo'lsa, o'lchov aniqroq bo'ladi. Namuna olish davri (T) - bu ma'lumotlarni o'qishni boshidan oxirigacha bo'lgan vaqt davomiyligi. Tanlash darajasi (f) quyidagilardan iborat:
Signalni o'qib bo'lgach, u qayta ishlanadi va xotirada saqlanadi. Aniqlanishicha, signalning o'qilishi o'qilgan va qayta ishlangan vaqt davomida u o'zgarishi mumkin, shuning uchun o'lchangan qiymat buziladi. Bunday Kotelnikov teoremasi mavjud va undan quyidagi qoida kelib chiqadi:
Namuna olish chastotasi tanlangan signal chastotasidan kamida 2 baravar ko'p bo'lishi kerak.Bu teoremadan parcha bilan Vikipediyadan olingan skrinshot. Raqamni aniqlash uchun daraja bo'yicha kvantlash zarur. Kvant - bu o'rtacha o'lchov qiymatlarining ma'lum bir diapazoni, o'rtacha ma'lum bir raqamgacha kamaytirilgan.Bular X1 dan X2 gacha bo'lgan signallar, shartli ravishda Xy qiymatiga tenglashtiriladi. Bu ko'rsatgich metrining bo'linish narxiga o'xshaydi. O'qish paytida siz ko'pincha ularni asbobning shkalasi bo'yicha eng yaqin belgi bilan tenglashtirasiz.Shunday qilib, daraja bo'yicha kvantlash bilan qancha ko'p kvant bo'lsa, aniqroq o'lchovlar va o'nlik kasrlarning soni ko'proq bo'lishi mumkin (yuzinchi, minginchi va hokazo).Aniqroq aytganda, o'nlik sonlar soni ADC qarori bilan aniqlanadi.
Rasmda bir bit ma'lumot yordamida signalni kvantlash jarayoni ko'rsatilgan, yuqorida aytib o'tganimdek, ma'lum chegaradan oshib ketganda, yuqori darajadagi qiymat qabul qilinadi. O'ng tomonda signalni miqdoriy aniqlash va ikkita ma'lumotlar biti shaklida yozuv mavjud. Ko'rib turganingizdek, ushbu signal bo'limi allaqachon to'rtta qiymatga bo'lingan. Natijada, silliq analog signal raqamli "qadam" signaliga aylandi. Kvantlash darajasi soni quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi. Bu erda n - bitlar soni, N - kvantlash darajasi. Katta miqdordagi kvantga bo'linadigan signalga misol:
Bu shuni aniq ko'rsatadiki, signal qiymatlari qanchalik ko'p olinsa (namuna olish chastotasi qanchalik baland bo'lsa), u aniqroq o'lchanadi.
Ushbu rasmda analog signalning raqamli shaklga aylantirilishi ko'rsatilgan va ordinat o'qining chap tomonida (vertikal o'q) 8 bitli raqamli yozuv mavjud.
Do'stlaringiz bilan baham: |
