Bilgi kavramı. Mesajlar ve sinyaller. Sinyallerin kodlanması ve nicelenmesi. Açık Kütüphane - eğitim bilgilerinin açık kütüphanesi

Fiziksel sinyaller zamanın sürekli fonksiyonlarıdır. Sürekli, özellikle analog bir sinyali dijital forma dönüştürmek için analogdan dijitale dönüştürücüler (ADC'ler) kullanılır. Analogdan dijitale sinyal dönüştürme prosedürü genellikle üç işlem dizisi olarak sunulur: örnekleme, niceleme ve kodlama.

Ayrıklaştırma işlemi, sinyal ölçümünün zaman noktalarının bir örneğinin belirlenmesinden oluşur. Kuantizasyon işlemi, belirli bir doğruluk seviyesi ile seçilen ölçüm anlarında sinyal koordinatının değerlerinin okunmasından oluşur ve kodlama işlemi, alınan sinyal ölçümlerini bazı dijital kod veya kod kombinasyonlarının karşılık gelen değerlerine dönüştürmektir. , bunlar daha sonra iletişim kanalları üzerinden iletilir.

Bir dijital gösterimden sürekli bir sinyali geri yükleme prosedürü ayrıca iki işlem olarak temsil edilebilir: kod çözme ve demodülasyon. Kod çözme işlemi, kodlama işleminin ters işlemini gerçekleştirir, yani. belirli bir kod sözcüğü değerleri (kod sözcükleri) dizisini, belirli örnekleme zaman aralıklarında birbiri ardına takip eden bir ölçüm dizisine dönüştürür. Demodülasyon işlemi, ölçümlerinden sürekli bir sinyali enterpolasyonlar veya yeniden yapılandırır. Bir sinyalin dijital formdan sürekli bir sinyale dönüştürülmesi, dijitalden analoğa dönüştürücüler (DAC) tarafından gerçekleştirilir. Geri yüklenen sürekli sinyal (kopya), belirli bir hata ile orijinal sürekli sinyale (orijinal) karşılık geliyorsa, analogdan dijitale ve dijitalden analoga dönüştürme sisteminin sinyal için yeterli olduğuna inanılmaktadır.

İş bitimi -

Bu konu şunlara aittir:

bilişim

Federal bütçe devlet eğitimi.. tula şehri..

Bu konuyla ilgili ek materyale ihtiyacınız varsa veya aradığınızı bulamadıysanız, çalışma veritabanımızdaki aramayı kullanmanızı öneririz:

Alınan malzeme ile ne yapacağız:

Bu materyalin sizin için yararlı olduğu ortaya çıktıysa, sosyal ağlarda sayfanıza kaydedebilirsiniz:

cıvıldamak

Bu bölümdeki tüm konular:

Yüksek mesleki eğitim
"Tula Devlet Üniversitesi" Politeknik Enstitüsü Bölümü "Otomatik Takım Tezgahı Sistemleri"

bilişim kavramı
Bilişim, bilgisayar teknolojisi aracılığıyla veri oluşturma, depolama, çoğaltma, işleme ve iletme yöntemlerini ve aynı zamanda fu ilkelerini sistematize eden teknik bir bilimdir.

Bilgisayar biliminin gelişim tarihi
Bilgisayarın tarihi, büyük miktarda hesaplamanın otomasyonunu kolaylaştırmak için insan girişimleriyle yakından bağlantılıdır. Büyük sayılarda basit aritmetik işlemler bile zordur.

Bilgi teknolojisinin dünya görüşü ekonomik ve yasal yönleri
Rusya'da bilgisayar bilimi ile ilgili temel yasal belge, "Bilgi, Bilgilendirme ve Bilgi Koruma Yasası" dır. Kanun, bilgi ile ilgili yasal düzenleme konularını ele almaktadır.

Sözdizimsel bilgi ölçüsü
Veri hacmi Vd. mesajdaki karakter sayısı (bit) ile ölçülür. Farklı sayı sistemlerinde bir rakamın ağırlığı farklıdır ve buna göre,

Anlamsal bilgi ölçüsü
Eş anlamlılar sözlüğü, bir kullanıcı veya sistem tarafından tutulan bir bilgi koleksiyonudur. S bilgisinin anlamsal içeriği ile kullanıcıların eş anlamlıları arasındaki ilişkiye bağlı olarak

Algoritmik bilgi ölçüsü
0101….01 kelimesinin 00….0 kelimesinden daha zor olduğu ve yazı tura deneyinden 0 ve 1'in seçildiği (burada 0 arma, 1 yazıdır) kelimesinden daha zor olduğu konusunda herkes hemfikir olacaktır. önceki ikisinden daha zordur.

Bilginin miktarı ve kalitesi
Tüketici kalite göstergeleri: temsiliyet, içerik, yeterlilik alaka düzeyi, zamanlılık, doğruluk güvenilirliği, kullanılabilirlik

bilgi birimleri
Modern bilgisayarlarda metinsel bilgileri, sayısal değerleri, grafik ve ses bilgilerini girebiliyoruz. Bir bilgisayarda depolanan bilgi miktarı, bilgisayarla ölçülür.

Bilgi ve entropi
Makul bir bilgi ölçüsü sunabilir miyiz? Amerikalı matematikçi ve mühendis Claude Shannon bu soruyu düşündü. Yansımaların sonucu 1948'de onun tarafından yayınlandı.

Mesajlar ve Sinyaller
Shannon, şimdi hiçbir ders kitabının onsuz yapamayacağı şaşırtıcı derecede basit ve derin bir bilgi aktarım modeli bulmayı başardı. Kavramları tanıttı: mesaj kaynağı, verici

Entropi
Farklı mesajlar farklı miktarlarda bilgi taşır. Aşağıdaki iki soruyu karşılaştırmaya çalışalım: 1. Öğrenci beş üniversite dersinden hangisinde okuyor? 2. Nasıl paketlenir

artıklık
Mesaj kaynağının gerçek bir dil cümlesi iletmesine izin verin. Sonraki her karakterin tamamen rastgele olmadığı ve ortaya çıkma olasılığının çevre tarafından tamamen önceden belirlenmediği ortaya çıktı.

Duygu
Bir mesajın entropisi (öngörülemezlik) ve fazlalık (öngörülebilirlik) kavramları, doğal olarak bilginin ölçüsü hakkındaki sezgisel fikirlere karşılık gelir. Daha tahmin edilemez

bilgi teknolojisi kavramı
Yunancadan çevrilen teknoloji (techne), sanat, beceri, beceri anlamına gelir ve bu süreçlerden başka bir şey değildir. Bir süreç, belirli bir eylemler dizisi olarak anlaşılmalıdır.

Yeni bilgi teknolojisi
Bugüne kadar, bilgi teknolojisi, değişimi esas olarak bilimsel ve teknolojik ilerlemenin gelişmesiyle belirlenen çeşitli evrimsel aşamalardan geçmiştir.

Bilgi Teknolojisi Araç Seti
Bilgi teknolojisi aracı - teknolojisi, belirli bir bilgisayar türü için bir veya daha fazla ilgili yazılım ürünü;

Bilgi teknolojisinin bileşenleri
Norm, standart, teknolojik süreç, teknolojik işlem vb. üretim alanında kullanılan teknolojik kavramlar bilgi alanında da kullanılabilir.

bilgi teknolojilerinin geliştirilmesi
Bilgi teknolojisinin evrimi en açık şekilde bilginin depolanması, taşınması ve işlenmesi süreçlerinde görülmektedir.

Birinci nesil BT
İlk nesil (1900-1955), veri kaydı üzerlerinde ikili yapılar şeklinde sunulduğu zaman, delikli kart teknolojisi ile ilişkilidir. IBM'in 1915-1960 dönemindeki refahı. bağ

İkinci nesil BT
İkinci nesil (kayıt işleme bellenimi, 1955-1980), her biri on bin bilgi depolayabilen manyetik bant teknolojisinin ortaya çıkışı ile ilişkilidir.

Üçüncü Nesil BT
Üçüncü nesil (operasyonel veritabanları, 1965-1980), veri tabanı sistemlerinin kullanımına dayalı etkileşimli bir modda verilere çevrimiçi erişimin tanıtılmasıyla ilişkilidir.

Dördüncü Nesil BT
Dördüncü nesil (ilişkisel veritabanları: istemci-sunucu mimarisi, 1980-1995), düşük seviyeli arayüze bir alternatifti. İlişkisel model fikri,

Beşinci Nesil BT
Beşinci nesil (1995'ten beri multimedya veritabanları), geleneksel depolama sayıları ve karakterlerinden karmaşık davranışa sahip verileri içeren nesne-ilişkisel olanlara geçişle ilişkilidir.

Temel bilgi teknolojisi
Daha önce belirtildiği gibi, bilgi teknolojisi kavramı teknik (bilgisayar) ortamından ayrı düşünülemez, yani. temel bilgi teknolojisinden. Uygulama

Konu Bilgi Teknolojisi
Konu teknolojisi, belirli bir konu alanında birincil bilgiyi sonuç bilgisine dönüştürmek için teknolojik adımlar dizisi olarak anlaşılır.

Bilgi teknolojisini etkinleştirme
Bilgi teknolojileri sağlamak, çeşitli sorunları çözmek için çeşitli konu alanlarında araç olarak kullanılabilecek bilgi işleme teknolojileridir.

Fonksiyonel bilgi teknolojisi
İşlevsel bilgi teknolojisi, belirli bir konu, alan ve belirli bir alandaki görevleri otomatikleştirmek için tasarlanmış bitmiş bir yazılım ürünü (veya bir parçası) oluşturur.

Bilgi Teknolojisinin Özellikleri
Toplumun gelişimi için stratejik öneme sahip olan bilişim teknolojilerinin ayırt edici özellikleri arasında en önemli yedi tanesini aşağıda sıralamak uygun görünmektedir.

Kanal üzerinden iletilen sinyallerin özellikleri
Sinyal, çeşitli parametrelerle karakterize edilebilir. Bu tür birçok parametre vardır, ancak pratikte çözülmesi gereken problemler için sadece az sayıda olması esastır. Üzerinde

sinyal modülasyonu
Sinyaller, parametreleri bilgi içeren fiziksel süreçlerdir. Telefon iletişiminde, bir konuşmanın sesleri televizyonda elektrik sinyalleri kullanılarak iletilir -

Medya türleri ve özellikleri
Taşıyıcı parametrelerini a1 , a2 , …, an olarak belirlersek, zamanın bir fonksiyonu olarak taşıyıcı şu şekilde temsil edilebilir: UN =g(a

sinyal spektrumları
Bilgi sistemlerinde kullanılan tüm sinyal çeşitleri 2 ana gruba ayrılabilir: deterministik ve rastgele. Deterministik bir sinyal şu ​​şekilde karakterize edilir:

Periyodik Sinyaller
x(t) fonksiyonu, eğer bir Т sabitinde aşağıdaki eşitlik doğruysa periyodik olarak adlandırılır: x(t)=x(t+nT), burada Т, fonksiyonun periyodudur, n ise

trigonometrik form
Dirichlet koşulunu (x(t) sınırlıdır, parçalı süreklidir, periyot boyunca sonlu sayıda ekstrema sahiptir) sağlayan herhangi bir periyodik x(t) sinyali,

karmaşık biçim
Matematiksel olarak, Fourier serisinin karmaşık formuyla çalışmak daha uygundur. Euler dönüşümü uygulanarak elde edilir.

error'un tanımı
Periyodik fonksiyonları harmoniklerin toplamına ayrıştırırken, pratikte genellikle birkaç ilk harmonikle sınırlıdırlar ve geri kalanı dikkate alınmaz. Yaklaşık olarak işlevi temsil eden

Periyodik olmayan sinyaller
Periyodik olmayan herhangi bir sinyal, değişim periyodu ¥'ye eşit olan periyodik olarak kabul edilebilir. Bu bağlamda, periyodik süreçlerin spektral analizi yapılabilir.

Modülasyon ve kodlama
5.1. Kodlar: Doğrudan, Ters, Tamamlayıcı, Değiştirilmiş

Doğrudan numara kodu
Doğrudan bir n-bit ikili kodla kodlama yaparken, bir bit (genellikle en anlamlı olanı) sayının işareti için ayrılır. Kalan n-1 basamaklar anlamlı basamaklar içindir. İşaret bitinin değeri 0'dır.

Ters numara kodu
Ters kod yalnızca negatif bir sayı için oluşturulmuştur. Bir ikili sayının ters kodu, orijinal sayının tüm basamaklarının tersini aldığı sayının kendisinin ters bir görüntüsüdür (ters

Ek numara kodu
Ek kod yalnızca negatif bir sayı için oluşturulmuştur. Doğrudan kodun kullanılması bilgisayarın yapısını karmaşıklaştırır. Bu durumda, farklı işaretli iki sayı ekleme işlemi değiştirilmelidir.

Değiştirilmiş numara kodu
Sabit noktalı birden küçük sayıları toplarken, mutlak değeri birden büyük olan bir sonuç elde edebilirsiniz, bu da hesaplama sonuçlarının bozulmasına neden olur. bit taşması

sistematik kodlar
Daha önce bahsedildiği gibi, kontrol fonksiyonları bilgi fazlalığı ile uygulanabilir. Bu olasılık, özel kodlama bilgisi yöntemleri kullanıldığında ortaya çıkar. İÇİNDE

Tek-çift kodlama
Tek hata algılamalı bir kodun basit bir örneği, eşlik biti olan bir koddur. Tasarımı şu şekildedir: Orijinal kelimeye bir eşlik biti eklenir. Orijinal kelimedeki birlerin sayısı çift ise, o zaman

Hamming kodları
Amerikalı bilim adamı R. Hamming (Şekil 3.3) tarafından önerilen kodlar, yalnızca tekil hataları tespit etme değil, aynı zamanda düzeltme yeteneğine de sahiptir. Bu kodlar sistematiktir.

Dağıtılmış veri işleme
Toplu bilgi işleme ile bilgisayarların merkezi kullanımı çağında, bilgisayar kullanıcıları sorunları çözebilecekleri bilgisayarları satın almayı tercih ettiler.

Bir bilgisayar ağının genelleştirilmiş yapısı
Bilgisayar ağları, çok makineli birlikteliklerin en yüksek biçimidir. Bir bilgisayar ağı ile çoklu bilgisayar kompleksi arasındaki temel farklar: Boyut. sos

Sinyallerin ve kanalların genelleştirilmiş özellikleri
Sinyal, çeşitli parametrelerle karakterize edilebilir. Genel olarak konuşursak, bu tür birçok parametre vardır, ancak pratikte çözülmesi gereken problemler için sadece birkaçı önemlidir.

Parazitsiz bilgi iletim kanalının özellikleri
Şekil 5.4 - Parazitsiz bilgi iletmek için kanalın yapısı

Parazitli bilgi aktarım kanallarının özellikleri
Şekil 5.5 - Gürültülü bilgi aktarımı için kanalın yapısı

İletim ve alımın gürültü bağışıklığını iyileştirme yöntemleri
Bilgi sistemlerinin gürültü bağışıklığını iyileştirmeye yönelik tüm yöntemlerin temeli, yararlı bir sinyal ve girişim arasındaki belirli farklılıkların kullanılmasıdır. Bu nedenle, müdahale ile başa çıkmak için

Modern teknik veri alışverişi araçları ve kanal oluşturma ekipmanı
Bilgisayar ağlarında mesajları iletmek için çeşitli iletişim kanalları kullanılır. Dijital iletim için en yaygın özel telefon kanalları ve özel kanallar

Bilgilerin dijital otomatlarda (CA) temsili
Gizli yazma aracı olarak kodlar eski zamanlarda ortaya çıktı. 5. yüzyıla kadar eski Yunan tarihçisi Herodot'un bile olduğu bilinmektedir. M.Ö. sadece muhatabın anlayabileceği mektup örnekleri verdi. Gizli

Dijital otomatların çalışmasını kontrol etmek için bilgi tabanları
Aritmetik işlemleri gerçekleştirmek için kullanılan algoritmalar, yalnızca makine sorunsuz çalışıyorsa doğru sonucu verecektir. Normal şartlarda herhangi bir bozulma olması durumunda

Kod gürültüsü bağışıklığı
Bir kodun minimum kod mesafesi, o kodun izin verilen herhangi bir kod sözcüğü arasındaki minimum Hamming mesafesi olarak tanımlanır. Yedekli olmayan kodda m vardır

parite yöntemi
Bu, olası hataların bazılarını tespit etmenin kolay bir yoludur. İzin verilen olası kod kombinasyonlarının yarısını, yani çift sayıda olanları kullanacağız.

sağlama toplamı yöntemi
Yukarıda ele alınan eşlik kontrol yöntemi, iletilen kod sözcüklerinin çeşitli bit kombinasyonları için tekrar tekrar uygulanabilir - ve bu, yalnızca algılamaya değil, aynı zamanda

Hamming kodları
Amerikalı bilim adamı R. Hamming tarafından önerilen kodlar, yalnızca hataları tespit etme değil, aynı zamanda tekil hataları düzeltme yeteneğine de sahiptir. Bu kodlar sistematiktir. Hamm yöntemi

Modül kontrolü
Karşılaştırmaların özelliklerine dayalı bir kontrol yöntemi kullanılarak çeşitli problemler çözülebilir. Bu temelde geliştirilen aritmetik ve mantıksal işlemlerin kontrol yöntemlerine kontrol denir.

Sayısal kontrol yöntemi
Sayısal kontrol yöntemiyle, belirli bir sayının kodu, sayının seçilen modüle bölünmesinden elde edilen en küçük pozitif kalan olarak belirlenir p: rA = A-(A/p)p

Dijital kontrol yöntemi
Sayısal kontrol yöntemi ile sayının hanelerinin toplamı seçilen modüle bölünerek sayının kontrol kodu oluşturulur:

Kontrol edilecek bir modül seçme
Sayısal kontrol yönteminin avantajları, aritmetik işlemlerin kontrolünü kolaylaştıran kontrol kodları için karşılaştırma özelliklerinin adil olmasıdır; dijital yöntemin avantajları

Modulo 2 ekleme işlemi
Modulo 2 toplama işlemi, diğer aritmetik işlemler açısından ifade edilebilir, örn. AB

Boole çarpma işlemi
İki sayının mantıksal çarpma işlemi, diğer aritmetik ve mantıksal işlemlerle ifade edilebilir:

Aritmetik işlemlerin kontrolü
Aritmetik işlemler, doğrudan, ters ve ek kodların toplayıcıları üzerinde gerçekleştirilir. Sayıların (işlenenlerin) görüntüsünün makinede bazı kodlarda, yani yaklaşık olarak depolandığını varsayalım.

aritmetik kodlar
Daha önce tartışılan modulo kontrolü, tekil hataların verimli bir şekilde tespit edilmesini sağlar. Ancak, bir bitteki tek bir hata, birkaç bitte bir grup hataya yol açabilir.

DAC ve ADC
Sıcaklık gibi fiziksel parametreler hareket ettirildiğinden, analog ve dijital değerler arasında dönüştürme, hesaplama ve kontrol sistemlerinde temel bir işlemdir.

Dijital mantık seviyeleri
Büyük çoğunlukta, kullanılan dijital giriş veya çıkışın türünü bilmeden ne dijitalden analoğa ne de analogdan dijitale dönüştürücülerin kullanılması neredeyse imkansızdır.

Strobe kontrol çıkışı
Seri tip dönüştürücüler (kapasitans şarjına dayalı olanlar) hariç çoğu dijital-analog dönüştürücü, yanıt veren bir ana devreye sahiptir.

Analog Sinyaller
Tipik olarak, analogdan dijitale dönüştürücüler (ADC'ler), voltaj biçiminde beslenen sinyallerdir. Dijital-analog dönüştürücüler (DAC'ler) genellikle voltaj biçiminde çıkış sinyalleri verir.

Dijitalden Analoga Dönüştürücüler
Sayısal değerlerin orantısal analog değerlere dönüştürülmesi, sayısal hesaplama sonuçlarının analogda kullanılabilmesi ve kolayca anlaşılabilmesi için gereklidir.

Dijitalden Analoga Dönüştürme
Şekil 6.2, 3-bit artı işaretli bir dijital kelimeyi alan ve onu eşdeğer bir voltaja dönüştüren bir DAC'nin blok şemasını göstermektedir. Ana

Ana DAC türleri
Daha önce belirtildiği gibi, şu anda piyasadaki DAC'lerin büyük çoğunluğu iki ana şemaya göre inşa edilmiştir: ağırlıklı dirençler zinciri şeklinde ve R-2R tipi. Her ikisi de adlandırılmış

Ağırlıklı dirençlerle DAC
Direnç ağırlıklı dönüştürücüler (Şekil 6.3), bir voltaj referansı, bir dizi anahtar, bir dizi ikili ağırlıklı hassas direnç ve bir işlemsel yükseltici içerir.

R-2R tipi bir direnç zincirine sahip DAC
R-2R direnç dizisi DAC ayrıca bir voltaj referansı, bir dizi anahtar ve bir işlemsel yükseltici içerir. Bununla birlikte, bir dizi ikili ağırlıklı direnç yerine, şunları içerirler:

Diğer DAC türleri
DAC'ler çoğunlukla sabit dahili (veya harici) veya harici değişken voltaj referansıyla (çarpan dönüştürücüler) gelir. Sabit kaynak DAC

Analog Dönüştürücüler
Esasen analogdan dijitale dönüştürücüler, bir analog giriş sinyalini (voltaj veya akım) süresi ölçülen bir frekansa veya darbe dizisine dönüştürür.

analogdan dijitale dönüştürme
Şekil 6.5, dönüştürme sisteminde basit bir blok olarak bir DAC ile ilkel bir analogdan dijitale dönüştürme modelini göstermektedir. Başlatma impulsu ayarlandı

Push-Pull Entegre ADC'ler
Şekil 6.6'da gösterildiği gibi ADC'yi entegre eden bir itme-çekme, bir entegratör, bir miktar kontrol mantığı, bir saat üreteci, bir karşılaştırıcı ve bir çıkış sayacı içerir.

ardışık yaklaşım ADC
Ardışık yaklaşım yönteminin bilgi dönüşümlü bilgisayar sistemlerinde neredeyse evrensel olarak kullanılmasının ana nedenleri, bunun güvenilirliğidir.

Gerilim dönüştürücüler
Şekil 6.9, tipik bir voltajdan frekansa dönüştürücüyü gösterir. İçinde analog giriş sinyali entegre edilir ve karşılaştırıcıya beslenir. Karşılaştırıcı durumunu değiştirdiğinde,

Paralel ADC'ler
Seriden paralele ve basitçe paralel dönüştürücüler, esas olarak mümkün olan en yüksek hızın gerekli olduğu yerlerde kullanılır. sıralı dönüştürme

DAC Özellikleri
Tablo verilerini analiz ederken, her bir parametrenin belirlendiği koşulları bulmak için büyük özen gösterilmelidir ve parametreler muhtemelen farklı şekilde belirlenir.

ADC Özellikleri
Bir ADC'nin özellikleri, bir DAC'nin özelliklerine benzer. Ayrıca DAC'ın özellikleri hakkında söylenen hemen hemen her şey ADC'nin özellikleri için de geçerlidir. Ayrıca mi'den daha tipiktirler.

Sistem Uyumluluğu
Üreticiler tarafından verilen özelliklerin listesi, uygun bir ADC veya DAC seçiminde yalnızca bir başlangıç ​​noktasıdır. Sizi etkileyen bazı sistem gereksinimleri

Dönüştürücü uyumluluğu (değiştirilebilirlik)
Çoğu ADC ve DAC, fiziksel olarak evrensel olarak uyumlu değildir ve bazıları elektriksel olarak uyumlu değildir. Fiziksel olarak, vakalar boyut olarak farklılık gösterir, en yaygın olanı

Konumsal sayı sistemleri
Sayı sistemi, dijital işaretlere sayı yazmak için bir dizi teknik ve kuraldır. h yazmak için en iyi bilinen ondalık sayı sistemi

Sayı çevirme yöntemleri
Farklı sayı sistemlerindeki sayılar aşağıdaki gibi gösterilebilir:

Sayıların yeni sistem bazında bölünerek çevrilmesi
Tam sayıların çevrilmesi, yeni sayı sisteminin q2 tabanına bölünmesiyle, düzgün kesirlerin q2 tabanıyla çarpılmasıyla gerçekleştirilir. Bölme ve çarpma işlemleri şu şekilde yapılır

Tablo çeviri yöntemi
En basit haliyle, tablo yöntemi aşağıdaki gibidir: bir sistemin tüm sayılarının bir başka sistemden karşılık gelen eşdeğerleri olan bir tablosu vardır; çevirinin görevi karşılık gelen metni bulmaktır.

Gerçek sayıların bilgisayarda gösterimi
Modern bilgisayarlarda gerçek sayıları temsil etmek için kayan nokta gösterim yöntemi benimsenmiştir. Bu temsil, normalleştirilmiş (üssel)

Kayan nokta sayılarının gösterimi
Kayan noktalı sayıları temsil ederken, hücrenin basamaklarının bir kısmı sayının sırasını kaydetmek için tahsis edilir, kalan basamaklar mantisi kaydetmek için kullanılır. Her grupta bir rakam görüntü için ayrılmıştır

Kayan nokta sayısını temsil eden algoritma
P-ary sayı sisteminden bir sayıyı ikili sayıya dönüştürmek; normalleştirilmiş bir üstel biçimde bir ikili sayıyı temsil eder; sayının kaydırılan sırasını hesaplayın; ra

Algoritmanın kavramı ve özellikleri
Algoritma teorisi büyük pratik öneme sahiptir. Algoritmik faaliyet türü, yalnızca güçlü bir insan faaliyeti türü olarak değil, insan emeğinin etkili biçimlerinden biri olarak da önemlidir.

algoritma tanımı
"Algoritma" kelimesinin kendisi, al-Khwarizmi adının Latince formu olan algoritmadan gelir; bu isim altında ortaçağ Avrupa'sında Harezm'den (Sovyet'te bir şehir) en büyük matematikçiyi tanırlardı.

algoritma özellikleri
Yukarıda verilen algoritmanın tanımı katı olarak kabul edilemez - “kesin reçete” veya “gerekli sonucu sağlayan bir dizi eylemin” ne olduğu tam olarak açık değildir. algoritma

Bir algoritmanın oluşturulması için kurallar ve gereksinimler
İlk kural, bir algoritma oluştururken, öncelikle algoritmanın çalışacağı bir dizi nesnenin belirtilmesi gerektiğidir. resmileştirilmiş

Algoritmik süreç türleri
Algoritmik süreç türleri. Bir bilgisayara uygulandığı şekliyle bir algoritma kesin bir reçetedir, yani. belirli bir noktadan başlayarak, bunların değişimi için bir dizi işlem ve kural

John von Neumann'ın İlkeleri
Bilgisayarların büyük çoğunluğunun yapımı, 1945'te Amerikalı bilim adamı John von Neumann tarafından formüle edilen aşağıdaki genel ilkelere dayanmaktadır (Şekil 8.5). İlk kez

Bilgisayarın işlevsel ve yapısal organizasyonu
En yaygın bilgisayar sistemi örneğini kullanarak bir bilgisayarın cihazını düşünün - kişisel bir bilgisayar. Kişisel bilgisayar (PC) nispeten ucuz bir bilgisayardır.

Sabit ve kayan noktalı sayılar üzerinde aritmetik işlem yapma
9.6.1 Kodlar: Doğrudan, Ters, Tamamlayıcı Negatif sayıların makine gösterimi için doğrudan, tamamlayıcı, ters kodlar kullanılır.

Toplama işlemi
Doğrudan, ters ve ek kodlarda sayı ekleme işlemi, ilgili kodun ikili toplayıcıları üzerinde gerçekleştirilir. İkili doğrudan kod toplayıcı (DS

çarpma işlemi
Sabit nokta biçiminde sunulan sayıların çarpımı, doğrudan, ters ve ek kodların ikili toplayıcılarında gerçekleştirilir. birkaç ben var

bölme işlemi
Sabit nokta biçiminde temsil edilen ikili sayıların bölümü, temettü ve bölenin ardışık cebirsel toplama işlemlerini ve ardından kalan ve kaydırmayı temsil eder. bölünme

Veri dosyaları
Bilgisayar bilimi ve bilgisayar teknolojisi ile ilgili farklı kaynaklarda, "dosya" teriminin yanı sıra "işletim sistemi" teriminin tanımları da değişebilir. Çoğu

dosya yapıları
Dosya sisteminin amacına göre belirlenen yazılım kısmı aşağıdaki bileşenleri içermelidir: Ø Kullanıcı süreçleriyle etkileşim araçları

Veri depolama için bilgi taşıyıcıları ve teknik araçlar
Bilgi depolama aygıtlarına sürücüler denir. Çalışmaları farklı prensiplere (esas olarak manyetik veya optik cihazlar) dayanmaktadır, ancak bir tanesi için kullanılırlar.

Doğrudan ve sıralı erişime sahip cihazlarda veri organizasyonu
Veri organizasyonu, dosya kayıtlarının harici bellekte (bir kayıt ortamında) düzenlenme şeklini ifade eder. Aşağıdaki iki tür dosya organizasyonu en yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bilgisayar Mühendisliği
Hesaplamalı süreçlerin mekanizasyonu ve otomasyonu için kullanılan bir dizi teknik ve matematiksel araç (bilgisayarlar, cihazlar, cihazlar, programlar vb.)

Antik sayma aletleri
Doğanın insanın hizmetine sunduğu en eski hesap aleti kendi eliydi. F. Engels, “Sayı ve şekil kavramı hiçbir yerden alınmaz” diye yazdı.

abaküsün gelişimi
Düğümlü etiketler ve ipler, ticaretin gelişmesiyle bağlantılı olarak artan bilgi işlem araçları ihtiyacını karşılayamadı. Yazılı hesabın gelişimi iki koşul tarafından engellendi.

Logaritmalar
"Logaritma" terimi, Yunanca logos - oran, oran ve aritmos - sayı kelimelerinin birleşiminden ortaya çıkmıştır. Logaritmanın temel özellikleri, çarpma, bölme,

Blaise Pascal'ın ekleme makinesi
1640'ta Blaise Pascal (1623-1662) mekanik bir bilgisayar yaratma girişiminde bulundu. “Blaise Pascal'ın bir hesap makinesi fikrinden ilham aldığına dair bir görüş var,

Charles Babbage ve buluşu
1812'de Charles Babbage, tabloları makine ile hesaplamanın olası yollarını düşünmeye başlar. Babbage Charles (26 Aralık 1791, Londra - 18 Ekim 1871, age)

Hollerith tablosu
Kalem ve kağıtla ya da en iyi ihtimalle bir toplama makinesiyle donanmış 19. yüzyıl Amerikan istatistikçileri, uzun, sıkıcı ve

makine C3
Savaşın arifesinde, tüm ülkelerin askeri departmanları bilgisayarların yaratılmasıyla ilgileniyordu. Alman Havacılık Araştırma Enstitüsü Zuse'nin mali desteğiyle

Genel amaçlı elektronik bilgisayar BESM-6
1. Kapsam: bilim ve teknolojideki geniş bir problem sınıfını çözmek için ana bilgisayar (Şekil 11.18 ve Şekil 11.19). 2. Makinenin tanımı: BESM-6'nın yapısında ilk kez

IBM 360
1964'te IBM, üçüncü neslin ilk bilgisayarları olan IBM 360 (System 360) ailesinin altı modelinin yaratıldığını duyurdu. Modeller tek bir komut sistemine sahipti

Altair 8800
Ocak 1975'te, kapağı Şekil 11.22 Altair 8800 olan "Popular Electronics" dergisinin son sayısı çıktı, kalbi en son mikroişlemciydi.

elma bilgisayarları
1976'da Apple-1 kişisel bilgisayarı ortaya çıktı (Şekil 11.23). 70'lerin ortalarında Steve Wozniak tarafından geliştirildi. O sırada Hewlett-Packard için çalışıyordu.

IBM 5150
12 Ağustos 1981'de IBM, IBM 5150 kişisel bilgisayarını piyasaya sürdü (Şekil 11.25). Bilgisayar çok paraya mal oldu - 1565 dolar ve sadece 16 KB RAM'e sahipti ve

Proje yapısının tanımı
Delphi'deki herhangi bir program bir proje dosyasından (dpr uzantılı bir dosya) ve bir veya daha fazla modülden (pas uzantılı dosyalar) oluşur. Bu dosyaların her biri yazılımı açıklar.

Modül yapısının açıklaması
Modül yapısı Modüller, program parçalarının yerleştirilmesi için tasarlanmış program birimleridir. İçlerinde bulunan program kodu yardımıyla tüm

Program öğelerinin açıklaması
Program öğeleri Program öğeleri, derleyici için hala belirli bir önem taşıyan, onun en az bölünemez parçalarıdır. Öğeler şunları içerir:

Programlama dilinin unsurları - alfabe
Alfabe Nesne Pascal alfabesi harfleri, sayıları, onaltılık rakamları, özel karakterleri, boşlukları ve ayrılmış sözcükleri içerir. Harfler harflerdir

Programlama dili öğeleri - tanımlayıcılar, sabitler, ifadeler
Tanımlayıcılar Object Pascal'daki tanımlayıcılar, sabitlerin, değişkenlerin, etiketlerin, türlerin, nesnelerin, sınıfların, özelliklerin, prosedürlerin, işlevlerin, modüllerin, programların ve alanların adlarıdır.

Object Pascal'daki İfadeler
Programın yürütülebilir bölümünün oluşturulduğu ana öğeler sabitler, değişkenler ve işlev çağrılarıdır. Bu unsurların her biri kendi özellikleri ile karakterize edilir.

Tamsayı ve gerçek aritmetik
Bir ifade, işlenenlerden ve operatörlerden oluşur. Operatörler, işlenenler arasındadır ve işlenenler üzerinde gerçekleştirilen eylemleri belirtir. Bir ifadenin işlenenleri olarak kullanabilirsiniz

Çalışma Önceliği
İfade değerlerini değerlendirirken, operatörlerin farklı önceliğe sahip olduğunu unutmayın. Object Pascal aşağıdaki işlemleri tanımlar: Ø unary not, @ ;

Yerleşik işlevler. Karmaşık ifadeler oluşturma
Object Pascal'da temel program birimi bir alt programdır. İki tür alt program vardır: prosedürler ve işlevler. Hem prosedür hem de işlev

Veri tipleri
Matematikte değişkenler bazı önemli özelliklere göre sınıflandırılır. Gerçek, karmaşık ve mantıksal değişkenler arasında kesin bir ayrım yapılır.

Yerleşik veri türleri
Herhangi bir gerçek veri türü, ilk bakışta ne kadar karmaşık görünse de, kural olarak programlama dilinde her zaman mevcut olan basit bir bileşendir (temel türler).

tamsayı türleri
Tamsayı türleri için olası değer aralığı, bir, iki, dört veya sekiz bayt olabilen dahili temsillerine bağlıdır. Tablo 15.1 t tamsayısının özelliklerini gösterir

Sayı işareti gösterimi
Abone numarası, hafıza adresi gibi birçok sayısal alan işaretsizdir. Ödeme oranı, haftanın günü, PI değeri gibi bazı sayısal alanlar her zaman pozitiftir. arkadaş

aritmetik taşma
Aritmetik taşma - bir ifadenin değeri hesaplanırken önemli basamakların kaybı. Bir değişkende sadece negatif olmayan değerler saklanabiliyorsa (BYTE ve WORD türleri)

Gerçek tipler. yardımcı işlemci
Değerleri her zaman bir dizi tamsayıya eşlenen ve bu nedenle PC'de tam olarak temsil edilen sıralı türlerin aksine, gerçek türlerin değerleri

Metin türleri
Metin (karakter) türleri, tek bir karakterden oluşan veri türleridir. Windows, ANSI kodunu kullanır (bu kodu geliştiren enstitünün adından sonra - American National Standa

boole türü
Adını 19. yüzyıl İngiliz matematikçisi J. Boole'dan alan mantıksal veri türü çok basit görünüyor. Ancak bununla ilişkili birkaç ilginç şey var. Öncelikle bu verilere

Çıktı cihazları
Çıkış aygıtları öncelikle monitörleri ve yazıcıları içerir. Monitör - bilgilerin görsel olarak görüntülenmesi için bir cihaz (metin, tablolar, şekiller, çizimler vb. şeklinde). &

Metin bilgilerinin girilmesi ve görüntülenmesi için bileşenlerin listesi
Delphi Görsel Bileşenler Kitaplığında metinsel bilgileri görüntülemenize, girmenize ve düzenlemenize izin veren birçok bileşen vardır. Tablo 16.1 bunları listeler.

Etiket, StaticText ve Panel Bileşenlerinin Etiketlerindeki Metni Görüntüleme
Form üzerinde çeşitli etiketleri görüntülemek için, esas olarak Label, StaticText (yalnızca Delphi 3'te göründü) ve Panel bileşenleri kullanılır.

Düzenleme ve MaskEdit pencereleri
Metin bilgilerini görüntülemek için ve hatta uzun metinleri kaydırmak için ek yetenekle birlikte, Edit ve Ma düzenleme pencerelerini de kullanabilirsiniz.

Çok Satırlı Not ve RichEdit Düzenleme Pencereleri
Not ve RichEdit bileşenleri, çok satırlı metin düzenleme pencereleridir. Düzenleme penceresi gibi, birçok işlevle donatılmıştır.

Tam Sayıları Girme ve Görüntüleme - UpDown ve SpinEdit Bileşenleri
Delphi, UpDown ve SpinEdit gibi tamsayıların girişini sağlayan özel bileşenlere sahiptir. UpDown bileşeni döner

Liste Seçme Bileşenleri - ListBox, CheckBox, CheckListBox ve ComboBox
ListBox ve ComboBox bileşenleri, dizelerin listelerini görüntüler. Öncelikle ListBox'ın yalnızca görüntülenmesiyle birbirlerinden farklıdırlar.

Giriş Kutusu İşlevi
Giriş kutusu, InputBox işlevinin çağrılmasının bir sonucu olarak ekranda görünen standart bir iletişim kutusudur. InputBox işlevinin değeri bir dizedir

Mesajı Göster Prosedürü
ShowMessage prosedürünü veya MessageDlg işlevini kullanarak bir mesaj kutusu görüntüleyebilirsiniz. Mesajı göster prosedürü

Dosya Beyanı
Bir dosya, aynı türdeki veri öğelerinin bir dizisi olan adlandırılmış bir veri yapısıdır ve dizinin öğelerinin sayısı pratik olarak sınırsızdır.

Dosya Amacı
Bir dosya değişkeni bildirimi, yalnızca dosyanın bileşenlerinin türünü belirtir. Programın bir dosyaya veri çıkışı yapması veya bir dosyadan veri okuması için belirli

Dosyaya çıktı
Bir metin dosyasına doğrudan çıktı, write veya writeln komutu kullanılarak gerçekleştirilir. Genel olarak, bu talimatlar aşağıdaki gibi yazılmıştır:

Çıktı için bir dosya açma
Bir dosyaya çıktı vermeden önce açılması gerekir. Çıktı dosyasını oluşturan program zaten kullanılmışsa, programın çalışmasının sonuçlarını içeren dosyanın zaten diskte olması mümkündür.

Dosya açma hataları
Dosyayı açma girişimi başarısız olabilir ve program çalışma zamanı hatasına neden olabilir. Dosyaların açılamamasının birkaç nedeni olabilir. Örneğin, program deneyecek

Giriş cihazları
Giriş aygıtları şunları içerir: klavye, tarayıcı, tablet. Bilgisayar klavyesi - bir bilgisayara bilgi girmek ve kontrol sinyalleri sağlamak için bir cihaz.

dosya açma
Bir dosyanın giriş (okuma) için açılması, bir parametresi olan bir dosya değişkeni olan Sıfırlama prosedürü çağrılarak gerçekleştirilir. ile Sıfırlama prosedürünü çağırmadan önce

Rakamları okumak
Metin dosyasının sayıları değil, resimlerini içerdiği anlaşılmalıdır. read veya readln komutları tarafından gerçekleştirilen eylem aslında

Okuma satırları
Bir programda, bir dize değişkeni uzunluklu veya uzunluksuz olarak bildirilebilir. Örneğin: string1:string; stroka2

Dosyanın sonu
Diskte bir metin dosyası olsun. Bu dosyanın içeriğini bir iletişim kutusunda görüntülemeniz gerekir. Sorunun çözümü oldukça açık: dosyayı açmanız, ilk satırı okumanız,

Programdaki döngü fonksiyonları. Ön ve son koşullara sahip döngüler
Birçok sorunu çözmek için algoritmalar döngüseldir, yani bir sonuca ulaşmak için belirli bir eylem dizisinin birkaç kez gerçekleştirilmesi gerekir. Örneğin, program

Döngü için
For operatörü, belirli bir işlem dizisinin birkaç kez gerçekleştirilmesi gerekiyorsa ve tekrar sayısı önceden biliniyorsa kullanılır.Örneğin, bir fonksiyonun değerlerini hesaplamak için

BREAK ve CONTINUE Komutları
Geçerli döngü ifadesini hemen sonlandırmak için, Break alt yordamını parametresiz kullanabilirsiniz (bu, bir işleç rolü oynayan bir alt yordamdır). Örneğin, bilinen r ile bir dizideyken

İç içe geçmiş döngüler
Bir döngü bir veya daha fazla döngü içeriyorsa, diğer döngüleri içeren döngüye dış, diğer döngünün içerdiği döngüye denir.

dizi bildirimi
Herhangi bir program değişkeni gibi bir dizi, kullanımdan önce değişken bildirimi bölümünde bildirilmelidir. Genel olarak, bir dizi bildirimi ifadesi şöyle görünür:

Dizi Çıkışı
Bir dizinin çıktısı, dizi öğelerinin değerlerinin monitör ekranına (iletişim kutusuna) çıktısı olarak anlaşılır. Programın bir dizinin tüm elemanlarının değerlerini göstermesi gerekiyorsa,

Dizi Girişi
Dizi girişi, program çalışması sırasında dizi elemanlarının değerlerinin kullanıcıdan (veya bir dosyadan) alınması işlemidir. Giriş sorununun "ön" çözümü

StringGrid Bileşenini Kullanma
Bir diziye girmek için StringGrid bileşenini kullanmak uygundur. StringGrid bileşeninin simgesi Ek sekmesindedir (Şekil 19.1).

Not Bileşenini Kullanma
Bazı durumlarda, bir dizi girmek için Not bileşenini kullanabilirsiniz. Not bileşeni, yeterince fazla sayıda satırdan oluşan bir metin girmenize olanak tanır, bu nedenle kullanışlıdır.

Bir dizinin minimum (maksimum) öğesini bulma
Bir tamsayı dizisi örneğini kullanarak bir dizinin minimum öğesini bulma problemini ele alalım. Bir dizinin minimum (maksimum) öğesini bulma algoritması oldukça açıktır: birincisi

Belirli bir eleman için bir dizi arama
Birçok problemi çözerken, bir dizinin belirli bilgileri içerip içermediğinin belirlenmesi gerekli hale gelir. Örneğin, Petrov soyadının öğrenci listesinde olup olmadığını kontrol edin. Zada

Dizileri kullanırken hatalar
Dizileri kullanırken en yaygın hata, dizin ifadesinin değerinin dizi bildirirken belirtilen izin verilen sınırların ötesine geçmesidir. eğer ka'da

bibliyografik liste
1. Bilgisayar biliminin temelleri: Proc. üniversiteler için ödenek / A.N. Morozevich, N.N. Govyadinova, V.G. Levashenko ve diğerleri; Ed. BİR. Morozeviç. - Minsk: Yeni bilgi, 2001. - 544 s., hasta.

Konu dizini
"abacus", 167 dizi, 276 Break, 272 CD-ROM, 161 const, 298 Continue, 273

Sinyal (lat. signum'dan-imza)- bir olay, bir gözlem nesnesinin durumu hakkında bilgi taşıyan veya kontrol komutları, talimatlar, uyarılar ileten bir işaret, fiziksel bir süreç (veya fenomen).

sinyal kaynaktan tüketiciye iletilen bilgilerin önemli bir taşıyıcısıdır.

sinyal zamanla değişen fiziksel bir süreçtir. Böyle bir süreç çeşitli özellikler içerebilir. Bir sinyal fiziksel cisimlerle etkileşime girdiğinde, bu cisimlerin özelliklerinde kaydedilebilen belirli değişiklikler meydana gelir. Bu nedenle, verilerin kayıtlı sinyaller olduğunu varsayacağız. Verileri temsil etmek için kullanılan karakteristik, sinyal parametresi olarak adlandırılır. Bir sinyal parametresi bir dizi ardışık değer ve bunlardan sonlu sayıda alıyorsa, sinyal denir. ayrık. Sinyal parametresi sürekli bir fonksiyon ise, sinyalin sürekli olduğu söylenir.

sinyal niceleme- bir sinyalin bir darbe dizisine (zamana göre sinyal niceleme) veya genlikte adım değişikliği olan bir sinyale (seviyeye göre sinyal niceleme) ve aynı zamanda hem zaman hem de seviye olarak dönüştürülmesi. Bilgisayar cihazlarında, dijital ölçüm cihazlarında vb. sürekli bir değeri koda dönüştürürken kullanılır.

Veriler elbette bilgi taşır, ancak onunla özdeş değildirler. Verinin bilgi olabilmesi için bir değeri diğerine dönüştürme yöntemlerine sahip olmak gerekir. Veri, bilginin diyalektik bir bileşenidir. Kayıt yöntemine göre, veriler çeşitli ortam türlerinde saklanabilir ve taşınabilir.

Kağıt, günümüzde en yaygın kullanılan depolama ortamıdır. Kağıt üzerinde, yüzeyinin optik özellikleri değiştirilerek veriler kaydedilir. Aynı zamanda, yansıtıcı kaplamalı (CD ROM) plastik ortam üzerine lazer ışını ile kayıt yapan cihazlarda belirli bir dalga boyu aralığında yüzey yansımasında bir değişiklik kullanılmaktadır. Modern bilgisayarlarda ana bilgi taşıyıcıları olarak görev yapan manyetik bantlar ve manyetik diskler, vücudun manyetik özelliklerinde bir değişiklik kullanır. Kullanıcı tarafından alınan bilgilerin özellikleri, bu bilgilerin elde edileceği veri taşıyıcılarının özellikleri ile yakından ilgilidir. Herhangi bir taşıyıcı parametre ile karakterize edilebilir. çözüm, yani Taşıyıcıda kabul edilen ölçü biriminde kaydedilen veri miktarı ve dinamik aralık- kaydedilen maksimum ve minimum sinyalin genliklerinin yoğunluğunun logaritmik oranı. Bilginin eksiksizlik, erişilebilirlik ve güvenilirlik gibi özellikleri, taşıyıcının bu özelliklerine bağlıdır. Taşıyıcıyı değiştirmek için veri dönüştürme görevi, bilişimin en önemli görevlerinden biridir. Bilgi işlem sistemlerinin maliyetinde, bilgi taşıyıcılarla çalışan veri giriş ve çıkış cihazları, donanım maliyetinin en az yarısını oluşturur.

Bilgi sürecinde veri ve yöntemlerin diyalektik birliğine neden olan aşağıdaki kavramlar tanımlanmıştır.

Bilginin dinamik doğası. Veriler statiktir. Bilgi dinamik olarak değişir ve yalnızca veri ve yöntemler arasındaki etkileşim sırasında var olur. Bu nedenle, bilgi yalnızca bilgi süreci sırasında var olur. Geri kalan zaman veri şeklinde bulunur.

Yöntemlerin yeterliliği için gereklilikler. Aynı veriler, kendileriyle etkileşime giren yöntemlerin yeterlilik derecesine bağlı olarak, tüketim anında farklı bilgiler sağlayabilir. Daha yeterli yöntemlerin kullanılması daha eksiksiz bilgi verecektir.

Veri ve yöntemlerin etkileşiminin diyalektik doğası. Veriler nesneldir, malzeme alanlarındaki veya gövdelerdeki değişikliklerden kaynaklanan nesnel olarak mevcut sinyallerin kaydının sonucudur. Aynı zamanda, yöntemler özneldir. Yapay yöntemler bir algoritmaya dayanır, yani. bir kişi (özne) tarafından derlenen ve hazırlanan sıralı bir komut dizisi. Doğal yöntemler, bilgi sürecinin konularının biyolojik özelliklerine dayanmaktadır.

Böylece bilgi, nesnel verilerle öznel yöntemlerin diyalektik etkileşimi anında ortaya çıkar ve var olur.

Farklı türlere ait ve farklı bilgiler taşıyan verilerle çalışmayı otomatikleştirmek için sunum biçimini birleştirmek çok önemlidir. Bunun için genellikle kodlama kullanılır.

kodlama bir tür verinin başka bir tür veri cinsinden ifadesidir.

Doğal insan dilleri, düşünceleri konuşma yoluyla ifade etmeye yönelik kavram kodlama sistemlerinden başka bir şey değildir.

Bilgisayar teknolojisinde sayısal bilgilerle çalışma yapılır. Diğer bilgi metinleri, sesler, resimler vb. bir bilgi işlem ortamında işlemek için sayısal bir forma dönüştürülmelidir. Bu durumda, tüm sayılar sözde ikili kodlama kullanılarak bilgisayarın belleğine kaydedilir. İkili kodlama, verilerin yalnızca 0 ve 1 karakterlerinden oluşan bir dizi olarak gösterilmesine dayanır. Bu karakterlere İngilizce ikili basamak veya kısaltılmış (bit) bit olarak ikili basamaklar denir.

İkili kodlama sistemi tesadüfen seçilmedi. Teknik olarak kolayca uygulanır. İkili kodları işlemek için elektronik devreler, "sinyal / sinyal yok" veya "yüksek / düşük" voltaj vb. iki durumdan birinde olmalıdır. Şema bir durumdan diğerine geçmek kolaydır.

Biraz- bilgi işlemdeki en küçük bilgi birimi. Bir ikili basamak.

Sekiz bitlik bir gruba bayt denir ve bir bilgisayarın belleğinde bilgi depolamak için temel sağlar.

• 1024 bayt = 1 kilobayt (KB)
• 1024 kilobayt = 1 megabayt (MB)
• 1024 megabayt = 1 gigabayt (GB)

Bilginin bilgisayarın belleğinde nasıl temsil edildiğini doğru anlamak için, modern bilgi işlem araçları tarafından kullanılan çeşitli sayı sistemlerini ele alalım.

gösterim bir dizi karakter kullanarak sayıları adlandırmak ve görüntülemek için bir dizi kuraldır.

Sayı sistemleri konumsal ve konumsal olmayan.

Konumsal olmayan sayı sistemi- Bir sayıdaki bir basamağın sırasının belirlenmiş bir kurala göre belirlendiği bir sistemdir. Örneğin, konumsal olmayan sayı sistemi "Roma" sistemidir.

Konumsal sayı sistemi, sistem olarak adlandırılır - burada bir sayıdaki bir basamağın sırası, belirli bir sayı sisteminin temeli olan bir sayının bir dizi derecesiyle belirlenir.

Genel olarak, konumsal sayı sistemindeki bir tamsayı şu ifadeyle temsil edilebilir:

N (m) = k0 * m0 + k1 * m1 +…kn-1 * mn-1, burada

N(m) - m'inci sayı sistemindeki sayı;

m - sistem kapasitesi (ikili, sekizli, ondalık, onaltılık sistemler m = 2; m = 8; m = 10, m = 16);

n, sayıdaki basamak sayısıdır;

k, sayıdaki bir rakamdır.

Modern bilgisayar teknolojisi tarafından kullanılan konumsal sayı sistemlerinde sayıların nasıl yazıldığını ele alalım.

Ondalık sayı sistemi.

Ondalık sistemin tabanı 10'luk bir güçler dizisidir. Sistemin kapasitesi m = 10'dur. Ondalık sayı sisteminde 10 hane vardır (0'dan 9'a kadar). Örneğin 1957 ondalık sayısını alın. Sayı dört basamaktan oluşur - dört basamak, yani. n=4. Yukarıdaki formülü kullanarak, ondalık sayı sistemindeki sayıyı elde ederiz.

N(10) = 7*100 + 5*101 + 9*102 + 1*103 = 1957

İkili sayı sistemi.

İkili sistemin temeli 2 numaralı kuvvet serisidir. Sistemin kapasitesi m = 2'dir. İkili sayı sisteminde (0 ve 1) 2 basamak vardır. Örneğin, 100011B ikili numarasını (ikili sayı sisteminin B tanımlayıcısı) alın. Sayı altı basamaktan oluşur - altı basamaklı, yani. n = 6. Yukarıdaki formülü kullanarak bir ondalık sayı elde ederiz.

N(2) = 1*20 + 1*21 + 0*22 + 0*23 + 0*24 + 1*25 = 35, yani. ikili sayı 100011B = ondalık sayı 35.

Konumsal sayı sistemlerinde sayıları yazmak için aynı rakamların kullanılabileceğini unutmayın. Dolayısıyla 0 ve 1 sayıları hem ondalık hem de ikili sistemlerde kullanılır. Bu nedenle, ondalık olmayan bir sayı sisteminin sayılarını yazarken, sayı sistemlerinin tanımlayıcıları olan ve sayıları bir sayı sisteminden diğerinden ayırmanıza izin veren harfleri kullanmak gelenekseldir.

Sekizli sayı sistemi

Sekizli sistemin tabanı 8'lik bir sayıdır. Sistemin kapasitesi m = 8'dir. Sekizli sayı sisteminde 8 basamak vardır (0'dan 7'ye kadar). Örneğin, 573Q sekizlik sayısını (sekizlik sayı sisteminin Q tanımlayıcısı) alın. Sayı üç basamaktan oluşur - üç basamaklı, yani. n = 3. Yukarıdaki formülü kullanarak bir ondalık sayı elde ederiz.

N(8) = 3*80 + 7*81 + 5*82 = 379, yani. sekizli sayı 573Q = ondalık sayı 379.

Onaltılık sayı sistemi.

Onaltılık sistemin tabanı 16'lık bir kuvvet serisidir. Sistemin kapasitesi m = 16'dır. Onaltılık sayı sisteminde (0'dan F'ye kadar) 16 hane vardır, 0'dan 9'a kadar olan ilk on hane, ondalık sistemin basamakları ve ardından sayılar: A - on numara ; B - on bir numara; C - on iki numara; D - on üç numara; E - on dört numara; F onbeş sayısıdır. Örneğin, onaltılık sayı 1A7H'yi (onaltılık sayı sisteminin H tanımlayıcısı) alın. Sayı üç basamaktan oluşur - üç basamaklı, yani. n = 3. Yukarıdaki formülü kullanarak bir ondalık sayı elde ederiz.

N(16) = 7*160 + 10*161 + 1*162 = 423, yani. onaltılık sayı 1A7H = ondalık sayı 423.

Yukarıdaki formülü kullanarak N(m) sayısını her hesapladığımızda, ondalık sistemde bir sayı elde ederiz. Böylece 2., 8. ve 16. sistemlerdeki sayıları ondalık sayı sistemine çevirdik.

Seviye niceleme, sürekli sonsuz sayıda değerleri yerine, ayrık sinyal örneklerinin sonlu sayıda genlik değerlerini elde etmek için kullanılır, yani. niceleme işlemi, bir sayıyı izin verilen en yakın değere yuvarlama prosedürüne benzer. Bu yuvarlama her zaman niceleme hatası adı verilen bir hatayla ilişkilendirilir.

Kuantizasyonun bir sonucu olarak, iletilen sinyal üzerindeki etkisi, bozulmamış sinyale bir miktar ilave girişimin - nicemleme gürültüsünün - eklenmesi olarak şartlı olarak temsil edilebilen spesifik doğrusal olmayan bozulmalar ortaya çıkar. Bu bozulmalar giderilemez, ancak pratikte, yuvarlatılmış (kuantize edilmiş) sinyal değerinin seviyelerinin sayısının uygun bir seçimiyle mesajların alıcısı tarafından algılanamaz hale getirilebilir.

Şekil 4.1 - Tek tip ölçekli bir niceleme cihazının genlik özelliği

Şekil 6'dan görülebileceği gibi, tek tip bir niceleme ölçeğinin dezavantajı, göreli niceleme hatasının, yani. davranış

güçlü sinyaller için küçüktür, zayıf sinyaller için büyüktür.

Mesajın dinamik aralığının niceleme seviyelerine bölünmesine bağlı olarak, tek tip (doğrusal) ve tek biçimli olmayan (doğrusal olmayan) nicemleme ayırt edilir. İlk durumda, niceleme adımı, mesajın tüm dinamik aralığı boyunca aynı olacak şekilde seçilir. Konuşma sinyallerini iletirken, küçük anlık değerlere sahip sinyaller büyük olasılıkla, bu nedenle, bunları daha küçük bir hatayla iletmek için niceleme adımını azaltmak gerekir. Genel olarak, konuşma sinyalinin minimum ortalama güç seviyesinde en az 20 dB nicemleme gürültüsünden korunması gerekir. Güvenlik anlaşıldı

sinyal gücü nerede;

Kuantizasyon gürültü gücü.

Tek tip niceleme ile, konuşma sinyallerinin iletimi sırasında nicemleme gürültüsünden gerekli korumayı elde etmek için, kodlamanın yeterince fazla sayıda kod biti ile gerçekleştirilmesi gerekir ki bu istenmeyen bir durumdur. Kod bitlerinin sayısındaki artışla darbelerin süresi azalır ve buna bağlı olarak PCM sinyalinin spektrumu genişler, kodlama ve kod çözme cihazları daha karmaşık hale gelir ve hız gereksinimleri artar.

Bu nedenle, tek tip nicelemenin dezavantajı, nicemleme gürültüsüne karşı korumanın en zayıf sinyaller için minimum olması ve sinyal seviyesiyle orantılı olarak artmasıdır. Sinyal seviyesi geniş bir aralıkta değiştiğinde değeri eşitlemek ve buna göre niceleme seviyelerinin sayısını azaltmak ve ikili kodun bit derinliğini azaltmak için, nicemleme adımının minimum bir değere sahip olduğu tek tip olmayan nicemleme kullanılır. zayıf sinyaller için ve artan giriş sinyali seviyesi ile artar.

PCM iletim sistemlerinde doğrusal olmayan nicemleme ölçeği birkaç şekilde uygulanabilir: sıkıştırmadan önce sinyalin dinamik aralığını sıkıştırarak, hangi kompresörlerin kullanıldığı ve daha sonra genişleticiler yardımıyla kodun çözülmesinden sonra genişleterek; doğrusal olmayan kodlama ve kod çözme; dijital sıkıştırma.

Şekil 4.2 - Doğrusal olmayan (tek biçimli olmayan) bir ölçeğe sahip bir niceleme cihazının genlik özelliği

Sürekli sinyallerin düzgün olmayan nicelenmesi durumunda, görev genellikle belirlenir: oldukça geniş bir giriş sinyali aralığında yaklaşık olarak eşit bir sinyal-gürültü niceleme oranını sağlamak için nicemleme adımındaki değişim yasasını seçerek seviyeler. Giriş sinyali arttıkça niceleme adımı artarsa, tek biçimli niceleme ile karşılaştırıldığında, sinyal-gürültü oranı zayıf sinyaller için artacak ve güçlü olanlar için azalacaktır, ancak oldukça yüksek kalacaktır.

Tek tip olmayan nicelemeyi uygulamanın olası yollarından birini düşünün - analog sıkıştırıcılar kullanarak.

Kompresör, sıkıştırma yanıtı adı verilen doğrusal olmayan bir genlik yanıtına sahip bir cihazdır. Kompresör, dinamik aralığın sıkıştırılması nedeniyle zayıf sinyalleri güçlü olanlardan daha fazla yükseltir ().

Eşit olarak nicelenmiş kodlayıcının önünde bir kompresörün kullanılması, eşit olmayan nicemlemenin elde edilmesini mümkün kılar. Alıcı uçta, kod çözücüden sonra sinyal, genlik karakteristiği kompresörün tersi olan genişleticiye girerken, toplam genlik özelliği doğrusal olmalıdır. Genişletici, kompresör tarafından sinyale verilen bozulmayı ortadan kaldırır, böylece kompresör-genişletici sinyalinin sonuçtaki genlik tepkisi doğrusal olur. Seri bağlı bir kompresör ve bir genişleticiden oluşan sisteme sıkıştırıcı denir.

Tekdüze olmayan nicelemenin kullanılması, tek biçimli nicemleme ile on iki-bit yerine sekiz-bit kodlama ile en zayıf konuşma sinyalleri için nicemleme gürültüsüne karşı gerekli korumanın sağlanmasını mümkün kılar.

Analog sıkıştırmanın dezavantajı, kompresör ve genişleticinin karşılıklı genlik özelliklerini yüksek doğrulukla elde etmenin zorluğudur, bunun sonucunda toplam genlik karakteristiğinin doğrusal olmaması iletilen sinyallerin doğrusal olmayan bozulmalarına yol açar.

Gerçek koşullarda gerekli sinyal iletim kalitesi, düzgün olmayan bir niceleme özelliğinin oluşumu doğrudan kodlayıcıda (kod çözücü) gerçekleştirildiğinde, düzgün olmayan kodlama ve kod çözme cihazları (doğrusal olmayan kodlama yöntemleri) kullanılarak elde edilir. Bu durumda ikincisi doğrusal olmayan olarak adlandırılır.

Tek tip olmayan nicemleme adımına sahip kodlayıcılar için en yaygın olanı, yaklaşık olarak eşdeğer iki sıkıştırma yasasıdır ve bunların yardımıyla yarı logaritmik bir kompresör özelliği elde edilir.

Sürekli mesajların ayrıklaştırılması, Kotelnikov teoremine göre AIM - modülatörleri tarafından gerçekleştirilir. AIM - modülatörlerinin çıkışında bir grup AIM - sinyali oluşturulur. AIM modülatörlerinin çalışması, bir dizi kanal darbesi tarafından kontrol edilir. Grup AIM - sinyal, kodlama ile aynı anda seviye niceleme işlemini gerçekleştiren kodlayıcıya beslenir.

Çok kanallı iletim sistemleri esas olarak sürekli olan ses sinyallerinin iletimi için kullanılır. PCM kullanarak sürekli mesaj göndermek için aşağıdaki işlemleri gerçekleştirmelisiniz:

· mesajın zamana göre ayrıklaştırılması (AIM'in alınması - sinyal);

· alınan darbelerin (sayılar, örnekler) genliğe göre nicelenmesi;

· Genlik ile nicelenmiş darbelerin kodlanması.

Kuantizasyonun bir sonucu olarak, iletilen sinyal üzerindeki etkisi, bozulmamış sinyale bir miktar ilave girişimin - nicemleme gürültüsünün - eklenmesi olarak şartlı olarak temsil edilebilen spesifik doğrusal olmayan bozulmalar ortaya çıkar. Bu bozulmalar giderilemez, ancak pratikte, yuvarlatılmış (kuantize edilmiş) sinyal değerinin seviyelerinin sayısının uygun bir seçimiyle mesajların alıcısı tarafından algılanamaz hale getirilebilir.

Mesajın dinamik aralığının niceleme seviyelerine bölünmesine bağlı olarak, tek tip (doğrusal) ve tek biçimli olmayan (doğrusal olmayan) nicemleme ayırt edilir.

Tek tip olmayan nicemleme adımlarına sahip kodlayıcılar için en yaygın olanı, yaklaşık olarak eşdeğer iki sıkıştırma yasasıdır. m Ve A, bunun yardımıyla kompresörün yarı logaritmik özelliği elde edilir.

Kanun sıkıştırma özelliği A? aşağıdaki denklemle tanımlanır:

nerede işaret(l) - sinyal polaritesi;

ben- giriş sinyalinin genliği;

FAKAT- sıkıştırma derecesini belirlemek için kullanılan parametre.

İÇİNDE Türün sıkıştırma segmenti özelliği A = 87.6/13.

Kuantizasyon yasaları için A = 87.6/13 ilkini hesapla n i ilk iletim döngüsündeki her giriş sinyalinin örnekleri:

keyfi birimlerde okumaların mutlak değeri;

segment numarası ( İTİBAREN) okumalar;

niceleme düzeyi numarası ( İLE) segmentlerdeki okumalar.

7. kanal için 8. kanal için

kanal 9 için kanal 10 için

kanal 11 için kanal 12 için

segment numarası İTİBAREN nicelenmiş okuma, ifadedeki en küçük tam sayı olarak tanımlanır:

Hadi farkı bulalım r giriş sinyalinin genliği ile verilen segmentin alt ekstremite noktasına karşılık gelen değer arasında:

Niceleme düzeyi numarası İLE segmentteki sayı, ifadedeki en küçük tam sayı olarak tanımlanır:

Değerleri formülde değiştirerek şunu elde ederiz:

2., 3. ve 4. iletim çevrimleri için benzer hesaplamalar yapacağız. Hesaplama sonuçları Tablo 4.1'de özetlenmiştir.

Tablo 4.1 - Seviyeye göre örnekleme niceleme sonuçları ve bunların kodlaması

döngü numarası	İncelenen kanal sayısı	Referans değeri	Polarite okuma	Polarite kodunu okuma	segment numarası	Segment numarası kodu	Segment niceleme seviyesi	Segmentteki niceleme seviyesi kodu	Sayının kodlanmış değeri

İyi çalışmalarınızı bilgi tabanına gönderin basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Öğrenciler, yüksek lisans öğrencileri, bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan genç bilim adamları size çok minnettar olacaktır.

http://www.allbest.ru/ adresinde barındırılmaktadır.

ayrıkzasyon, niceleme, kodlama

analog sinyal

Bilgisayar öncesi çağda var olan ve başarıyla işlemeye devam eden herhangi bir teknik kayıt ve bilgi aktarımı yöntemi, analog teknolojilere dayanmaktadır. Bu cihazlara analog denir, çünkü ses gibi orijinal sinyalin seviyeleri, sinyalin iletildiği elektrik akımının seviyelerine benzerdir (bir sinyal diğerine "benzer"dir). En genel anlamda, bir sinyalin sürekli değerleri, başka bir sinyalin sürekli değişen fiziksel miktarı ile verilir.

Bu nedenle, analog teknoloji, her şeyden önce, sürekli bir bilgi sürekliliği ile ayırt edilir (iletim sürecinde ayrı öğeler yoktur, “sessizlik” anlarında bile boşluk yoktur). Yaklaşık olarak sürekli olarak da görme veya işitme organlarının yardımıyla bilgiyi algılarız.

Ses iletimi, mikrofonda, hava titreşimlerinin etkisi altında, zarın salınması ve mekanik hareketin bir elektrik potansiyeli yarattığı piezoelektrik elemanı "sallaması" gerçeğinden oluşur. Devrede, seviyesi o andaki ses seviyesine karşılık gelen bir akım belirir. Böylece bir mikrofon yardımıyla ses dalgaları elektrik sinyallerine dönüştürülür.

Bir sinyal telefona ulaştığında, başka bir zarın titreşmesine neden olur: Elektromıknatıslar tarafından çekilir veya itilir, böylece hava titreşimleri yaratır ve dolayısıyla insanın sesi algılaması için koşullar sağlar. Karakteristik olarak, insan kulağı böyle bir sinyali, ses kaynağı yakın bir yere yerleştirilmişse durumdan neredeyse ayırt edilemeyecek şekilde algılar.

Doğal bir sinyali elektriğe ve daha sonra elektriksel olarak tekrar doğala dönüştürme sürecinde, dalga biçimi orijinaline benzer kalır.

Analog bilgi iletim yönteminin avantajı doğallığı ve sürekliliğidir, yani. şu anda gelen bilginin sürekli akışını tam olarak temsil etme yeteneği.

saatbilgi iletiminin analog ilkesinin önemli dezavantajları vardır bunlardan en önemli ikisinden bahsedilmelidir: zayıflama yeteneği ve parazite karşı duyarlılık.

Analog sinyalin zayıflaması.

Bir iletişim hattı üzerinden bir sinyal iletildiğinde, elektrik akımı şeklinde temsil edilir. Ve herhangi bir iletkende üstesinden gelinmesi gereken bir direnç olduğundan, bu kaçınılmaz sürecin bir sonucu olarak, sinyal yavaş yavaş kaybolur. Sonuç olarak, oynatma cihazında belirli bir mesafeden sonra, faydalı sinyal belirgin şekilde azalır veya hatta gürültü seviyesine düşürülür.

Bu nedenle, elektrik sinyali, tam zayıflama seviyesinden çok uzak noktalarda düzenli amplifikasyon gerektirir.

Havanın direncini de yenen insan sesi, süresiz olarak yayılamaz. Bu nedenle, ses sinyali iletimi gerekiyorsa, örneğin, "hasarlı bir telefon" durumunu hariç tutan "duyulabilirlik" sağlayacak bir insan zincirini birbirinden bu kadar uzakta hizalamak mümkündür. Bununla birlikte, ses çok güvenilmez bir sinyal kaynağıdır; görsel sinyaller daha sık kullanılır: bayraklar, fenerler, semaforlar veya trafik ışıkları. Yaklaşık olarak aynı fikir, telefon hatlarının cihazına da konur. Evde telefonla konuştuğunuzda ve diyelim ki Semerkant'ta sizi mükemmel bir şekilde duyduklarında, bu hiç de çok yüksek sesle bağırdığınız için değil. Birkaç yüz kilometrelik bir yol üzerindeki sinyalin, doğal zayıflamayı önleyerek periyodik olarak güçlendirildiği açıktır.

Çumüdahaleye karşı bağışıklık

Sinyal şekli herhangi bir anda değiştiğinde, iletim sürecindeki her türlü parazit (aralarında en tipik olanı atmosferik veya endüstriyeldir - güçlü makinelerin ve hatta araba ateşleme sistemlerinin çalışması ve ayrıca sistemin kendi gürültüsü) iletim sürecinde sürekli olarak etkiler. sinyalin doğası. Sonuç olarak, dalga biçimi bozulur ve bu da "temiz" bir iletimi engeller.

Parazitin, bir dizi frekansın eklenmesinin bir sonucu olarak, ideal şeklini değiştiren koşullu bir sinüzoidal sinyal üzerindeki etkisi, elbette “sese” farklı (ek) bir tını rengi verir.

Parazitin iletilen sinyal üzerindeki etkisi (a - faydalı sinyal, b - parazit radyasyonu, c - salınımların toplamı, yani parazitli sinyal)

Soyut dalga örneğinden gerçekten hoşlanmıyorsanız, bir telefon alıcısındaki ani rüzgarın veya parazitin ses sesleri arasındaki ayrımı nasıl etkilediğini hayal etmeye değer.

Kopyalama sorunları. Kalite kaybının nedeni.

Azaltma ve parazite karşı duyarlılık, daha önce bahsedilen sinyali güçlendirme ihtiyacına ek olarak, çok hoş olmayan bir başka sonuca sahiptir. Yani, analog bilgilerin her kopyalanmasıyla kalitesi oldukça keskin bir şekilde bozulur. Tüm analog sistemlerde var olan bozulmanın birikme etkisi, bir analog ses ve video kaydedicide yapılabilecek dublajların sayısını sadece birkaç kopya ile sınırlar.

"Orijinal - kopya 1", "kopya 1 - kopya 2", "kopya 2 - kopya 3", "kopya 3 - kopya 4" vb. belirli ve çok az sayıda aşamadan sonra çalışmıyor. Aynı zamanda, sonraki her kopyanın kalite açısından bir öncekinden belirgin şekilde daha kötü olduğu herkes için açıktır.

Bu nedenle analog sistemlerde bilgiler farklı bir şemaya göre kopyalanır: “orijinal - kopya 1”, “kopya 1 - kopya 2”, “kopya 1 - kopya 3”, “kopya 1 - kopya 4” vb. Bu, aşağıdaki koşulu sağlar: bilgi kaynağı ile nihai tüketicisi arasında mümkün olduğunca az ara aşama olmalıdır, çünkü her biri kaçınılmaz olarak kendi engellerini ve hatalarını ortaya çıkarır.

Böyle bir düzen, elbette, bilginin "zincir" bir şekilde kopyalanması ve yayılmasına engel olur. Ayrıca, bu eksikliğin temel olduğu ve dedikleri gibi "düzeltilemeyeceği" not edilmelidir.

Çok karmaşık teknik ayrıntıları bir kenara bırakırsak, bunun nedeni iletilen analog bilginin ilk (referans) durumunun sabit olmamasıdır. Herhangi bir anda gerçekten var olan iletişim hattı boyunca bir sinyal yayılır. Ve amplifikatörler, sinyali orijinal seviyeye "yükseltmez", ancak yalnızca onlara "ulaşan" biçimde arttırır. Örneğin, yararlı bir sinyal yerine, çatırdama ve gürültü amplifikatöre ulaştıysa, onları da veya sadece onları yükseltmek zorunda kalır.

Örneğin, belirli bir ses sinyali belirli bir yüksek sesle iletilirse ve oynatma anında mevcut seviye iletimin yapıldığı seviyeden daha düşükse, ortaya çıkan sinyalin hacmi o kadar azaltılabilir ki sessiz sesler tamamen kaybolur (ancak sinyal tamamen kaybolabilir). Bu durumda, sinyalin orijinal olana karşılık gelmediğinden emin olmanın pratik bir yolu yoktur (belki aslında iletilen sesler sessiz olmalıdır veya bu sırada bir duraklama “iletilir”). Tabii ki, en başta iletilen sinyallerin ne olması gerektiğine dair veri depolamak için herhangi bir teknik olasılık varsa ve başka bir cihaza girişte bu bilgilere (ideal sinyal) karşılık gelip gelmediklerini kontrol etmek mümkün olsaydı, o zaman ancak o zaman garanti edilebilirler mi kesinlikle kesin üreme.

Bu, hiçbir şekilde üstesinden gelinemeyecek temel bir sınırlamanın özüdür. İletilen analog bilgi, sürekli bir sinyalin sürekli bir sürekliliğidir. Aynı zamanda, verilen her andaki sinyal herhangi bir standartla karşılaştırılmaz, sadece (bizim algımızda) önceki sinyal seviyesi ile korelasyon gösterir.

Analog sinyallerin özellikleri.

Analog bir sinyal, bir melodiyle karşılaştırılabilir - sesin yükselişi ve düşüşü. Tonların birbirine göre oranına uyulursa, melodi daha yüksek veya daha düşük tonlarda tutulabilir. Bu nedenle, sahneye çıkmadan önce, oda şarkıcıları, seslerinin durumunu dikkate alarak, eşlikçi ile performansın seviyesi (tonalitesi) konusunda hemfikirdir. Analog bilgi iletim yönteminin önemli avantajları vardır: orijinal sinyale uygunluk, süreklilik, sinyal hakkında bilgi depolamaya gerek yoktur. Ancak analog yöntemin de aynı derecede önemli dezavantajları vardır: girişime yatkınlık ve azaltma yeteneği.

Analog sinyaller hakkında bir fikre sahip olmak gerekir, çünkü nesnel gerçeklikte bu, her türlü bilgiyi iletmenin tek yolu olduğu için. Tüm insan duyuları analog sinyallerle ilgilenir. Teknik sistemlerde kullanılan herhangi bir bilgi de analog bir sinyalle başlar ve biter.

Ve sıradan bilgileri dijital teknolojilerle ilişkilendiren bu teknik cihazlar bile, analog iletim ilkelerinin bilgisini ve dolayısıyla bunların dijital forma daha fazla dönüştürülmesini gerektirir. Yukarıdaki bilgiler analog sinyallerin özünü temsil etmek için yeterlidir.

dijital sinyal

1. Darbe sinyali. Sönümlemenin üstesinden gelmek.

Bilginin iletilmesi ve kaydedilmesinin bir başka ilkesi, sinyalin darbeli şeklidir. Bu biçim, sinyal kısa aynı akım darbeleriyle iletildiği için bu şekilde adlandırılmıştır. Herhangi bir anda, akımın iki seviyesi olabilir.

referans. Elektrik sinyalleriyle ilgili olarak "impuls" kelimesi ("darbe" veya "itme" anlamına gelen Latince "impulsus" kelimesinden gelir), voltaj veya akımın sabit bir değerden kısa süreli sapması anlamına gelir.

Bu sinyal iletim yöntemi, analog sinyalin yukarıdaki dezavantajlarının üstesinden gelmeyi mümkün kılar.

2. solmanın üstesinden gelmek

İki sinyal seviyesi arasındaki (veya hatta bir sinyalin varlığı ve yokluğu arasındaki) önemli bir aralığın, örneğin genel bir durumda, zayıflamayı azaltan ve sinyal ayrımını artıran koşullar yarattığını (teknik ayrıntılara değinmeden) belirtmekte fayda var. ağdaki voltaj düşüşü.

Aslında, oldukça sağlam bir "güvenlik" marjı, alma, iletme ve oynatma cihazlarının şu anda hangi seviyelerin işlenmekte olduğunu kolayca "anlamasına" izin verir. Ayrıca bu iki seviye, kontrol edilmesi zor olmayan ve geri yüklenmesi kolay olan önceden belirlenmiş (standart) değerlere sahiptir.

3. Sinyal kontrol yeteneği

Bir darbe sinyali bir analog sinyalle (mevcut seviyede sürekli ve değişken bir değişiklik ile karakterize edilen) karşılaştırıldığında, böyle bir sinyal sinyal hakkında yaklaşık bir bilgi bile veremeyeceğinden, tam bir can sıkıntısı izlenimi edinilebilir: yüksek mi? veya sessiz, hızlı veya yavaş, yükselen veya düşen? düşen ton, vb. Bununla birlikte, kişi aceleci sonuçlar çıkarmamalıdır. Sıkıcı dürtülerin çok önemli bir avantajı vardır: Darbeler sayılabilir! Bu nedenle, bu türe bilgi iletmek için darbe dijital yöntemi de denir. (Analog "sargıların" tüm güzellikleriyle saymanın imkansız olduğu açıktır).

Bu tür bir dizi sinyal göndermenin başlangıcında, darbe sayısını belirleyebilir ve böylece iletimin güvenilirliğini kontrol edebilirsiniz. İletim sonucunda sayıları uyuşmuyorsa, yeniden iletim gerçekleşir. Ve bu nedenle, sinyal kaybolamaz veya değiştirilemez, çünkü. başlangıç ​​durumunu kontrol etmek her zaman mümkündür.

Örneğin, hatta bir arıza meydana gelirse ve belirli bir süre iletim imkansızsa, o zaman geri yüklendiğinde, sinyal seti tekrarlanır.

4. HAKKINDAsınırlı kopyalama seçenekleri.

Darbe iletim modunun en etkileyici avantajları, bilgilerin kopyalanması ile ilgilidir. Analog bilgi kopyalama şemasını hatırlayalım ve aşağıdaki karaktere sahip olan bilgi iletimi darbe yöntemi için kopyalama şemasıyla karşılaştıralım: "orijinal - kopya 1", "kopya 1 - kopya 2", "kopya 2 - kopya 3 ", "3 kopyala - 4 kopyala", ..., "999 kopyala - 1000 kopyala" vb. sonsuza kadar devam eder. Aslında, herhangi bir kopya, yüzüncü, hatta belki milyonuncu bile olsa, orijinaliyle kesinlikle aynıdır. Niye ya? Çünkü kopyalama, nispeten basit ve (en önemlisi!) sayılan dürtülerin iletilmesinden oluşur.

Bununla birlikte, bu şaşırtıcı avantajın hoş olmayan sonuçları da vardır, çünkü. korsanlık ve diğer insanların fikri mülkiyetinin zimmete geçirilmesi için ideal bir üreme alanı sağlar.

5. Darbe sinyalinin genel özellikleri

Bilgi iletiminin dürtü yöntemi, öncelikle önemli avantajları olduğu için ilginçtir:

l zayıflama ve parazite karşı direnç;

l orijinal sinyalle uyumluluğu için iletilen sinyali kontrol etme yeteneği.

Bu özellikler bile bilgisayar teknolojisinin neden dürtüsel doğasının temel alındığını anlamak için yeterlidir.

metafor örneği

ADC ve DAC arasındaki aktarım aşaması, darbe dijital aşaması veya kısaca dijitaldir. Aslında, bir darbe dizisinin yardımıyla, bir sinyal (örneğin, bir ses veya görüntü) değil, yalnızca şifrelenmiş biçimi (kodlar) olan belirli sayılar iletilir. Basitçe söylemek gerekirse, tam olarak aynı darbelerden oluşan bir dizi tarafından iletilen herhangi bir bilgi, orijinaliyle “benzer” (şekil olarak örtüşmez) olamaz. Darbe seti bir dizi koddur.

İlk bakışta, devreyi iki ek cihazla karmaşık hale getirmek büyük bir dezavantaj gibi görünebilir. Aslında bu, özellikle teknik sistemlerde ve üretimde birleşmenin her zaman beraberinde getirdiği muazzam avantajdır.

Çeşitli öğelerin ayrı ayrı ve birleşik olarak taşınmasını karşılaştırmaya değer. Her ürün için kendi özel ambalajını oluşturmak bir şey, saklanması, taşınması ve dikkate alınması kolay bir veya iki standart kutu sağlamak çok başka. Özellikle "muhasebe" olasılığına dikkat etmeye değer. Bunu zamanı gelince hatırlayacağız.

Bilgisayar teknolojilerinde doğanın insana sunduğu duyu organları ve düşünce yoktur. Çalışmaları, bir darbe olan en basit ve en düzgün sinyal türünü gerektirir.

Darbe sinyali, temel olarak, aynı darbeleri saymanın ve sayılarını bilgi sinyali ile birlikte iletmenin kolay olmasıyla karakterize edilir. Bu, bilgilerin kesinlikle güvenilir bir şekilde kopyalanmasını sağlar.

Ayrıca, çeşitli bilgi biçimlerinin kodlanmasının nasıl gerçekleştiği, bu kodların nereden geldiği, bunları nasıl alabileceğimiz, iletebileceğimiz ve kullanabileceğimiz, yani. son derece popüler bir biçimde kodlamanın temellerini düşünün.

Ama önce, bilgi aktarımının teknik sorunlarından kodlamanın matematiksel temellerine geçmek gerekiyor.

6. Dkıvılcım analog sinyal.

Dikkat etmeniz gereken ilk şey, bir eksen boyunca genlikteki değişimdir. Bunun zaman ekseni olduğu konusunda hemfikir olabiliriz (her ne kadar prensipte bu soyut bir örnek için gerekli olmasa da).

7. Eşit aralıklarla bölme

İlk işlem olarak bu ekseni belirli aralıklara bölmek gerekiyor, belki bunlar zaman aralıkları olacaktır.

Böyle bir bölümün amacı basittir - ayrık elemanlar elde etmenin tek yolu budur ve daha önce "zorla" ayrıklaştırma olarak tanımladığımız yapay bir tekniğin kullanıldığını belirtmekte fayda var.

Aslında, seçilen aralıklar temelde sinyalin içeriğini dikkate almaz, ancak soğukkanlılıkla "hızlı bir şekilde kesilir" - bu, "zorla" örnekleme sürecinin özüdür.

Bu özel durumda, ayrıklaştırma doğrusaldır, çünkü sadece bir koordinat kullanılır (eşit aralıklara bölünmenin gerçekleştiği bir çizgi).

Genel durumda, aralıklar farklı olabilir, ancak daha sonra iki sorunun yanıtlanması gerekecektir: ilk olarak, doğru anlamsal noktalara nasıl ulaşılacağı ve ikinci olarak, her bir ayrı aralıkla farklı sürelerdeki değerlerin nasıl iletileceği. Tüm bu eylemlerin teknik uygulamaya odaklandığını unutmayın. Ve teknoloji, mekanik ve açık eylemler gerçekleştirmeye “eğilimlidir”.

Elde edilen aralıkları bir şekilde "işaretlemek", örneğin doğal bir sayı dizisi kullanarak numaralandırmak çok yararlıdır: 0, 1, 2, 3, vb.

Ayrıklaştırma sürecinin bittiğini düşünebilir miyiz? Ne münasebet. Sonuçta, "zorunlu örneklemeye" tabi tutulan analog sinyalin eğrisi hiç değişmedi, henüz herhangi bir eleman elde etmek mümkün olmadı.

Gerçekten de, yalnızca sinyalin bölündüğü "ayrık" sayısı açıkça yeterli değildir. Bu durumda ("ayrık" sayısı açısından) aynı uzunluktaki tüm sinyaller eşit görünebilir, çünkü bunlar aynı sayıda "ayrık aralıktan" oluşur, ancak aralıkların içinde sinyaller tamamen farklı olacaktır.

sinyal analog dürtü gürültüsü

Allbest.ru'da barındırılıyor

Benzer Belgeler

Birbirine bağlı bir iletişim ağının yapım ilkeleri ve yapısı. Bilgi kavramı, mesajlar, telekomünikasyon sinyalleri. Tipik iletim kanalları ve özellikleri, çok kanallı iletimin ilkeleri. Dijital sinyaller: örnekleme, niceleme, kodlama.

tez, eklendi 05/17/2012


PCM ile çok kanallı bir bilgi iletim sisteminin verici ve alıcı cihazlarının blok şemalarının geliştirilmesi; ana zaman ve frekans parametrelerinin hesaplanması. Bir analog sinyali bir AIM sinyaline dönüştürmek için genlik-darbe modülatörünün projesi.

dönem ödevi, eklendi 07/20/2014


Bilgi sunma biçimleri, nicel değerlendirmesi. Ayrık mesajların özü ve birincil kodlaması. Bilgi iletmek için tasarlanmış bir dizi teknik araç. Bir mesajı iletmek ve almak için bir sinyale dönüştürmek için bir sistem.

özet, 28/10/2011 eklendi


Dijital bilgi iletim sisteminin parametreleri. Mesajların zaman içinde ayrıklaştırılması. Seviyeye göre örnek niceleme, kodlamaları ve hataları. Doğrusal bir sinyalin oluşumu, spektrumun hesaplanması. Çok kanallı bir iletim sisteminin blok diyagramının geliştirilmesi.

dönem ödevi, 19/04/2012 eklendi


İletilen sinyallerin spektrumu. Mesajların zaman içinde ayrıklaştırılması. Seviyeye göre okumaların nicelenmesi ve kodlanması, hatalarının hesaplanması. Doğrusal bir sinyalin oluşumu, spektrumunun hesaplanması. Çok kanallı bir iletim sisteminin blok diyagramının geliştirilmesi.

dönem ödevi, eklendi 07/06/2014


Sinyal kavramı, bilgi mesajı ile ilişkisi. Herhangi bir analog sinyali sayısal forma dönüştürmek için gerekli temel işlemler olarak örnekleme, nicemleme ve kodlama, kapsamları ve başlıca avantajları.

kontrol çalışması, eklendi 06/03/2009


Bilgi iletim sisteminin blok diyagramının analizi. Bir darbe kodu modülasyon sinyalinin gürültü bağışıklığı kodlaması. Dijital modülasyon sinyalinin özellikleri. Dijitalden analoğa dönüştürme yoluyla sürekli bir sinyalin şeklini geri yükleme.

dönem ödevi, eklendi 11/14/2017


Bilgiyi kodlamak ve iletimi için bir sistem oluşturmak için yöntemlerin gözden geçirilmesi. Darbe kod modülasyonunun temel ilkeleri. Sinyallerin zamanla ayrıklaştırılması, genlik nicemlemesi. Bir alıcı cihaz oluşturmak için olası yöntemler. Blok diyagramın hesaplanması.

tez, eklendi 22/09/2011


Ayrık iletişim sistemleri. Diferansiyel darbe kodu modülasyonu. Seviye niceleme ve sinyal kodlama. Darbe-kod modülasyonlu haberleşme sistemlerinin gürültü bağışıklığı. Dijital akış hızı. Entegratörün girişinde darbe sinyali.

özet, eklendi 03/12/2011


Ayrık bilgi iletim ağının yapısal diyagramı. SPDI'da doğrusal ve doğrusal olmayan bozulmaların nedenleri, frekans yanıtının ve faz yanıtının normalleştirilmesi. DI iletimi sırasında taşıyıcı tipi, modülasyon formları ve sinyal spektrumları. UES dikdörtgen ve sinüzoidal şekil.

Bilginin sürekli (analog) sinyallerle temsil edildiği çeşitli cihazlardan (nesneler, işlemler) gelen bilgileri işlemek için bir bilgisayar kullanırken, bir analog sinyali dijital olana - bunun genliği ile orantılı bir sayıya dönüştürmek gerekir. sinyal ve tersi. Genel olarak, analogdan dijitale dönüştürme prosedürü üç aşamadan oluşur:

ayrıştırma;

seviyeye göre niceleme;

kodlama.

Altında ayrıştırma sürekli zamanın bir fonksiyonunun ayrık zamanın bir fonksiyonuna dönüşümünü anlamak ve ayrıklaştırma sürecinin kendisi, sürekli bir fonksiyonun zaman içinde sabit noktalarda bireysel değerleriyle değiştirilmesinden ibarettir.

Ayrıklaştırma tek tip veya tek tip olmayabilir. Tekdüze olmayan örneklemede, örnekler arasındaki aralıkların süresi farklıdır. En yaygın olarak kullanılan tek tip örnekleme, numuneler arasındaki aralığın süresinin TD, sabittir. Örnekleme periyodu TD sürekli sinyal u(t)(Şekil 1 a) Kotelnikov teoremine göre seçilir:

nerede F içinde- sinyalin frekans spektrumundaki en yüksek frekans u(t)(Şekil 1 b)

Pirinç. 1.A/D dönüştürme işlemi

Altında nicemleme Sürekli bir değerler ölçeğine sahip bir miktarın, ayrı bir değer ölçeğine sahip bir miktara dönüşümünü anlayın.

Bunun için tüm sinyal değerleri aralığı u(t),ölçek denir eşit parçalara bölünür - kuanta, H- kuantizasyon adımı. Kuantizasyon işlemi, herhangi bir anlık değeri, sonlu izin verilen değerler kümesinden biriyle değiştirmeye indirgenir. nicemleme seviyeleri.

sinyal tipi u(t) ortak örnekleme ve nicemleme işlemlerinin bir sonucu olarak şekil 2'de gösterilmiştir. 1 c). Ayrıklaştırılmış sinyal değeri u(t), iki niceleme düzeyi arasında yer alan en yakın niceleme düzeyi ile tanımlanır. Bu, her zaman niceleme adımından (kuantum) daha az olan nicemleme hatalarına yol açar, yani nicemleme adımı ne kadar küçükse, niceleme hatası o kadar küçük, ancak nicemleme seviyeleri o kadar büyük olur.

Şek. 1 c) sekize eşittir. Genellikle onlardan çok daha fazlası vardır. Seviyeleri numaralandırabilir ve ikili sayı sisteminde ifade edebilirsiniz. Sekiz seviye için üç bit yeterlidir. Her ayrı sinyal değeri, bu durumda, iki seviyeli bir sinyal dizisi olarak bir ikili kod (Tablo 1) ile temsil edilir.

Tablo 6.1

Belirli bir yerde bir darbenin varlığı veya yokluğu, bir ikili sayının karşılık gelen bitinde bir veya sıfır ile yorumlanır. Dijital sinyal gösterimi u(t)Şek. 1 gr). En önemli bitlerin darbeleri en sağda bulunur.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, analog sinyalin örneklenmesi, nicelenmesi ve kodlanması sonucunda diziyi elde ederiz. n-bir örnekleme periyodu ile takip eden bit kod sözcükleri T l. Aynı zamanda, ayrıklaştırma ve niceleme işlemlerinin rasyonel olarak uygulanması, hem alınan bilgilerin depolanması ve işlenmesi maliyetini azaltarak hem de bilgi işlem süresini azaltarak önemli bir ekonomik etkiye yol açar.

Pratikte, bir analog sinyalin dijital forma dönüştürülmesi, bir analogdan dijitale dönüştürücü (ADC) kullanılarak gerçekleştirilir. Bir sayıyı elektrik voltajı, akımı vb. olarak gösterilen orantılı bir analog değere dönüştürmenin ters problemini çözmek için bir dijital-analog dönüştürücü (DAC) kullanılır. DAC'de, her ikili kod sözcüğü bir analog sinyale dönüştürülür ve çıkış, bir periyot ile genlik modülasyonlu bir darbe dizisi oluşturur. T l.