Referans sinyalleri üretme yöntemleri. GLONASS grup navigasyon sinyali oluşturma yöntemi

Aşağıdaki grup sinyali oluşturma yöntemleri bilinmektedir:

Otomatik seç (seçici ekleme);

Doğrusal ekleme;

Optimal (ağırlıklı) ekleme;

Kombine yöntem.

Bir grup sinyali oluşturmaya yönelik bu yöntemlerin gürültü bağışıklığı çoğunlukla bir enerji kriteri, yani tek bir alım ile sinyal-gürültü oranına kıyasla çeşitlilik alımı ile sinyal-gürültü oranındaki bir artış ile tahmin edilir. Ayrık sinyallerin iletilmesi durumunda, gürültü bağışıklığının, çeşitlilik ve tekli alımlarla hataların olasılığını yargılamayı mümkün kılan bir olasılık kriteri ile de değerlendirilmesi tavsiye edilir.

Çeşitli grup sinyali oluşturma yöntemleriyle çeşitlilik alımı ile iletişim sistemlerinin uygulanmasının temel ilkelerini ele alalım ve gürültü bağışıklığını değerlendirelim.

OTOMATİK SEÇİM

Otomatik seçim, herhangi bir zamanda en büyük çıkış sinyaline sahip alma yolunun seçildiği anlamına gelir. Aynı zamanda, için i-Şu anda en büyük sinyale sahip kanal ağırlık katsayısı C j= 1 ve diğer tüm kanallar için C j ben= 0. yani (6.2), (6.3) ifadelerine göre elde edilen sinyal. (64) olarak yazılabilir

nerede .

Bu nedenle otomatik seçime seçici (seçici) ekleme de denir.

İkili alım için optimum otomatik seçimli alıcının blok şeması Şekil 6.1'de gösterilmektedir. Her iki alıcıdan gelen salınımlar, seviye karşılaştırma cihazına beslenir. Salınım seviyelerinin karşılaştırılması sonucunda, yüksek sinyal seviyesine sahip bir alıcıyı çıkış cihazına bağlayan bir kontrol sinyali üretilir. Bu süre içinde sinyal seviyesi en zayıf olan alıcı kapatılır. Sinyal bozulmasını azaltmak için alıcıların anahtarlama süresi kısa olmalıdır. Alıcı değiştirme süresi 15-20 µs'yi geçmiyorsa, telefon ve telgraf sinyallerini almak için bir otomatik seçim sistemi uygundur.

AM sinyallerini alırken cihazların açık olduğu yer önemli değildir. Dedektörlerden önce veya sonra açılabilirler.

FM sinyallerini alırken, karşılaştırma cihazı sınırlayıcılardan önce yerleştirilmelidir, çünkü sınırlayıcılardan sonra sinyal seviyeleri aynıdır ve hangi kanal sinyalinin daha büyük olduğu bilgisi kaybolur. Frekans kaydırma anahtarlı sinyallerin alınması durumunda, kontrol cihazları frekans dedektörlerinden sonra yerleştirilmelidir. Kontrol cihazları frekans dedektörlerinden önce bulunuyorsa, o zaman hızlı geçiş kanallarda, temel darbenin bir kısmı birinci alıcının frekans dedektörünün filtresinden ve diğer kısmı - ikinci alıcının frekans dedektörünün filtresinden geçecektir. Bu durumda, sinyal bozulmalarını önlemek için, frekans dedektörlerinin filtreleri, temel bir darbenin süresinden daha kısa darbeleri iletecek şekilde tasarlanmalıdır. Bu, gürültü bağışıklığında önemli bir azalmaya yol açacaktır.

Enerji kriterine göre optimal otomatik seçimli bir iletişim sisteminin gürültü bağışıklığını ölçmek için, tek alım ve optimal otomatik seçim için sinyal-gürültü oranının ortalama değerlerini belirlemek ve karşılaştırmak gerekir. Kullanışlı sinyal gücünün ortalama değeri formülle bulunabilir.

, (6.6)

nerede T - ortalama aralık, değişim döneminden çok daha uzun iletilen sinyal A(t).

Radyo aralığında, değişim oranı bir(t) kanal kazancının değişim oranından önemli ölçüde daha yüksek ben (t). T A'yı seçmek<T ANCAK, T a - değişim dönemleri A(t) ve 1 (t) sırasıyla ve değer dikkate alınarak ben (t) aralıkta T sabit, ifade (6.6) biçiminde yeniden yazılabilir

(6.7)

(6.8)

İletilen sinyalin RMS değeri.

Çeşitlilik alımının tüm dalları için toplamsal girişimin ortalama karekök değeri aynı kabul edilebilir, yani.

(6.9)

Sinyal-gürültü oranı i-th şube eşittir

, (6.10)

Değer h ben 2 (t) katsayıdaki bir değişiklik nedeniyle zamandaki değişiklikler ben (t), çünkü saat 0 - değer sabittir. Aralığın ortalaması alınır T1 >> bir tek alım sırasında sinyal-parazit oranının değeri (içinde i th şube) ifadesi ile belirlenir

Durağan rastgele süreçler için zaman ortalaması, topluluk ortalamasına eşittir, yani.

, (6.13)

nerede W(a 2 ben)- kare kanal kazancının olasılık yoğunluğu.

Her şeyden önce, rastgele değişkenlerin dönüşümü için iyi bilinen kurala dayalı olarak kanal transfer katsayısının dağılımı için bir ifade bulacağız:

. (6.14)

Sinyal genliğinin zarfının kanal kazancı ile orantılı olduğu dikkate alınarak ve sonraki hesaplamaların basitliği için orantılılık katsayısının seçilmesi , alırız

şunlar. . (6.15)

10 dakikaya kadar olan gözlem aralıklarında, sinyal genlik zarfının olasılık yoğunluğu W(U), belirtildiği gibi, Rayleigh yasası (1.12) tarafından belirlenir. (6.15) ve (1.12)'yi (6.14) yerine koyarak, şunu elde ederiz:

. (6.16)

Şimdi, kurala (6.14) göre, kare kanal kazancının olasılık yoğunluğunu buluyoruz.

, (6.17)
integralini hesaplıyoruz (6.13)

, (6.18)

Ve tek bir alım için sinyal-gürültü oranının ortalama değerinin son ifadesini elde ederiz:

Rastgele değişken olma olasılığı ben 2 tek bir alım ile i-th kanalında belirli bir değerden daha az olacaktır h 2 , integral olasılık dağılım fonksiyonu tarafından belirlenir

. (6.20)

(6.20) ifadesinden (6.14) kuralına göre buluruz

; (6.21)

. (6.22)

eğer değişiklikler bir ben., ve dolayısıyla merhaba farklı kanallarda bağımsız olarak kabul edilir, daha sonra n-çoklu çeşitlilik, eşiğin altındaki tüm kanallarda sinyal-gürültü oranında eşzamanlı bir azalma olasılığı h 2 belirlenecek n(6.21) ve (6.22) ifadeleriyle tanımlanan olasılıkların kat çarpımı, yani.

. (6.23)

(6.23)'ten n-kat aralıkta sinyal-gürültü oranının olasılık yoğunluğunu buluyoruz:

. (6.24)

(6.13) ile benzer şekilde, sinyal-gürültü oranının ortalama değeri n-katlama aralığı integral tarafından belirlenir

, (6.25)

Newton binomunu kullanarak parçalarla entegrasyon ve integralin (6.25) hesaplanması sonucunda, elde ederiz.

buradan optimum otomatik seçim için sinyal-gürültü oranının, tek bir alım için sinyal-gürültü oranı tarafından belirlendiği ortaya çıkar. saat 0 2 ve ayrılık çokluğu P. davranış

. (6.27)

tekli alıma kıyasla otomatik seçimli çeşitlilik alımının güç kazancı tahmin edilir. değerler Han farklı aralık oranları için Tablo 6.1'de gösterilmiştir.

Ayrık sinyallerin çeşitlilik alımındaki hataların olasılığının yaklaşık bir tahmini için, belirli bir sınır değeri belirtmenin mümkün olduğunu varsayıyoruz. saat 2 gr hangi gerçeği ile karakterize edilir h2 > saat 2 gr, alım neredeyse bozulma olmadan gerçekleşir ve h2 < saat 2 gr hata olasılığı birliğe yakındır. Yapılan varsayımlar altında, integral dağılım fonksiyonu (6.23) için h2 = saat 2 gr hata olasılığını belirler

. (6.28)

En büyük pratik ilgiyi temsil eden oranın küçük değerleri durumunda, hata olasılığı eşittir

yani, ayırmanın çokluğundaki bir artışla üstel yasaya göre azalır P.

Solma yokluğunda aktif bir duraklama ile ayrı sinyallerin tek bir alımı için hata olasılığı, ifade ile belirlenir.

. (6.30)

Yavaş sönümlemenin varlığında, aynı sinyallerin n-kat çeşitlilik alımına sahip bir iletişim sisteminde hata olasılığı, ortalama alınarak belirlenebilir. P 0 her bakımdan h2 dağıtım yoğunluğuna (6.24) göre:

. (6.31)

(6.31)'i parçalara göre entegre ederek, n=2 için şunu elde ederiz:

. (6.32)

'de gösterildiği gibi, n-katlama aralığında

(6.33)

Şekildeki bu formüle göre. 6.2 bağımlılıklar, tek bir tekniğe kıyasla en somut sonucun çift bir teknikle verildiğini gösterecek şekilde oluşturulmuştur.

Bu nedenle, ekonomik hususlar dikkate alındığında, ikili alım en geniş uygulamayı bulur.

Formül (6.27), bireysel alım şubelerinin sinyalleri arasında bir korelasyon olmadığı varsayımı altında elde edilmiştir. Korelasyon katsayısı r>0.6 olduğunda kazançtaki azalma anlamlı hale gelir.

Büyük bir sinyal-gürültü oranına sahip ikili alım durumunda, sinyaller arasındaki korelasyonun etkisi, yaklaşık olarak sinyal gücündeki bir azalmaya eşdeğerdir.

bir Zamanlar. Bu nedenle, (6.29)'a göre hata olasılığı, ifade ile belirlenir.

, (6.34)

LİNEER SİNYAL EKLEME

Doğrusal toplama ile, eklenen sinyallerin kazançları aynı olmalıdır, yani katsayılar cd ,(6.4) ifadesinde bire eşittir. Alıcıların kazançlarının eşitliği genellikle sağlanır. genel şema ARU. Bu durumda, kazançların büyüklüğü, eklenen sinyallerin en büyüğü tarafından belirlenir.

Sinyallerin doğrusal eklenmesiyle ikili alım alıcı cihazının şeması, Şek. 6.3. Ara frekansta eklenen sinyallerin tutarlılığı, faz kilitli döngü (PLL) ile sağlanır. Eklenen sinyallerin faz dışı olması, özellikle eklenen sinyallerin seviyeleri eşit olduğunda ortaya çıkan sinyal-gürültü oranının bozulmasına yol açar. Toplam sinyalin sinyal/gürültü azalmasının faz dışı derecesine bağımlılığı< j для сдвоенного приема приведена на рис. 6.4, из которого видно, что при 38 0 потери в отношении сигнал/помеха составляют около 1 дБ, а при 50° - 2 дБ. Следовательно, фазирование сиг­налов с yüksek hassasiyet gerekli değil. Eklenen sinyallerin seviyeleri ne kadar farklı olursa, sinyal-gürültü oranı üzerindeki faz dışı etkileri o kadar az olur.

Toplayıcı S için anahtarlama noktası , doğrusal ekleme ile alınan sinyalin modülasyon tipine bağlıdır. AM sinyalleri alınırken, genlik dedektörünün giriş ve çıkışındaki sinyal-gürültü oranı aynı olduğundan, dedektörlerden önce ve sonra ekleme yapılabilir. FM sinyallerinin alınması durumunda, dedektörlerden önce eklenmesi tavsiye edilir. Bunun nedeni, frekans dedektörünün çıkışında, dedektör girişinde belirli bir eşik değerinin altında olması durumunda sinyal-gürültü oranının bozulmasıdır. Sonuç olarak, frekans dedektörlerinden sonra sinyaller eklendiğinde, sinyal-gürültü oranının elde edilen değeri de azalır. Ek olarak, dedektöre doğrusal ekleme durumunda, radyo dalgalarının çok yollu yayılmasının neden olduğu sinyal bozulması azalır.

Çıkış sinyali PPölçülen değerle orantılıdır ve bununla karşılaştırılmalıdır. referans sinyali. Referans sinyalleri olarak, özel olarak oluşturulmuş sinyaller veya mekanik ve elektromekanik cihazlarda yapıldığı gibi konumsal sinyaller kullanılır. MP, yüksek hız HANIM, gaz pedalı M ABD momentler, yani, işaretçinin hareketli sisteminin konumu, hızı ve ivmesi ile orantılı momentler. Referans sinyalleri elastik (yaylar, membranlar), sönümleme ve atalet elemanları ile oluşturulabilir ve ayrıca kullanılarak oluşturulabilir. geri bildirim veya işlevsel cihazlar.

Pirinç. 3.5. Cihazın genelleştirilmiş fonksiyonel diyagramı

Cihaz şemasında (Şekil 3.5) sinyal X dönüştürüldü birincil dönüştürücü PP sinyale fx , referans sinyali ile karşılaştırılan , sırasıyla bir yay tarafından nerede oluşturulur P, damper D, hareketli elemanların atalet kuvvetleri ve bir geri besleme cihazı (dönüştürücü Vb, amplifikatör Biz ve tork motoru MD). Cihazın çıkış sinyali açıdır. φ ok sapması.

İfadenin yapısından, anlardan herhangi birinin, aynı bağımlılığa sahip bir geri besleme momenti ile değiştirilebileceği görülebilir. Yani, örneğin, eğer , o zaman yerini alabilir MP, ve sonra bir cihaz alıyoruz elektrikli yay. Eğer , o zaman anın yerini alır Hanım, ve cihaz var elektrikli damper vb.

Cihazın hareket denklemini formda temsil ediyoruz.

Sürüş ve referans anları için yazılabilir

sürüş, konumsal, hız ve atalet momentleri katsayıları nerede; - geri besleme döngüsünde oluşturulan operatör.

(3.14)'ü (3.14) yerine koyarsak,

Şek. 3.6, denklem (3.15)'e eşdeğer bir blok diyagramı göstermektedir. Sonsuz büyük kazançlı bir bağlantı, tazminat koşulunun tam olarak yerine getirilmesine karşılık gelir. Fx = Fy .

Pirinç. 3.6. Cihazın yapısal şeması

AT(3.15) denklemine göre transfer fonksiyonu w(p) ve duyarlılık S enstrüman olacak

Özel durumları ele alalım. Geri beslemesiz bir elektromekanik cihazda (k(p)= 0) alırız

cihazın hassasiyeti nerede; - doğal frekans; - göreceli zayıflama.

(3.17) biçiminde bir transfer fonksiyonuna sahip bir sisteme denir. titreşim bağlantısı, parametreleri kimin

(3.17) ifadesinde ise kP = 0(yay eksikliği), cihaz bütünleştirme

hassasiyet nerede; - zaman sabiti.

(3.18) ifadesi, cihaz çıktısının açı olduğu varsayımı altında elde edildi. φ . Çıkış sinyali olarak açısal hızı alırsak φ , o zaman transfer fonksiyonu şu şekli alacaktır:

(3.19)

(3.19) biçiminde bir transfer fonksiyonuna sahip bir sisteme denir. eylemsiz bağlantı.

Cihazda yay ve amortisör yokluğunda (k П = k С = 0) alırız çift ​​entegre cihaz

(3.20)

Şebeke k(p)çeşitli şekillerde oluşturulabilir. Eğer bir k(p)=k 0 , sonra, (3.16) ifadesinden aşağıdaki gibi, katsayılar k 0 ve kP eşdeğerdir. Bu nedenle, yukarıda belirtildiği gibi, varsayabiliriz kP = 0 ve bu durumda bir elektrik yayı görevi gören geri besleme nedeniyle gerekli konum sinyalini elde edin. Eğer alırsan k(p)=k 0 +kp, o zaman cihazda yaysız ve mekanik bir damper olmadan yapabilirsiniz.

Elektrikli yaylı ve damperli cihazların avantajı, cihaz parametrelerinin yüksek stabilitesinin sağlanması ve ayarlanması ve ayarlanmasının basitleştirilmesidir. Elektrikli geri beslemeli cihazların olanakları bununla tükenmez. Geri besleme devresine bir düzeltici döngü dahil edilmişse, gerekli frekans tepkisi cihaz. Örneğin, belirli bir frekans aralığında dinamik hataları düzeltmek mümkündür. Cihazın bağımlılığı uygulaması gerekiyorsa φ = F(x), o zaman geri bildirim döngüsü şunları içermelidir fonksiyonel eleman, nerede f- istenen fonksiyonun tersi fonksiyon Fx .

DOĞRUDAN DÖNÜŞÜM ÖLÇÜM DEVRELERİ

Ölçüm zincirleri doğrudan dönüşüm göre seri veya paralel bağlı dönüştürücülerden oluşur (bkz. Şekil 3.4, a, b).

Bu devrelere sahip cihazlar basit, güvenilir, küçük bir kütleye sahiptir, boyutlar ve maliyet, iyi performansa sahip olun. Ancak, hataları büyüktür. Doğrudan çevrim devrelerinin hatalarını azaltmanın ana yolu, zor, pahalı ve zaman alıcı olan her bir dönüştürücünün hatalarını azaltmaktır. Doğrudan çevrim devreleri, jeneratör, parametrik ve radyasyon birincil dönüştürücüleri ile birlikte kullanılır.

Ölçüm devreleri oluşturulurken aşağıdakiler kullanılır: 1) direnç eşleştirme prensibi, iletimini sağlayan maksimum güçönceki dönüştürücüden diğerine; 2) boşta çalışma prensibi, sonraki dönüştürücünün giriş empedansı önceki dönüştürücünün çıkış direncinden çok daha büyük olduğunda bilgi kaybı en aza indirilirken sağlanır.

Bu ilkelerin her ikisi de enstrümantasyonda uygulama bulur. AT son zamanlar hassas aletler oluştururken, ağırlıklı olarak ikinci prensip kullanılır.

Radyo kanalında sinyal oluşumu süreci birkaç aşamada gerçekleştirilir:

Analogdan dijitale dönüştürme;

Konuşma kodlaması;

Kanal kodlaması;

Modülasyon.

Analogdan dijitale dönüştürme sürecinde, 300 ila 3400 Hz arasındaki bir frekans bandıyla sınırlı bir analog konuşma sinyali, örnekleme yoluyla (örnekleme frekansı 8 kHz'dir) genlik darbe modülasyonlu bir sinyale (APM) dönüştürülür. Ayrıca, 8 AIM sinyal örneğinin her biri bir bit ile kodlanmıştır. ikili kod, yani AIM sinyali bir PCM sinyaline dönüştürülür. Sonuç olarak, çıktı analogtan dijitale dönüştürücü(ADC) hızı 64 kbps olan bir akış oluşturulur.

ADC'nin çıkışından sayısallaştırılmış konuşma sinyali, konuşma kodlayıcıya beslenir. konuşma kodlama GSM standardı Vericinin yalnızca konuşma süresince açık kalmasını sağlayan ve konuşmanın duraklamalarında ve sonunda kapatan süreksiz dil iletimi (DTX) sistemi çerçevesinde gerçekleştirilir. Konuşma kodlamasının ana görevlerinden biri, iletim hızını azaltmak için bir konuşma sinyalinin sıkıştırılmasıdır. GSM standardında kodlama yapılırken doğrusal tahmin (LP) yöntemine dayalı ses kodlayıcı yöntemlerinin kullanılması, iletim hızının 64'ten 13 kbps'ye düşürülmesine olanak tanır. 20 ms'lik bir konuşma sinyalinin bölümleri kodlamaya tabi tutulur. Bu zaman aralığı boyunca, temel tonun periyodu, uyarının doğası (sağır seslere kıyasla yüksek veya sesli ünsüz) ve kazanç gibi konuşma sinyalinin parametreleri sabit kalır.

GSM standardında kodlama RPE-LTP (Regular Pulse Train Excited Linear Prediction ve Long Term Prediction) yöntemi kullanılarak yapılmaktadır. Yöntemin özü, mevcut örneği tahmin etmek için önceki örneklerden (diferansiyel PCM) gelen verilerin kullanılması gerçeğinde yatmaktadır. Kodlama sırasında her örnek, önceki örneklerin doğrusal bir kombinasyonu ile temsil edilir ve bu doğrusal kombinasyonun katsayıları ve tahmin edilen ve gerçek örnekler arasındaki kodlanmış fark olarak tanımlanır. Böyle bir kodlamanın bir sonucu olarak, iletim hızının kbps'ye düşürülmesi nedeniyle 20ms aralığında 260 bit oluşturulur. Böylece konuşma kodlayıcı, konuşma sinyalinin yaklaşık 5 kat sıkıştırılmasını sağlar (64/13=4.92).

260 bit hacimli konuşma sinyali kodlayıcısının gelen bilgilerinin bileşimi şunları içerir:

Kısa vadeli tahmin filtresi parametreleri (36 bit);

Uzun vadeli tahmin filtresi parametreleri (36 bit);

Uyarma sinyali parametreleri (188 bit).

Kanal kodlama, iletilen bilgiler için hata koruması sağlar. GSM standardında, 20 ms'lik bir konuşma segmenti aralığındaki 260 bitlik bilgi 2 sınıfa ayrılır: sınıf 1 ve sınıf 2. Sınıf 1, sırayla iki alt sınıfa ayrılır: alt sınıf 1a - en hassas 50 bit , ve alt sınıf 1b - 132 bit, hatalara orta derecede duyarlıdır. Sınıf 2, hatalara en az duyarlı olan 78 bit içerir. Kanal kodlamanın blok şeması Şekil 1.5'te gösterilmiştir.

Alt sınıf 1a bilgisi, döngüsel bir kodla (53, 50) kodlanır. Bir hata tespit edilirse, numunenin tamamı atılır ve bir öncekiyle değiştirilir. Alt sınıf 1a'nın kodlanmış 53 biti, alt sınıf 1b'nin 132 biti ve 4 ek sıfır biti (toplamda 189 bit), kodlama hızı ve kısıtlama uzunluğu olan bir evrişimli kodlayıcıya (2, 1, 5) beslenir. Evrişimsel kodlayıcı şekillendirme polinomları, . Evrişimli kodlamadan sonra, 78 sınıf 2 bit ile birlikte 378 bit, 456 bittir, bu da bir bit hızı ile sonuçlanır. kb/sn.

Evrişimli kodlamadan sonra, 456 bit, grup hatalarının etkisini azaltan blok diyagonal serpiştirmeye tabi tutulur (kod çözme sırasında düzeltilen düşük çokluklu hatalara dönüşürler).

Şekil 1.5 - GSM standardında kanal kodlamasının yapısal şeması

Serpiştirmeden sonra, 456 bitlik ilk dizi, her yuva iki 57 bitlik blok (114 bit) barındırdığından, sekiz adet 57 bitlik bloğa bölünür. Yardımcı ve genel bilgilerin eklenmesi dikkate alındığında trafik kanalı yuvasının uzunluğu 156.25 bittir. 20 milisaniyelik bir konuşma bölümünün bilgisi ardışık dört çerçevede bir yuvayı işgal ettiğinden, bu nedenle dijital bilgi akış hızı (4x156.25)/20x10 -3 = 625/20x10 -3 = 31.25 kbps'dir.

Bu bilgi (yani 4x156.25 = 625 bit) zaman içinde 8 kez sıkıştırılır, böylece bir karede 4.615 ms'lik bir karede bir frekans kanalı sekiz zaman diliminin bilgisi iletilir, bunun sonucunda dijital dizinin iletim hızı (8x31.25) = 250 kbps'ye yükselir.

Ses bilgisi taşıyan her 12 trafik kanalı çerçevesi için (trafik kanalı çoklu çerçevesinde, bilgi konuşma çerçeveleri 0-11 ve 13-25'tir, SACCH kontrol kanalı 12. çerçevede iletilir ve 26. çerçeve boş, rezerve edilir) 20.833 kbps hıza sahip SACCH kontrol bilgisine sahip bir çerçeve tarafından eklenir. Böylece, kanal kodlayıcının çıkışındaki bilgi bit dizisinin (konuşma sinyali) hızı: 250 + 20.833 = 270.833 kbit/s'dir.

Yukarıda, kanal kodlayıcının yalnızca bir konuşma sinyalinin hata düzeltme kodlaması için çalıştırılmasına ilişkin prosedür ele alınmıştır. Kontrol kanallarının bilgileri tam olarak blok ve evrişimli kodlamaya tabi tutulur.

Böylece, kanal bilgilerini kodlamak için: yavaş bağlı kontrol kanalı SACCH; hızlı bağlantılı kontrol kanalı FACCH; RSN çağrı kanalı; erişim izni kanalı AGCH; adanmış özel kontrol kanalları SDCCH, bir blok kodlayıcı (n, k) (224, 184), bir evrişimsel kodlayıcı (n, k, K) (2, 1, 5) ve konuşma kanalı serpiştirme şemasına benzer bir serpiştirme şeması kullanır

Senkronizasyon kanalları SCH ve rastgele erişimli RACH, yukarıdaki kontrol kanallarının evrişimli kodlayıcılarından farklı olan evrişimli kodlayıcıların (2, 1, 5) yanı sıra diğer blok kodlama şemalarını kullanır.

Bilgisayar verilerini iletirken, birden fazla karmaşık şemalar sırasıyla ve daha fazlasını sağlayan evrişimsel kodlama ve serpiştirme yüksek kalite bilgi aktarımı.

Kanal kodlayıcının kaynak sinyalleri, görevleri dijital sinyali taşıyıcı frekansa aktarmak olan modülatöre, yani. bir dijital video sinyali ile bir radyo sinyalinin modülasyonu.

GSM standardı, minimum frekans kayması (GMSK) ile Gauss modülasyonunu kullanır. MSK manipülasyonu ile taşıyıcı frekansı ayrık olarak, zaman aralıklarında, bilgi bitinin (TC) süresinin katları, iki değerden birini alır (bit boyunca sabit) - veya, nerede - radyo kanalının taşıyıcı frekansı, - frekans (iletim hızı) ) bilgi bit dizisinin. Frekans aralığı - frekanslarla ve bir bit'e (Tc) eşit bir süre aralığında salınımların ortogonalliğinin sağlandığı mümkün olan minimum. Aynı zamanda, Tc süresi boyunca frekans salınımları ile faz farkı arasında birikir, bu da . Başka bir deyişle, MSK radyo sinyalinin oluşumu, bir bilgi biti aralığında taşıyıcı fazı değiştirecek şekilde gerçekleştirilir. Sinüzoidal bir sinyalin fazının sürekli olarak değiştirilmesi, frekans modülasyonu ayrık frekans değişimi ile.

"Gauss" manipülasyonu adı, bilgi bitlerinin dizisinin Gauss genlik-frekans karakteristiğine sahip bir alçak geçiren filtre (LPF) aracılığıyla modülatöre beslenmesiyle açıklanır. Gauss filtresinin kullanılması, yayılan radyo sinyalinin frekans bandını azaltmanıza olanak tanır. GMSK modülasyonu için, filtre bant genişliğinin (F) ve bilgi bitinin () süresinin çarpımı bir değeri temsil eder.

MSK yöntemi mantıksal olarak, süreyi modüle eden dikdörtgen darbelerin sinüzoidlerin veya kosinüs dalgalarının yarım dalga bölümleriyle değiştirildiği dörtlü faz kaydırmalı anahtarlama (çift bağıl faz kaydırmalı anahtarlama (QPSK)) yöntemi olarak kabul edilir. Şekil 1.6, modülatör devresini, bir GMSK sinyali üretme sürecini gösteren zamanlama diyagramlarını göstermektedir.

Bir sinyal, bir mesaj veya bilgi olarak iletilebilen bir voltaj veya akım olarak tanımlanır. Doğaları gereği, DC veya AC, dijital veya darbeli tüm sinyaller analogdur. Ancak, analog ve dijital sinyaller arasında bir ayrım yapmak adettendir.

Dijital bir sinyal, belirli bir şekilde işlenip sayılara dönüştürülmüş bir sinyaldir. Genellikle bu dijital sinyaller gerçek analog sinyallere bağlanır, ancak bazen aralarında bağlantı olmaz. Bir örnek, verilerin yerel olarak aktarılmasıdır. bilgisayar ağları(LAN) veya diğer yüksek hızlı ağlar.

Dijital sinyal işleme (DSP) durumunda, bir analog sinyal, analogdan dijitale dönüştürücü (ADC) adı verilen bir cihaz tarafından ikili forma dönüştürülür. ADC'nin çıkışı, daha sonra bir aritmetik dijital tarafından işlenen analog sinyalin ikili bir temsilidir. sinyal işlemcisi(DSP). İşlemden sonra, sinyalde bulunan bilgiler bir dijital-analog dönüştürücü (DAC) kullanılarak tekrar analog forma dönüştürülebilir.

Bir sinyali tanımlamadaki diğer bir anahtar kavram, bir sinyalin her zaman bir miktar bilgi taşımasıdır. Bu bizi fiziksel analog sinyallerin işlenmesindeki temel soruna, yani bilgi çıkarma sorununa getiriyor.

Sinyal işlemenin amaçları.

Sinyal işlemenin temel amacı, içerdikleri bilgileri elde etme ihtiyacıdır. Bu bilgi genellikle sinyalin genliğinde (mutlak veya bağıl), frekansta veya spektral bileşim, fazda veya çoklu sinyalin göreli zamanlamasında.

Sinyalden istenen bilgi elde edildikten sonra kullanılabilir. Farklı yollar. Bazı durumlarda, sinyalde bulunan bilgilerin yeniden biçimlendirilmesi istenir.

Özellikle, iletim sırasında sinyal formatında bir değişiklik meydana gelir. ses sinyaliçok hatlı erişime sahip bir telefon sisteminde ve frekans bölümü(FDMA). Bu durumda, iletim için frekans spektrumuna birden fazla ses kanalı yerleştirmek için analog yöntemler kullanılır. radyo röle istasyonu Mikrodalga aralığı, koaksiyel veya fiber optik kablo.

Dijital iletişim durumunda, analog ses bilgisiönce bir ADC kullanılarak dijitale dönüştürülür. dijital bilgi, bireysel ses kanallarını temsil eden, zamanla çoğullanır (zaman bölmeli çoklu erişim, TDMA) ve bir seri üzerinden iletilir. dijital hat iletişim (bir PCM sisteminde olduğu gibi).

Sinyal işlemenin bir başka nedeni, sinyal bant genişliğini (önemli bilgi kaybı olmadan) sıkıştırmak, ardından gerekli kanal bant genişliğini daraltabilecek şekilde bilginin düşük hızlarda biçimlendirilmesi ve iletilmesidir. Yüksek hızlı modemler ve uyarlamalı darbe kodu modülasyonu (ADPCM) sistemleri, veri artıklığını kaldırma (sıkıştırma) algoritmalarının yanı sıra dijital mobil iletişim sistemleri, kayıt sistemlerini yaygın olarak kullanır. MPEG ses, televizyonda yüksek çözünürlük(HDTV).

Endüstriyel veri toplama ve kontrol sistemleri, süreci doğrudan kontrol eden uygun geri besleme sinyalleri üretmek için sensörlerden alınan bilgileri kullanır. Bu sistemlerin hem ADC'ler hem de DAC'lerin yanı sıra sensörler, sinyal koşullayıcılar ve DSP'ler (veya mikro denetleyiciler) gerektirdiğini unutmayın.

Bazı durumlarda bilgi içeren sinyalde gürültü vardır ve asıl amaç sinyali geri yüklemektir. Filtreleme, otokorelasyon, evrişim vb. gibi teknikler, bu görevi hem analog hem de dijital alanlarda gerçekleştirmek için sıklıkla kullanılır.

SİNYAL İŞLEMENİN AMACI

• Sinyal bilgilerinin çıkarılması (genlik, faz, frekans, spektral bileşenler, zamanlama)
• Sinyal formatı dönüştürme (kanal bölmeli telefon FDMA, TDMA, CDMA)
• Veri sıkıştırma (modemler, Cep telefonları, HDTV televizyonu, MPEG sıkıştırma)
• Geri besleme sinyallerinin oluşumu (endüstriyel proses kontrolü)
• Gürültüden sinyal çıkarma (filtreleme, otokorelasyon, evrişim)
• Daha ileri işlemler için bir sinyalin dijital biçimde çıkarılması ve saklanması (FFT)

sinyal koşullandırma

Yukarıdaki durumların çoğunda (DSP teknolojilerinin kullanımıyla ilişkili), hem ADC hem de DAC gereklidir. Bununla birlikte, bazı durumlarda, analog sinyaller doğrudan DSP ve DAC'ye dayalı olarak üretilebildiğinde yalnızca bir DAC gereklidir. iyi örnek içinde oluşturulan, taranmış bir video görüntüsüyle birlikte görüntülenir. dijital form sinyal, video görüntüsünü veya RAMDAC bloğunu (dijitalden analoğa piksel dizisi dönüştürücü) kontrol eder.

Başka bir örnek, yapay olarak sentezlenmiş müzik ve konuşmadır. Aslında, yalnızca kullanarak fiziksel analog sinyaller üretirken dijital yöntemler daha önce benzer fiziksel analog sinyal kaynaklarından elde edilen bilgilere dayanır. Ekran sistemlerinde, ekrandaki veriler ilgili bilgileri operatöre iletmelidir. Ses sistemleri geliştirilirken, üretilen seslerin daha önce kullanılarak belirlenen istatistiksel özellikleri belirtilir. yaygın kullanım DSP yöntemleri (ses kaynağı, mikrofon, ön yükseltici, ADC, vb.).

Sinyal işleme yöntemleri ve teknolojileri

Sinyaller, analog teknikler (analog sinyal işleme veya ASP), dijital teknikler (dijital sinyal işleme veya DSP) veya analog ve dijital tekniklerin bir kombinasyonu (kombine sinyal işleme veya MSP) kullanılarak işlenebilir. Bazı durumlarda, yöntem seçimi açıktır, diğer durumlarda seçimde netlik yoktur ve nihai karar belirli hususlara dayanmaktadır.

DSP'ye gelince, gelenekselden temel farkı bilgisayar analizi veri yüksek hız ve filtreleme, gerçek zamanlı veri analizi ve sıkıştırma gibi karmaşık dijital işleme işlevlerinin verimliliği.

"Birleşik sinyal işleme" terimi, sistemin hem analog hem de dijital işleme gerçekleştirdiğini ima eder. Böyle bir sistem, bir baskılı devre kartı, bir hibrit olarak uygulanabilir. entegre devre(IC) veya entegre elemanlara sahip ayrı bir kristal. ADC'ler ve DAC'ler, her birinde hem analog hem de dijital işlevler uygulandığından, birleşik sinyal işleme cihazları olarak kabul edilir.

Çok yüksek entegrasyonlu (VLSI) çip teknolojisindeki son gelişmeler, tek bir çip üzerinde karmaşık (dijital ve analog) işlemeyi mümkün kılar. DSP'nin doğası, bu işlevlerin gerçek zamanlı olarak gerçekleştirilebileceğini ima eder.

Analog ve dijital sinyal işlemenin karşılaştırılması

Günümüz mühendisi, bir sinyal işleme problemini çözmek için analog ve dijital yöntemlerin uygun kombinasyonunun seçimi ile karşı karşıyadır. Tüm sensörler (mikrofonlar, termokupllar, piezoelektrik kristaller, depolama kafaları) üzerinde olduğundan, fiziksel analog sinyalleri yalnızca dijital yöntemlerle işlemek mümkün değildir. manyetik diskler vb.) analog cihazlardır.

Bazı sinyal türleri, hem analog hem de dijital yöntemlerde sinyallerin daha fazla işlenmesi için normalleştirme devrelerinin varlığını gerektirir. Sinyal koşullandırma devreleri, amplifikasyon, biriktirme (enstrümantasyon ve ön yükselticiler (tampon) yükselteçlerinde), arka plan gürültüsüne karşı sinyal algılama (yüksek hassasiyetli ortak mod yükselteçler, ekolayzırlar ve lineer alıcılar tarafından), dinamik gibi işlevleri yerine getiren analog işlemcilerdir. aralık sıkıştırma (logaritmik yükselticiler, logaritmik DAC'ler ve PGA'lar ile) ve filtreleme (pasif veya aktif).

Sinyal işleme sürecini uygulamak için çeşitli yöntemler Şekil 1'de gösterilmektedir. Şeklin üst alanı tamamen analog bir yaklaşımı göstermektedir. Geri kalan alanlar DSP'nin uygulanmasını göstermektedir. DSP teknolojisi seçildiğinde, sonraki karar sinyal işleme yolunda ADC'nin bir konumu olmalıdır.

ANALOG VE DİJİTAL SİNYAL İŞLEME

Şekil 1. Sinyal işleme yöntemleri

Genel olarak, ADC sensöre yaklaştırıldığından, analog sinyal işlemenin çoğu artık ADC tarafından yapılmaktadır. ADC yeteneklerindeki bir artış, örnekleme hızının arttırılması, dinamik aralığın genişletilmesi, çözünürlüğün arttırılması, giriş gürültüsünün kesilmesi, giriş filtreleme ve programlanabilir amplifikatörlerin (PGA) kullanılması, çip üzerinde voltaj referanslarının varlığı vb. Bahsedilen tüm eklentiler, fonksiyonel seviyeyi artırmakta ve sistemi basitleştirmektedir.

DAC'lerin ve ADC'lerin üretimi için modern teknolojilerin varlığında yüksek frekanslarörnekleme ve çözünürlük, giderek daha fazla devrenin doğrudan ADC/DAC'ye entegre edilmesinde önemli ilerleme kaydedilmiştir.

Örneğin, ölçüm alanında, tam ölçekli 10 mV köprü sinyallerini daha sonra normalleştirmeye gerek kalmadan doğrudan dijitalleştirmenize izin veren yerleşik programlanabilir amplifikatörlere (PGA) sahip 24 bit ADC'ler vardır (örneğin, AD773x serisi).

Ses ve ses frekanslarında, karmaşık kodlama-kod çözme cihazları yaygındır - harici normalleştirme bileşenleri (AD1819B ve AD73322) için minimum gereksinimleri karşılayan çipte yerleşik bir analog devreye sahip kodekler (Analog Ön Uç, AFE).

CCD görüntü işleme (CCD) ve diğerleri (AD9814, AD9816 ve AD984X serisi gibi) gibi uygulamalar için video kodekleri (AFE) de vardır.

Uygulama örneği

DSP kullanımına bir örnek olarak, analog ve dijital filtre her biri 1 kHz kesme frekansına sahip düşük frekans (LPF).

Dijital filtre, Şekil 2'de gösterilen tipik dijital sistem olarak uygulanmaktadır. Diyagramın birkaç örtülü varsayımda bulunduğuna dikkat edin. İlk olarak, sinyali doğru bir şekilde işlemek için ADC/DAC yolunun yeterli örnekleme hızına, çözünürlüğe ve dinamik aralığa sahip olduğu varsayılır. İkincisi, tüm hesaplamalarını örnekleme aralığı (1/f s) dahilinde tamamlamak için DSP cihazının yeterince hızlı olması gerekir. Üçüncüsü, üzerinde ADC girişi ve DAC'nin çıktısı için, performans gereksinimleri küçük olsa da, sinyal spektrumunu (anti-aliasing filtresi ve anti-görüntüleme filtresi) sınırlamak ve geri yüklemek için hala analog filtrelere ihtiyaç vardır. Bu varsayımlar akılda tutularak, dijital ve analog filtreler karşılaştırılabilir.

Şekil 2. Dijital filtrenin blok şeması

Her iki filtre için gerekli kesme frekansı 1 kHz'dir. Analog dönüştürme, altıncı derecenin birinci türünden uygulanır (geçiş bandında kazanç dalgalanmasının varlığı ve geçiş bandının dışında dalgalanmanın olmaması ile karakterize edilir). Özellikleri Şekil 2'de gösterilmiştir. Pratikte bu filtre, her biri üzerine inşa edilmiş üç adet ikinci dereceden filtre ile temsil edilebilir. işlemsel yükselteç ve birkaç ve kapasitörler. Kullanarak modern sistemler Filtrelerin bilgisayar destekli tasarımı (CAD) Altıncı dereceden bir filtre oluşturmak yeterince kolaydır, ancak 0,5 dB düzlük spesifikasyonunu karşılamak için bileşenlerin hassas bir şekilde seçilmesi gerekir.

Şekil 2'de gösterilen 129 katsayılı dijital FIR filtresi, geçiş bandında yalnızca 0.002 dB'lik bir dalgalanmaya, doğrusal bir faz yanıtına ve çok daha dik bir yuvarlanmaya sahiptir. Pratikte bu tür özellikler analog yöntemlerle gerçekleştirilemez. Devrenin bir başka bariz avantajı, dijital filtrenin bileşen eşleştirmesi gerektirmemesi ve filtrenin saat frekansı bir kuvars rezonatör tarafından stabilize edildiğinden parametre kaymasına tabi olmamasıdır. 129 katsayılı bir filtre, çıktı örneğini hesaplamak için 129 çarpma-biriktirme (MAC) işlemi gerektirir. Gerçek zamanlı çalışmayı sağlamak için bu hesaplamalar 1/fs örnekleme aralığı içinde tamamlanmalıdır. Bu örnekte, örnekleme hızı 10 kHz'dir, bu nedenle önemli ek hesaplamalar gerekmiyorsa işleme için 100 µs yeterlidir. ADSP-21xx DSP ailesi, tüm çarpma-biriktirme sürecini (ve bir filtre uygulamak için gereken diğer işlevleri) tek bir komut döngüsünde tamamlayabilir. Bu nedenle, 129 katsayılı bir filtre, saniyede 129/100 µs = 1,3 milyon işlemden (MIPS) daha fazla bir hız gerektirir. Mevcut DSP'ler çok daha hızlıdır ve bu nedenle bu uygulamalar için sınırlayıcı bir faktör değildir. 16 bit ADSP-218x sabit nokta serisi, 75MIPS'ye kadar performans sağlar. Liste 1, filtreyi ADSP-21xx ailesinin DSP işlemcilerinde uygulayan montajcı kodunu gösterir. Yürütülebilir kodun gerçek satırlarının oklarla işaretlendiğine dikkat edin; diğerleri yorumdur.

Şekil 3. Analog ve dijital filtreler

Elbette pratikte analog ve dijital filtreleri veya genel olarak analog ve dijital sinyal işleme yöntemlerini karşılaştırırken göz önünde bulundurulan birçok başka faktör vardır. Modern sinyal işleme sistemleri, istenen işlevi elde etmek ve avantajlardan yararlanmak için analog ve dijital yöntemleri birleştirir. en iyi uygulamalar hem analog hem dijital.

MONTAJ PROGRAMI:
ADSP-21XX İÇİN KÖK FİLTRE (TEK HASSASİYET)

MODÜL fir_sub; ( Filtre FIR alt programı Alt program çağrı parametreleri I0 --> Gecikme hattındaki en eski veriler I4 --> Filtre katsayı tablosunun başlangıcı L0 = Filtre uzunluğu (N) L4 = Filtre uzunluğu (N) M1,M5 = 1 CNTR = Filtre uzunluğu - 1 (N-1) Dönüş değerleri MR1 ​​= Toplama sonucu (yuvarlak ve sınırlı) I0 --> Gecikme satırındaki en eski veri I4 --> Filtre katsayı tablosunun başlangıcı Değişim kayıtları MX0,MY0,MR Çalışma süresi (N - 1) + 6 döngü = N + 5 döngü Tüm katsayılar 1.15 ) formatındadır .GİRİŞ fir; köknar: MR=0, MX0=DM(I0,M1), MY0=PM(I4,M5) CNTR=N-1; CE'YE KADAR evrişim YAPIN; evrişim: MR=MR+MX0*MY0(SS), MX0=DM(I0,M1), MY0=PM(I4,M5); MR=MR+MX0*MY0(RND); EĞER OG SAT MR; RTS; .ENDMOD; GERÇEK ZAMANLI SİNYAL İŞLEME

• Dijital sinyal işleme;
  • İşlenen sinyalin spektrumunun genişliği, ADC / DAC'nin örnekleme hızı ile sınırlıdır.
    • Nyquist kriterini ve Kotelnikov teoremini hatırlayın
  • ADC/DAC bit derinliği ile sınırlıdır
  • DSP işlemcisinin performansı, sinyal işleme miktarını sınırlar çünkü:
    • Gerçek zamanlı çalışma için, sinyal işlemcisi tarafından gerçekleştirilen tüm hesaplamalar, 1/f s'ye eşit bir örnekleme aralığı içinde tamamlanmalıdır.
• Analog Sinyal İşlemeyi Unutmayın
  • RF / RF filtreleme, modülasyon, demodülasyon
  • ADC'ler ve DAC'ler için analog sınırlama ve spektrum kurtarma filtreleri (genellikle düşük geçişli filtreler)
  • sağduyu ve uygulama maliyetinin dikte ettiği yerlerde

Edebiyat:

"Sinyal türleri" makalesiyle birlikte şunları okudular:

Her gün insanlar elektronik cihazların kullanımı ile karşı karşıya kalmaktadır. onlarsız imkansız modern hayat. Sonuçta, bir TV, radyo, bilgisayar, telefon, multicooker ve daha pek çok şeyden bahsediyoruz. Daha önce, birkaç yıl önce, çalıştırılabilir her cihazda hangi sinyalin kullanıldığını kimse düşünmedi. Şimdi "analog", "dijital", "ayrık" kelimeleri uzun zamandır duyuldu. Listelenen sinyallerden bazıları yüksek kaliteli ve güvenilirdir.

Dijital iletim, analogdan çok daha sonra kullanılmaya başlandı. Bunun nedeni, böyle bir sinyalin bakımının çok daha kolay olması ve o zamanki teknolojinin o kadar gelişmemiş olmasıdır.

Her insan sürekli olarak "ayrıklık" kavramıyla karşı karşıyadır. Bu kelimeyi Latince'den çevirirseniz, "süreksizlik" anlamına gelir. Bilimin derinliklerine inerek şunu söyleyebiliriz. ayrık sinyal taşıyıcı ortamın zamanında bir değişiklik anlamına gelen bir bilgi iletme yöntemidir. İkincisi, mümkün olan her şeyden herhangi bir değer alır. Şimdi, bir çip üzerinde sistemler üretme kararı verildikten sonra, ayrıklık arka plana kayboluyor. Bunlar ayrılmazdır ve tüm bileşenler birbirleriyle yakından etkileşime girer. Ayrıklıkta, her şey tam tersidir - her ayrıntı tamamlanır ve özel iletişim hatları aracılığıyla başkalarına bağlanır.

sinyal

Bir sinyal, bir veya daha fazla sistem tarafından uzaya iletilen özel bir koddur. Bu ifade geneldir.

Bilgi ve iletişim alanında, bir sinyal, mesajları iletmek için kullanılan herhangi bir verinin özel bir taşıyıcısıdır. Oluşturulabilir ancak kabul edilemez, son şart gerekli değil. Sinyal bir mesaj ise, "yakalamak" gerekli kabul edilir.

Açıklanan kod verilir matematiksel fonksiyon. Tüm olası parametre değişikliklerini karakterize eder. Radyo mühendisliği teorisinde bu model temel olarak kabul edilir. İçinde gürültü, sinyalin analogu olarak adlandırıldı. İletilen kodla serbestçe etkileşime giren ve onu bozan zamanın bir işlevidir.

Makale, sinyal türlerini açıklar: ayrık, analog ve dijital. Açıklanan konuyla ilgili ana teori de kısaca verilmiştir.

Sinyal türleri

Birkaç sinyal mevcuttur. Türlere bir göz atalım.

1. İle fiziki çevre veri taşıyıcıları elektrik sinyalini optik, akustik ve elektromanyetik olarak ayırır. Birkaç tür daha var, ancak çok az biliniyorlar.
2. Ayar yöntemine göre, sinyaller düzenli ve düzensiz olarak ayrılır. İlki, belirtilen deterministik veri aktarım yöntemleridir. analitik fonksiyon. Rastgele olanlar, olasılık teorisi nedeniyle formüle edilir ve ayrıca farklı zaman aralıklarında herhangi bir değer alırlar.
3. Tüm sinyal parametrelerini tanımlayan fonksiyonlara bağlı olarak, veri iletim yöntemleri analog, ayrık, dijital (seviye nicemlenmiş bir yöntem) olabilir. Birçok elektrikli cihazın çalışmasını sağlamak için kullanılırlar.

Okuyucu artık her türlü sinyallemeye aşinadır. Herhangi bir kişinin onları anlaması zor olmayacak, asıl şey biraz düşünmek ve hatırlamaktır. okul kursu fizik.

Sinyal neden işleniyor?

Sinyal, içinde şifrelenmiş bilgileri iletmek ve almak için işlenir. Çıkarıldıktan sonra çeşitli şekillerde kullanılabilir. Bazı durumlarda, yeniden biçimlendirilir.

Tüm sinyallerin işlenmesinin başka bir nedeni daha var. Hafif bir frekans sıkıştırmasından oluşur (bilgiye zarar vermemek için). Bundan sonra biçimlendirilir ve düşük hızlarda iletilir.

Analog ve dijital sinyaller özel teknikler kullanır. Özellikle filtreleme, evrişim, korelasyon. Hasarlıysa veya gürültü varsa sinyali geri yüklemek için gereklidirler.

Yaratılış ve oluşum

Genellikle, sinyal üretmek için bir analogdan dijitale dönüştürücü (ADC) gerekir.Çoğu zaman, ikisi de yalnızca DSP teknolojilerinin kullanıldığı bir durumda kullanılır. Diğer durumlarda, yalnızca bir DAC kullanımı uygundur.

Dijital yöntemlerin daha fazla kullanılmasıyla fiziksel analog kodlar oluştururken, özel cihazlardan iletilen alınan bilgilere güvenirler.

Dinamik Aralık

Desibel cinsinden ifade edilen yüksek ve düşük ses seviyeleri arasındaki fark olarak hesaplanır. Tamamen işe ve performansın özelliklerine bağlıdır. Hem müzik parçalarından hem de insanlar arasındaki sıradan diyaloglardan bahsediyoruz. Örneğin haberleri okuyan bir spikeri ele alırsak, dinamik aralığı 25-30 dB civarında dalgalanır. Ve bir eseri okurken 50 dB'ye kadar büyüyebilir.

analog sinyal

Bir analog sinyal, veri iletmenin zaman-sürekli bir yoludur. Dezavantajı, bazen tam bir bilgi kaybına yol açan gürültünün varlığıdır. Çoğu zaman, kodun nerede önemli veriler olduğunu ve olağan bozulmaların nerede olduğunu belirlemenin imkansız olduğu durumlar vardır.

Bu nedenle, dijital sinyal işleme büyük bir popülerlik kazanmıştır ve yavaş yavaş analogun yerini almaktadır.

dijital sinyal

Dijital sinyal özeldir; ayrık fonksiyonlarla tanımlanır. Genliği, önceden verilmiş olanlardan belirli bir değer alabilir. Analog sinyal büyük miktarda gürültü ile ulaşabiliyorsa, dijital sinyal filtrelenir. çoğu müdahale aldı.

Ek olarak, bu tür veri aktarımı, gereksiz anlam yükü olmadan bilgi aktarır. Tek bir fiziksel kanaldan aynı anda birkaç kod gönderilebilir.

Ayrı ve ayrı olarak ayırt edildiğinden dijital sinyal türleri mevcut değildir. bağımsız yöntem veri transferi. o ikili akış. Günümüzde, böyle bir sinyal en popüler olarak kabul edilir. Kullanım kolaylığı ile ilgisi var.

Dijital sinyal uygulaması

Dijital bir elektrik sinyalinin diğerlerinden farkı nedir? Tekrarlayıcıda tam bir rejenerasyon gerçekleştirebilmesi. En ufak bir parazite sahip bir sinyal iletişim ekipmanına girdiğinde, hemen formunu dijitale çevirir. Bu, örneğin bir TV kulesinin tekrar sinyal oluşturmasını sağlar, ancak gürültü etkisi olmadan.

Kodun zaten büyük bozulmalarla gelmesi durumunda, ne yazık ki geri yüklenemez. Analog iletişimi karşılaştırırsak, benzer bir durumda, tekrarlayıcı çok fazla enerji harcayarak verilerin bir kısmını çıkarabilir.

tartışmak hücresel iletişim farklı formatlar, dijital bir hattaki güçlü bozulma ile, kelimeler veya tüm ifadeler duyulmadığından konuşmak neredeyse imkansızdır. analog iletişim bu durumda daha etkilidir çünkü diyalog yürütmeye devam edebilirsiniz.

tam olarak çünkü benzer sorunlar tekrarlayıcılar, iletişim hattındaki boşluğu azaltmak için çok sık bir dijital sinyal oluşturur.

ayrık sinyal

Artık herkes kullanıyor cep telefonu veya bilgisayarınızda bir tür "çevirici". Cihazların veya yazılımın görevlerinden biri, bir sinyalin, bu durumda bir ses akışının iletilmesidir. Sürekli bir dalgayı taşımak için bir kanala ihtiyaç vardır. verimÜst düzey. Bu nedenle ayrı bir sinyal kullanılmasına karar verildi. Dalganın kendisini değil, dalgasını yaratır. dijital görünüm. Neden? Niye? Çünkü iletim teknolojiden gelir (örneğin, telefon veya bilgisayar). Bu tür bilgi aktarımının avantajları nelerdir? Yardımıyla, iletilen toplam veri miktarı azalır ve toplu gönderimin düzenlenmesi de daha kolaydır.

"Ayrıklaştırma" kavramı, çalışmada uzun süredir istikrarlı bir şekilde kullanılmaktadır. bilgisayar Bilimi. Böyle bir sinyal sayesinde, tamamen kodlanmış olan sürekli olmayan bilgiler iletilir. özel karakterler ve harfler, ancak özel bloklarda toplanan veriler. Ayrı ve tam parçacıklardır. Bu kodlama yöntemi uzun süredir arka plana itildi, ancak tamamen ortadan kalkmadı. Bununla, küçük bilgi parçalarını kolayca aktarabilirsiniz.

Dijital ve analog sinyallerin karşılaştırılması

Ekipman satın alırken, neredeyse hiç kimse bu veya bu cihazda ne tür sinyallerin kullanıldığını ve hatta çevreleri ve doğası hakkında daha fazla düşünmez. Ama bazen hala kavramlarla uğraşmak zorundasın.

Uzun zamandır açıktı ki analog teknoloji kullanımları mantıksız olduğu için talebi kaybederler. Bunun yerine dijital iletişim geliyor. ne anlamak lazım söz konusu ve insanlığın reddettiği şey.

Kısacası, bir analog sinyal, verilerin sürekli zaman işlevleriyle tanımını ima eden bir bilgi iletme yöntemidir. Aslında, spesifik olarak konuşursak, salınımların genliği, belirli sınırlar içindeki herhangi bir değere eşit olabilir.

Dijital sinyal işleme, ayrık zaman fonksiyonları ile tanımlanır. Başka bir deyişle, bu yöntemin salınım genliği, kesin olarak belirlenmiş değerlere eşittir.

Teoriden pratiğe geçerken şunu söylemek gerekir: analog sinyal tipik girişim. Dijitalde böyle bir sorun yok çünkü onları başarıyla “pürüzsüzleştiriyor”. Yeni teknolojiler sayesinde, bu veri aktarım yöntemi, bir bilim insanının müdahalesi olmadan tüm orijinal bilgileri kendi başına geri yükleme yeteneğine sahiptir.

Televizyondan bahsetmişken, şimdiden güvenle söyleyebiliriz: analog iletim, kullanışlılığını çoktan yitirmiştir. Çoğu tüketici dijital bir sinyale geçiyor. İkincisinin dezavantajı, eğer analog iletim herhangi bir cihazı alabilen, ardından daha fazlası modern yol- sadece özel ekipman. Modası geçmiş yönteme olan talep uzun süredir düşse de, yine de bu tür sinyaller günlük yaşamdan tamamen kaybolamıyor.