Семинар сабағы 2. Кванттау шуылы. Кванттау қадамы мен дискреттеу жиілігінің сигнал формасына әсері Сигналды кванттау қадамы және дискреттеу жиілігі

Сигналдарды кванттау - сигналды импульс түрінде беру қолайлырақ болатындықтан, ақпараттық үздіксіз сигналдарды үздікті сигналдарға ауыстырады. Үзіліссіз сигналды уақыт бойынша үздікті сигналдар тізбегіне айналдыруды "дискреттеу" деп атайды. Үздіксіз сигналды дискреттегенде оның әрбір мезгілдегі мәнін немесе сигнал деңгейінің әрбір сатылық деңгейлік мәнін алады. Соларға қарай оны уақыт бойынша үзілістеу (дискреттеу) немесе деңгейлік дәрежесіне карай үзілістеу дейді. Сигналдарды дискреттеудің бірқалыпты өзгеруіне байланысты оларды кванттау деп те атайды. Үздіксіз сигналды уақыт бойынша дискреттегенде үздіксіз сигналдың мәнін әрбір белгілі уақыт қадамында есептейді. Әрине ол уақыт қадамын белгілегенде қайтадан қалпына келтірілген сигнал дәлдігіне әсерін ескереді. Сигналды деңгейіне қарай дискреттегенде үздіксіз сигналдың мәндерін белгілі бір деңгейлік сатыға өскенде немесе кемігенде алады. Сигналды әрі уақыт бойынша, әрі деңгей бойынша дискреттегенде, алдымен уақыт бойынша бір-бірінен белгілі қадам арасында орналасқан нүктелерді белгілеп, одан кейін осы уақыттагы сигнал мәнінің белгіленген сигналдың сатылық қадамына жақын тұрған (жоғарғы немесе төменгі) деңгейін алады. Сигналды кванттағанда шуыл пайда болады. Сигналды кванттау қадамы: . -АЦП кірісіндегі аналогты сигналдың ең үлкен мәні. m – екілік сан разряды. Квантталған сигнал аналогты сигналды дәлме дәл емес, қандай да бір қателіктермен жазады. Кванттау қадамы аз болған сайын қателіктер де аз болады. Квантталған сигнал ақпаратты дәл алуға, флуктуацияны азайтуға мүмкіндік береді. Сигналды жазғанда бейне дәл шығуы үшін Найквист (Котельников) теориясы қолданылады. Ол бойынша дискреттеу жиілігі екі еселенген максимал жиілікке тең. Найквист жиілігі

болса, сигналды дәл шығарып алуға болады.

Аналогтық сигналдан сандық сигналды алу

Аналогтік сигнал- сигнал мәнін уақыттың белгілі бір мезетінде өлшеуге болатын сигналдың түрі. Аналогтік сигнал атауы осы сигналды тудыратын физикалық процеске толық ұқсас, яғни аналогтік екенін көрсетіп тұр. Бір өлшемді Аналогтік сигнал өзінің графигімен (осцилограммасымен) көрнекі түрде бейнеленеді, ол үздіксіз қисық түрінде немесе үзік нүктелері бар қисық түрінде де болуы мүмкін. Әуел баста радиоэлсктроникада тек аналогті сигналдар пайдаланылған. Аналогтік сигналға гармоникалық сигналдар жатады. Ақпаратты үздіксіз өзгеретін және тікелей өлшенетін физикалық шама түрінде ұсынатын сигнал (мысалы, қуат); толқын тәрізді пішіні бар аналогтік сигналдар (мысалы, телефон жолымен берілгенде үн шығарушы дауысқа сәйкес жиілік бойынша да, амплитуда бойынша да өзгереді). Аналогты сигналдан сандық сигналды алу үшін оны кванттаймыз және дискреттейміз.

Сигналдарды кванттау - сигналды импульс түрінде беру қолайлырақ болатындықтан, ақпараттық үздіксіз сигналдарды үздікті сигналдарға ауыстырады. Үзіліссіз сигналды уақыт бойынша үздікті сигналдар тізбегіне айналдыруды "дискреттеу" деп атайды. Үздіксіз сигналды дискреттегенде оның әрбір мезгілдегі мәнін немесе сигнал деңгейінің әрбір сатылық деңгейлік мәнін алады. Соларға қарай оны уақыт бойынша үзілістеу (дискреттеу) немесе деңгейлік дәрежесіне карай үзілістеу дейді. Сигналдарды дискреттеудің бірқалыпты өзгеруіне байланысты оларды кванттау деп те атайды. Сигналды кванттағанда шуыл пайда болады. Сигналды кванттау қадамы: . -АЦП кірісіндегі аналогты сигналдың ең үлкен мәні. m – екілік сан разряды. Квантталған сигнал аналогты сигналды дәлме дәл емес, қандай да бір қателіктермен жазады. Кванттау қадамы аз болған сайын қателіктер де аз болады. Квантталған сигнал ақпаратты дәл алуға, флуктуацияны азайтуға мүмкіндік береді. Сигналды жазғанда бейне дәл шығуы үшін Найквист (Котельников) теориясы қолданылады. Ол бойынша дискреттеу жиілігі екі еселенген максимал жиілікке тең.

Ц

ифрлық сигнал — тек екі мәнді, әдетте нөл мен бірді қабылдайтын сигнал; уақыттың кез келген сәтінде кернеу мәні бірнеше деңгейдің біріне сәйкес келетін сигнал. Екі деңгейлі сигналды кейде екілік цифрлық сигнал немесе екілік сигнал деп те атайды. Кернеудің екі үздікті деңгейімен жұмыс істейтін екілік логикалық схемаларда деңгейлердің бірі логикалық «1»-ге (ақиқатқа) сәйкес келеді, ал екіншісі логикалық «0»-ге (жалғанға) сәйкес келеді.