Kila siku watu wanakabiliwa na matumizi ya vifaa vya kielektroniki. Bila wao, maisha ya kisasa haiwezekani. Baada ya yote, tunazungumza juu ya TV, redio, kompyuta, simu, multicooker na zaidi. Hapo awali, miaka michache iliyopita, hakuna mtu aliyefikiri juu ya ishara gani inayotumiwa katika kila kifaa kinachoweza kufanya kazi. Sasa maneno "analog", "digital", "discrete" yamesikika kwa muda mrefu. Baadhi ya mawimbi yaliyoorodheshwa hapo juu ni ya ubora wa juu na yanategemewa.
Usambazaji wa kidijitali ulianza kutumika baadaye sana kuliko utumaji wa analogi. Hii ni kutokana na ukweli kwamba ishara kama hiyo ni rahisi kudumisha, na teknolojia wakati huo haikuwa ya juu sana.
Kila mtu anakabiliwa na dhana ya "discreteness" kila wakati. Ikiwa utafsiri neno hili kutoka Kilatini, basi litamaanisha "kutoendelea". Kuingia ndani ya sayansi, tunaweza kusema kwamba ishara tofauti ni njia ya kusambaza habari, ambayo ina maana ya mabadiliko ya wakati wa kati ya carrier. Mwisho huchukua thamani yoyote kutoka kwa yote iwezekanavyo. Sasa uwazi unafifia nyuma, baada ya uamuzi kufanywa wa kutengeneza mifumo kwenye chip. Wao ni muhimu, na vipengele vyote vinaingiliana kwa karibu.rafiki. Kwa uwazi, kila kitu ni kinyume kabisa - kila maelezo yamekamilika na kuunganishwa kwa wengine kupitia njia maalum za mawasiliano.
Ishara
Mawimbi ni msimbo maalum unaotumwa angani na mfumo mmoja au zaidi. Maneno haya ni ya jumla.
Katika uwanja wa taarifa na mawasiliano, mawimbi ni mtoa huduma maalum wa data yoyote inayotumiwa kutuma ujumbe. Inaweza kuundwa lakini haikubaliki, hali ya mwisho ni ya hiari. Ikiwa mawimbi ni ujumbe, basi "kukamata" inachukuliwa kuwa ni muhimu.
Msimbo uliofafanuliwa wa uhamishaji data hutolewa na chaguo la kukokotoa la hisabati. Ni sifa ya mabadiliko yote yanayowezekana ya vigezo. Katika nadharia ya uhandisi wa redio, mtindo huu unachukuliwa kuwa msingi. Ndani yake, kelele iliitwa analog ya ishara. Ni kipengele cha wakati ambacho huingiliana kwa uhuru na msimbo uliotumwa na kuupotosha.
Makala yanafafanua aina za mawimbi: tofauti, analogi na dijitali. Nadharia kuu juu ya mada inayoelezewa pia imetolewa kwa ufupi.
Aina za mawimbi
Kuna aina kadhaa za uainishaji wa mawimbi zinazopatikana. Zingatia ni aina gani.
- Kulingana na njia halisi ya mtoa data, mawimbi ya umeme, macho, akustika na sumakuumeme hutenganishwa. Kuna spishi zingine kadhaa, lakini zinajulikana kidogo.
- Kulingana na mbinu ya kuweka, mawimbi yamegawanywa kuwa ya kawaida na isiyo ya kawaida. Njia za awali ni mbinu za uhamishaji data ambazo zimebainishwa na chaguo za kukokotoa za uchanganuzi. Nasibu huundwa kwa sababu ya nadharia ya uwezekano, na pia huchukua maadili yoyote kwa vipindi tofauti vya wakati.
- Kulingana na utendakazi zinazoelezea vigezo vyote vya mawimbi, mbinu za utumaji data zinaweza kuwa analogi, bainifu, dijitali (mbinu ambayo imepimwa kiwango). Hutumika kuwasha vifaa vingi vya umeme.
Sasa msomaji anajua aina zote za ishara. Haitakuwa vigumu kwa mtu yeyote kuzielewa, jambo kuu ni kufikiria kidogo na kukumbuka kozi ya fizikia ya shule.
Mawimbi yamechakatwa kwa ajili ya nini?
Mawimbi huchakatwa ili kutuma na kupokea maelezo ambayo yamesimbwa ndani yake. Mara tu inapotolewa, inaweza kutumika kwa njia mbalimbali. Katika hali fulani, itabadilishwa muundo.
Kuna sababu nyingine ya kuchakata mawimbi yote. Inajumuisha ukandamizaji mdogo wa masafa (ili usiharibu habari). Baada ya hapo, inaumbizwa na kusambazwa kwa kasi ndogo.
Njia maalum hutumiwa katika mawimbi ya analogi na dijitali. Hasa, kuchuja, convolution, uwiano. Zinahitajika ili kurejesha mawimbi ikiwa imeharibika au ikiwa na kelele.
Uumbaji na malezi
Mara nyingi, vigeuzi vya analogi hadi dijitali (ADC) na dijitali-kwa-analogi (DAC) mara nyingi huhitajika ili kutoa mawimbi. Mara nyingi, zote mbili hutumiwa tu katika hali na matumizi ya teknolojia za DSP. Katika hali nyingine, ni matumizi ya DAC pekee yatakayosaidia.
Wakati wa kuundamisimbo halisi ya analogi kwa matumizi zaidi ya mbinu za kidijitali hutegemea taarifa iliyopokelewa, ambayo hupitishwa kutoka kwa vifaa maalum.
Masafa Magumu
Masafa ya mawimbi huhesabiwa kwa tofauti kati ya viwango vya sauti vya juu na vya chini, ambavyo vinaonyeshwa kwa desibeli. Inategemea kabisa kazi na vipengele vya utendaji. Tunazungumza juu ya nyimbo zote mbili za muziki na mazungumzo ya kawaida kati ya watu. Ikiwa tunachukua, kwa mfano, mtangazaji anayesoma habari, basi safu yake ya nguvu inabadilika karibu 25-30 dB. Na unaposoma kazi, inaweza kukua hadi dB 50.
mawimbi ya Analogi
Mawimbi ya analogi ni njia inayoendelea ya kusambaza data. Hasara yake ni kuwepo kwa kelele, ambayo wakati mwingine husababisha upotevu kamili wa habari. Mara nyingi sana kuna hali kama hizi kwamba haiwezekani kuamua ni wapi data muhimu iko kwenye msimbo, na ambapo upotoshaji wa kawaida.
Hii ndiyo sababu haswa uchakataji wa mawimbi ya dijitali umekuwa maarufu sana na unachukua nafasi ya analogi taratibu.
Mawimbi ya kidijitali
Mawimbi ya dijiti ni mtiririko maalum wa data, unafafanuliwa kwa vitendaji tofauti. Amplitude yake inaweza kuchukua thamani fulani kutoka kwa wale ambao tayari wamepewa. Ingawa mawimbi ya analogi yana uwezo wa kupokea kelele nyingi, ya dijiti huchuja kelele nyingi zinazopokelewa.
Kando na hili, aina hii ya utumaji data huhamisha taarifa bila kisemantiki isiyo ya lazima.mizigo. Misimbo kadhaa inaweza kutumwa kupitia chaneli moja halisi kwa wakati mmoja.
Aina za mawimbi ya kidijitali hazipo, kwa kuwa inajulikana kama mbinu tofauti na huru ya utumaji data. Ni mkondo wa binary. Siku hizi, ishara kama hiyo inachukuliwa kuwa maarufu zaidi. Hii ni kutokana na urahisi wa kutumia.
Utumiaji wa mawimbi ya dijitali
Kuna tofauti gani kati ya mawimbi ya umeme ya kidijitali na mengine? Ukweli kwamba ana uwezo wa kufanya kuzaliwa upya kamili katika repeater. Wakati ishara yenye kuingiliwa kidogo inapoingia kwenye vifaa vya mawasiliano, mara moja hubadilisha fomu yake kwa digital. Hii inaruhusu, kwa mfano, mnara wa TV kuunda mawimbi tena, lakini bila athari ya kelele.
Katika tukio ambalo msimbo umefika tayari na upotoshaji mkubwa, basi, kwa bahati mbaya, hauwezi kurejeshwa. Ikiwa tutachukua mawasiliano ya analogi kwa kulinganisha, basi katika hali sawa, anayerudia anaweza kutoa sehemu ya data, akitumia nguvu nyingi.
Wakati wa kujadili mawasiliano ya simu ya mkononi ya miundo tofauti, yenye upotoshaji mkubwa kwenye laini ya dijitali, karibu haiwezekani kuzungumza, kwa kuwa maneno au vifungu vizima havisikiki. Muunganisho wa analogi unafaa zaidi katika kesi hii, kwa sababu unaweza kuendelea na mazungumzo.
Ni kwa sababu ya matatizo kama haya kwamba wanaorudia hutengeneza mawimbi ya dijitali mara nyingi sana ili kupunguza pengo katika njia ya mawasiliano.
mawimbi mahususi
Sasa kila mtu anatumia simu ya mkononi au aina fulani ya "kipiga simu" kwenye simu yakekompyuta. Moja ya kazi za vifaa au programu ni maambukizi ya ishara, katika kesi hii mkondo wa sauti. Ili kubeba wimbi linaloendelea, chaneli inahitajika ambayo ingekuwa na kipimo cha data cha juu. Ndio maana uamuzi ulifanywa wa kutumia ishara tofauti. Haitengenezi wimbi yenyewe, lakini fomu yake ya digital. Kwa nini? Kwa sababu maambukizi yanatoka kwa teknolojia (kwa mfano, simu au kompyuta). Je, ni faida gani za aina hii ya uhamisho wa habari? Hupunguza jumla ya data inayotumwa, na pia kupanga utumaji bechi kwa urahisi zaidi.
Dhana ya "discretization" imekuwa ikitumika kwa muda mrefu katika teknolojia ya kompyuta. Shukrani kwa ishara kama hiyo, sio habari inayoendelea inayopitishwa, ambayo imefungwa kabisa na alama maalum na herufi, lakini data iliyokusanywa katika vizuizi maalum. Wao ni tofauti na chembe kamili. Njia hii ya usimbaji imeachwa nyuma kwa muda mrefu, lakini haijatoweka kabisa. Kwa hiyo, unaweza kuhamisha kwa urahisi vipande vidogo vya habari.
Ulinganisho wa mawimbi ya dijitali na analogi
Wakati wa kununua kifaa, si mtu yeyote anayefikiria kuhusu aina za mawimbi yanayotumika kwenye kifaa hiki au kile, na hata zaidi kuhusu mazingira na asili yake. Lakini wakati mwingine bado unapaswa kushughulika na dhana.
Imekuwa wazi kwa muda mrefu kuwa teknolojia za analogi zinapoteza mahitaji, kwa sababu matumizi yake hayana mantiki. Badala yake inakuja mawasiliano ya kidijitali. Unahitaji kuelewa ni nini kiko hatarini na nini ubinadamu unakataa.
Kwa kifupi,ishara ya analog ni njia ya kusambaza habari, ambayo ina maana ya maelezo ya data kwa kazi zinazoendelea za wakati. Kwa hakika, tukizungumza mahususi, ukubwa wa mizunguko unaweza kuwa sawa na thamani yoyote iliyo ndani ya mipaka fulani.
Uchakataji wa mawimbi ya dijitali hufafanuliwa kwa vitendakazi vya wakati tofauti. Kwa maneno mengine, amplitude ya oscillation ya njia hii ni sawa na maadili yaliyobainishwa kabisa.
Kupita kutoka kwa nadharia hadi mazoezi, lazima isemwe kuwa ishara ya analogi ina sifa ya kuingiliwa. Kwa dijiti, hakuna shida kama hizo, kwa sababu inafanikiwa "kulainisha". Kutokana na teknolojia mpya, mbinu hii ya upokezaji wa data ina uwezo wa kurejesha taarifa zote asili yenyewe bila mwanasayansi kuingilia kati.
Tukizungumza kuhusu televisheni, tayari tunaweza kusema kwa ujasiri: utumaji wa analogi umepita manufaa yake kwa muda mrefu. Wateja wengi wanahamia kwenye ishara ya digital. Hasara ya mwisho ni kwamba ikiwa kifaa chochote kina uwezo wa kupokea maambukizi ya analog, basi njia ya kisasa zaidi ni mbinu maalum tu. Ingawa hitaji la mbinu iliyopitwa na wakati limepungua kwa muda mrefu, lakini aina hizi za mawimbi bado haziwezi kutoweka kabisa katika maisha ya kila siku.
