ทุกวันผู้คนต้องเผชิญกับการใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หากไม่มีพวกเขา ชีวิตสมัยใหม่ก็เป็นไปไม่ได้ ท้ายที่สุด เรากำลังพูดถึงทีวี วิทยุ คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ Multicooker และอื่นๆ ก่อนหน้านี้ไม่กี่ปีที่ผ่านมาไม่มีใครคิดว่าสัญญาณใดที่ใช้ในอุปกรณ์ที่ใช้งานได้แต่ละเครื่อง ตอนนี้ได้ยินคำว่า "แอนะล็อก", "ดิจิทัล", "ไม่ต่อเนื่อง" มานานแล้ว สัญญาณบางรายการข้างต้นมีคุณภาพสูงและเชื่อถือได้
การส่งสัญญาณดิจิตอลมีการใช้งานช้ากว่าการส่งสัญญาณอนาล็อกมาก เนื่องจากสัญญาณดังกล่าวดูแลรักษาง่ายกว่ามาก และเทคโนโลยีในขณะนั้นยังไม่ก้าวหน้ามากนัก
ใครๆ ก็เจอคอนเซปต์ "ไม่รอบคอบ" ทุกที หากคุณแปลคำนี้จากภาษาละตินก็จะหมายถึง "ความไม่ต่อเนื่อง" เมื่อเข้าสู่วิทยาศาสตร์อย่างลึกซึ้ง เราสามารถพูดได้ว่าสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่องเป็นวิธีส่งข้อมูล ซึ่งหมายถึงการเปลี่ยนแปลงในเวลาของสื่อพาหะ หลังใช้ค่าใด ๆ จากที่เป็นไปได้ทั้งหมด ตอนนี้ความรอบคอบค่อยๆ หายไปในเบื้องหลัง หลังจากที่ตัดสินใจผลิตระบบบนชิป เป็นส่วนประกอบสำคัญ และส่วนประกอบทั้งหมดมีปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดเพื่อน. เมื่อแยกจากกัน ทุกอย่างจะตรงกันข้าม - แต่ละรายละเอียดเสร็จสมบูรณ์และเชื่อมต่อกับผู้อื่นผ่านสายการสื่อสารพิเศษ
สัญญาณ
A สัญญาณเป็นรหัสพิเศษที่ส่งไปยังอวกาศโดยระบบอย่างน้อยหนึ่งระบบ ถ้อยคำนี้เป็นคำทั่วไป
ในด้านข้อมูลและการสื่อสาร สัญญาณเป็นพาหะพิเศษของข้อมูลใดๆ ที่ใช้ในการส่งข้อความ สามารถสร้างได้ แต่ไม่ยอมรับ เงื่อนไขสุดท้ายเป็นทางเลือก ถ้าสัญญาณเป็นข้อความ ก็ถือว่า "จับ" ได้นะ
รหัสการถ่ายโอนข้อมูลที่อธิบายได้รับจากฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ มันแสดงลักษณะการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์ที่เป็นไปได้ทั้งหมด ในทฤษฎีวิศวกรรมวิทยุ โมเดลนี้ถือเป็นพื้นฐาน ในนั้นสัญญาณรบกวนเรียกว่าอะนาล็อกของสัญญาณ มันเป็นหน้าที่ของเวลาที่โต้ตอบกับรหัสที่ส่งอย่างอิสระและบิดเบือนมัน
บทความอธิบายประเภทของสัญญาณ: ไม่ต่อเนื่อง แอนะล็อก และดิจิทัล ทฤษฎีหลักในหัวข้อที่กำลังอธิบายก็มีให้ช่วงสั้นๆ
ประเภทของสัญญาณ
มีการจัดประเภทสัญญาณหลายประเภท พิจารณาว่ามีกี่ประเภท
- ตามสื่อทางกายภาพของผู้ให้บริการข้อมูล สัญญาณไฟฟ้า ออปติคัล อะคูสติก และแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกแยกออก มีอีกหลายสายพันธุ์แต่ไม่ค่อยมีใครรู้จัก
- ตามวิธีการตั้งค่า สัญญาณจะแบ่งออกเป็นแบบปกติและแบบผิดปกติ วิธีแรกคือวิธีการถ่ายโอนข้อมูลที่กำหนดขึ้นเองซึ่งระบุโดยฟังก์ชันวิเคราะห์ค่าที่สุ่มถูกกำหนดขึ้นจากทฤษฎีความน่าจะเป็น และพวกมันยังใช้ค่าใดๆ ในช่วงเวลาที่ต่างกัน
- ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันที่อธิบายพารามิเตอร์สัญญาณทั้งหมด วิธีการส่งข้อมูลอาจเป็นแบบแอนะล็อก แบบไม่ต่อเนื่อง ดิจิตอล (วิธีการที่เป็นปริมาณเชิงปริมาณ) ใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าจำนวนมาก
ตอนนี้ผู้อ่านรู้สัญญาณทุกประเภทแล้ว ไม่ยากสำหรับทุกคนที่จะเข้าใจพวกเขา สิ่งสำคัญคือการคิดเล็กน้อยและจำหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน
สัญญาณถูกประมวลผลเพื่ออะไร
สัญญาณจะถูกประมวลผลเพื่อส่งและรับข้อมูลที่เข้ารหัสในนั้น เมื่อดึงออกมาแล้วสามารถใช้งานได้หลากหลายวิธี ในบางสถานการณ์ จะมีการจัดรูปแบบใหม่
มีเหตุผลอื่นในการประมวลผลสัญญาณทั้งหมด ประกอบด้วยการบีบอัดความถี่เล็กน้อย (เพื่อไม่ให้ข้อมูลเสียหาย) หลังจากนั้นจะถูกฟอร์แมตและส่งด้วยความเร็วต่ำ
วิธีพิเศษใช้ในสัญญาณแอนะล็อกและดิจิทัล โดยเฉพาะการกรอง การบิด สหสัมพันธ์ จำเป็นสำหรับการกู้คืนสัญญาณหากได้รับความเสียหายหรือมีเสียงรบกวน
การสร้างและรูปแบบ
บ่อยครั้งที่ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล (ADC) และดิจิทัลเป็นแอนะล็อก (DAC) มักจำเป็นในการสร้างสัญญาณ ส่วนใหญ่มักใช้ทั้งคู่ในสถานการณ์ที่มีการใช้เทคโนโลยี DSP เท่านั้น ในกรณีอื่นๆ จะใช้เฉพาะ DAC เท่านั้น
เมื่อสร้างรหัสแอนะล็อกทางกายภาพที่ใช้วิธีการดิจิทัลต่อไปจะขึ้นอยู่กับข้อมูลที่ได้รับซึ่งส่งจากอุปกรณ์พิเศษ
ไดนามิกเรนจ์
ช่วงของสัญญาณคำนวณโดยส่วนต่างระหว่างระดับเสียงที่สูงขึ้นและต่ำลง ซึ่งแสดงเป็นเดซิเบล มันขึ้นอยู่กับงานและคุณสมบัติของการแสดงโดยสิ้นเชิง เรากำลังพูดถึงทั้งแทร็กเพลงและบทสนทนาทั่วไประหว่างผู้คน ตัวอย่างเช่น หากเราใช้ผู้ประกาศที่อ่านข่าว ช่วงไดนามิกของเขาจะผันผวนประมาณ 25-30 เดซิเบล และในขณะที่อ่านงาน มันสามารถเติบโตได้ถึง 50 dB.
สัญญาณอนาล็อก
สัญญาณแอนะล็อกเป็นการส่งข้อมูลแบบต่อเนื่องตามเวลา ข้อเสียของมันคือเสียงซึ่งบางครั้งนำไปสู่การสูญเสียข้อมูลทั้งหมด บ่อยครั้งมักมีสถานการณ์เช่นนี้ที่ไม่สามารถระบุได้ว่าข้อมูลสำคัญอยู่ที่ใดในโค้ด และการบิดเบือนปกติอยู่ที่ใด
นี่คือสาเหตุที่การประมวลผลสัญญาณดิจิทัลได้รับความนิยมอย่างมากและกำลังค่อยๆ แทนที่อนาล็อก
สัญญาณดิจิตอล
สัญญาณดิจิตอลเป็นสตรีมข้อมูลพิเศษ อธิบายโดยฟังก์ชันแยกส่วน แอมพลิจูดของมันสามารถรับค่าบางอย่างจากค่าที่กำหนดไว้แล้ว ในขณะที่สัญญาณแอนะล็อกสามารถรับเสียงรบกวนได้จำนวนมาก แต่สัญญาณดิจิทัลจะกรองสัญญาณรบกวนที่ได้รับออกส่วนใหญ่
นอกจากนี้ การส่งข้อมูลประเภทนี้ยังถ่ายโอนข้อมูลโดยไม่มีความหมายที่ไม่จำเป็นโหลด สามารถส่งรหัสหลายรหัสผ่านช่องทางเดียวได้
สัญญาณดิจิทัลไม่มีอยู่จริง เนื่องจากเป็นวิธีการรับส่งข้อมูลที่แยกจากกันและเป็นอิสระ มันเป็นกระแสไบนารี ปัจจุบันนี้สัญญาณดังกล่าวถือว่าเป็นที่นิยมมากที่สุด นี่เป็นเพราะความสะดวกในการใช้งาน
การประยุกต์ใช้สัญญาณดิจิตอล
สัญญาณไฟฟ้าดิจิตอลกับสัญญาณอื่น ๆ แตกต่างกันอย่างไร? ความจริงที่ว่าเขาสามารถทำการฟื้นฟูอย่างสมบูรณ์ในตัวทำซ้ำ เมื่อสัญญาณที่มีการรบกวนน้อยที่สุดเข้าสู่อุปกรณ์สื่อสาร มันจะเปลี่ยนรูปแบบเป็นดิจิตอลทันที ตัวอย่างเช่น หอส่งสัญญาณโทรทัศน์สามารถสร้างสัญญาณได้อีกครั้ง แต่ไม่มีเอฟเฟกต์เสียงรบกวน
ในกรณีที่รหัสมาถึงแล้วโดยมีการบิดเบือนมาก โชคไม่ดีที่มันไม่สามารถกู้คืนได้ หากเราเปรียบเทียบการสื่อสารแบบแอนะล็อก ในสถานการณ์ที่คล้ายคลึงกัน ตัวทำซ้ำสามารถดึงข้อมูลบางส่วนได้ และใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก
เมื่อพูดถึงการสื่อสารผ่านมือถือในรูปแบบต่างๆ โดยมีการบิดเบือนอย่างมากในสายดิจิทัล แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะพูดคุย เนื่องจากไม่ได้ยินคำหรือทั้งวลี ในกรณีนี้ การเชื่อมต่อแบบอะนาล็อกจะมีประสิทธิภาพมากกว่า เนื่องจากคุณสามารถสนทนาต่อได้
เป็นเพราะปัญหาดังกล่าวที่ตัวทำซ้ำสร้างสัญญาณดิจิทัลบ่อยครั้งมาก เพื่อลดช่องว่างในสายการสื่อสาร
สัญญาณไม่ต่อเนื่อง
ตอนนี้ทุกคนใช้โทรศัพท์มือถือหรือ "แป้นโทรศัพท์" บางอย่างบนตัวเขาคอมพิวเตอร์. งานอย่างหนึ่งของอุปกรณ์หรือซอฟต์แวร์คือการส่งสัญญาณ ซึ่งในกรณีนี้คือสตรีมเสียง ในการรับคลื่นต่อเนื่อง จำเป็นต้องมีช่องสัญญาณที่มีแบนด์วิดท์ในระดับที่สูงกว่า นั่นคือเหตุผลที่ตัดสินใจใช้สัญญาณแบบไม่ต่อเนื่อง มันไม่ได้สร้างคลื่นเอง แต่เป็นรูปแบบดิจิทัล ทำไม เพราะการส่งสัญญาณมาจากเทคโนโลยี (เช่น โทรศัพท์หรือคอมพิวเตอร์) ข้อดีของการถ่ายโอนข้อมูลประเภทนี้คืออะไร? ช่วยลดจำนวนข้อมูลที่ส่ง และยังจัดระเบียบการส่งแบบกลุ่มได้ง่ายขึ้น
แนวคิดของ "discretization" ถูกนำมาใช้อย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ด้วยสัญญาณดังกล่าวทำให้ไม่มีการส่งข้อมูลต่อเนื่องซึ่งเข้ารหัสอย่างสมบูรณ์ด้วยสัญลักษณ์และตัวอักษรพิเศษ แต่ข้อมูลที่รวบรวมในบล็อกพิเศษ เป็นอนุภาคที่แยกจากกันและสมบูรณ์ วิธีการเข้ารหัสนี้ถูกผลักไสให้เป็นพื้นหลังมานานแล้ว แต่ยังไม่หายไปอย่างสมบูรณ์ ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถถ่ายโอนข้อมูลชิ้นเล็กๆ ได้อย่างง่ายดาย
การเปรียบเทียบสัญญาณดิจิตอลและอนาล็อก
เมื่อซื้ออุปกรณ์ แทบไม่มีใครคิดว่าสัญญาณที่ใช้ในอุปกรณ์นี้หรืออุปกรณ์นั้นประเภทใด และยิ่งไปกว่านั้นเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมและธรรมชาติของพวกมันอีกด้วย แต่บางครั้งคุณก็ยังต้องรับมือกับแนวคิด
เป็นที่ชัดเจนว่าเทคโนโลยีแอนะล็อกกำลังสูญเสียความต้องการ เนื่องจากการใช้งานไม่สมเหตุสมผล การสื่อสารแบบดิจิทัลมาแทนที่ คุณต้องเข้าใจสิ่งที่อยู่ในความเสี่ยงและสิ่งที่มนุษยชาติปฏิเสธ
สั้นๆว่าสัญญาณแอนะล็อกเป็นวิธีการส่งข้อมูล ซึ่งหมายถึงการอธิบายข้อมูลด้วยฟังก์ชันเวลาต่อเนื่อง อันที่จริงแล้ว แอมพลิจูดของการแกว่งนั้นสามารถเท่ากับค่าใดๆ ที่อยู่ภายในขีดจำกัดที่แน่นอนได้
การประมวลผลสัญญาณดิจิตอลอธิบายโดยฟังก์ชันเวลาแบบไม่ต่อเนื่อง กล่าวอีกนัยหนึ่ง แอมพลิจูดการสั่นของวิธีนี้เท่ากับค่าที่ระบุอย่างเคร่งครัด
จากทฤษฎีสู่การปฏิบัติต้องบอกว่าสัญญาณแอนะล็อกมีลักษณะการรบกวน ด้วยระบบดิจิทัลจะไม่มีปัญหาดังกล่าว เพราะมัน "ทำให้ราบรื่น" ได้สำเร็จ ด้วยเทคโนโลยีใหม่ วิธีการส่งข้อมูลนี้สามารถกู้คืนข้อมูลดั้งเดิมทั้งหมดได้ด้วยตัวเองโดยไม่ต้องมีนักวิทยาศาสตร์เข้ามาแทรกแซง
เมื่อพูดถึงโทรทัศน์ เราสามารถพูดได้อย่างมั่นใจ: การส่งสัญญาณแอนะล็อกมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่า ผู้บริโภคส่วนใหญ่กำลังเปลี่ยนไปใช้สัญญาณดิจิทัล ข้อเสียของอย่างหลังคือหากอุปกรณ์ใดสามารถรับการส่งสัญญาณแบบอะนาล็อกได้วิธีการที่ทันสมัยกว่าก็เป็นเพียงเทคนิคพิเศษเท่านั้น แม้ว่าความต้องการวิธีการที่ล้าสมัยจะลดลงนานแล้ว แต่สัญญาณประเภทนี้ก็ยังไม่สามารถหายไปจากชีวิตประจำวันได้อย่างสมบูรณ์