- •Аналоговый сигнал
- •Важная мысль
- •Затухание аналогового сигнала. Чувствительность к помехам.
- •Важная мысль
- •Чувствительность к помехам
- •Проблемы копирования. Причина потери качества.
- •Важная мысль
- •Причина потери качества
- •Важная мысль
- •Общая характеристика аналогового сигнала
- •Импульсный сигнал. Преодоление затухания.
- •Преодоление затухания
- •Важная мысль
- •Пример-метафора
- •Возможность контроля сигнала
- •Важная мысль
- •Неограниченные возможности копирования. Общая характеристика импульсного сигнала.
- •Важная мысль
- •Общая характеристика импульсного сигнала
- •Различие аналоговых и импульсных сигналов
- •Пример-метафора
- •Пример-метафора
- •Кодирование и декодирование импульсных сигналов
- •Важная мысль
- •Пример-метафора
- •Различие и дискретность
- •Пример 1
- •Пример 2
- •Принудительная дискретизация
- •Пример-метафора
- •Пример-метафора
- •Конвертирование аналогового сигнала в цифровой
- •Дискретизация аналогового сигнала. Разбиение на равные интервалы.
- •Разбиение на равные интервалы
- •Важная мысль
- •Пример-метафора
- •Усреднение в пределах интервала дискретизации
- •Пример-метафора
- •Пример-метафора
- •Квантование аналогового сигнала
- •Кодирование аналогового сигнала. Резюме.
- •Кодирование аналогового сигнала. Резюме.
- •Важная мысль
- •Кодирование аналогового сигнала. Резюме.
- •Важная мысль
- •Масштабирование: увеличение
- •Увеличение только геометрических размеров
- •Увеличение только геометрических размеров
- •Увеличение только разрешения
- •Увеличение только разрешения
- •Методы интерполирования
- •Пример-метафора
- •Масштабирование: уменьшение
- •Масштабирование: уменьшение
- •Повороты и параллельные сдвиги
- •Параллельные сдвиги
- •Деформации. Резюме.
- •Деформации. Резюме.
Импульсный сигнал. Преодоление затухания.
Другим принципом передачи и записи информации является импульсная форма сигнала. Эта форма получила такое название потому, что сигнал передается короткими одинаковыми импульсами тока. В каждый данный момент ток может иметь два уровня.
Справка Слово "импульс" (от латинского слова "impulsus", что переводится как "удар" или "толчок") в отношении электрических сигналов означает кратковременное отклонение напряжения или силы тока от некоторого постоянного значения.
Основной характеристикой такого принципа является прерывистая природа сигнала. Можно представить передачу сигнала в виде графика, какой использовался для отображения аналогового сигнала (уровень тока и время "откладываются" по осям графика). В этом случае график отображает всего два состояния: "есть ток" (уровень, близкий к максимальному) и "нет тока" (уровень, близкий к нулевому) (рис. 3.3). Нет никаких иных вариантов, кроме чередования импульсов.
Рис. 3.3. Схема импульсного сигнала
Определение
Импульсный способ передачи информации – это способ, у которого передача происходит не непрерывно, а только в отдельные моменты времени, в промежутках между ними сигнал отсутствует или его воздействие пренебрежимо мало.
Такой способ передачи сигналов дает возможность преодолеть указанные выше недостатки аналогового сигнала.
Преодоление затухания
Стоит заметить (не касаясь технических подробностей), что значительный диапазон между двумя уровнями сигнала (или даже между наличием и отсутствием сигнала) создают условия, уменьшающие затухание и повышающие различение сигналов, например в случае общего понижения напряжения в сети.
В самом деле, довольно основательный запас "прочности" позволяет устройствам приема, передачи и воспроизведения легко "разобраться", какой из уровней в данный момент поступает в обработку. Кроме того, эти два уровня имеют заранее известные (стандартные) значения, которые не трудно проконтролировать и легко восстановить.
Важная мысль
Импульсный способ, конечно, не отменяет физически неизбежного затухания, однако передача всего двух очень "контрастных" уровней сигнала позволяет различать их даже при сильной степени затухания.
Пример-метафора
Подобный прием используют в знаках дорожного движения, сводя изображение к двум максимально контрастным цветам (черное изображение на желтом фоне) для того, чтобы обеспечить различимость на самой большой дистанции. Если бы использовалось аналоговое изображение, например тоновая фотография даже великолепного качества, то достаточно уверенное восприятие было бы возможно только с близкого расстояния.
Возможность контроля сигнала
Если импульсный сигнал сравнивать с аналоговым сигналом (для которого характерно непрерывное и разнообразное изменение уровня тока), может сложиться впечатление полной скуки, поскольку по такому сигналу нельзя получить никакой даже приблизительной информации о сигнале: громкий он или тихий, быстрый или медленный, с повышающимся или понижающимся тоном и т. д.
Однако не стоит делать опрометчивых выводов. У скучных импульсов есть одно весьма существенное преимущество: импульсы можно сосчитать! Поэтому такой вид называют еще импульсно-цифровым способом передачи информации. (Понятно, что при всех красотах аналоговые "извивы" сосчитать невозможно).