Сигнал

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Емблема за пояснителна страница Вижте пояснителната страница за други значения на Сигнал.

Сигналът представлява количество информация, пренесено през преносна среда с помощта на подходящ за целта вид енергия: електромагнитна, електрична и други.

Общи сведения[редактиране | edit source]

В теорията на информацията сигналът е физичен процес, чиито параметри се изменят във времевата или честота област и се използва за пренос на информация. В дадена комуникационна система предавателят кодира дадено съобщение и го пренася до приемника по комуникационен канал. Например думите „Две петлета се скарали“ могат да бъдат съобщение, изговорено по телефона. Телефонният предавател (в случая — микрофон) преобразува звуците в електрически сигнал. Сигналът се предава по телефонен кабел на приемащия телефон и приемникът (слушалка) го преобразува обратно в звуци.

Теорията на информацията изучава както непрекъснати сигнали, обикновено наричани „аналогови“ сигнали, така и дискретни или квантови сигнали, от които в наши дни най-често се използват „цифровите“ сигнали. Информацията, пренасяна от един сигнал, може да се измерва както на секунда (или друг интервал от време), така и на предаден символ, т.е. или в непрекъснато, или в дискретно време.

В теорията на информацията съобщението се генерира от стохастичен процес и предаденият сигнал наследява статистическите си свойства от съобщението. Обратно, наричането „сигнал“ на процеса, който генерира предаваната поредица от състояния в комуникационния канал предполага, че този процес е стохастичен. Когато той не е стохастичен, може да се получат грешки.

Сигналите са измерими физически величини, носители на информация. Представят се математически като функции на една или повече променливи, като най-често се задават във времево развитие. Извличането на информацията от сигналите се осъществява посредством обработката на сигналите. При анализа на изображения, например, сигналът, носещ информация за яркостта на изображението се представя като функция на две независими пространствени променливи.

Сигналите, които са непрекъснати функции на времето (на независимите променливи) се наричат аналогови или непрекъснати. Изчислителните системи използват дискретни (цифрови) сигнали, съществуващи само за определени (дискретни и цели) стойности на независимите променливи. Цифровите сигнали са дискретни, но често произлизат от непрекъснати сигнали и представляват поредица от числа. При цифровата обработка на изображения аналоговите сигнали се преобразуват в цифрови посредством АЦП (аналого цифров преобразувател) и полученият цифров код се подлага на обработка от процесора. Целта на обработката е извличане на информацията от сигналите (честота, амплитуда, спектрален анализ и др.), нейното записване и последваща обработка, извличане на полезния сигнал от шума (филтрация, автокорелация, конволюция), преобразуване на информацията, която се съдържа в сигнала, компресиране и получаване на сигнал за обратна връзка в цифровите системи за управление.

Типовете сигнали могат да бъдат променливи и постоянни във времето. Електрическите сигнали се подчиняват на законите на електричеството. Такива закони са:

Шум[редактиране | edit source]

В процеса на създаване, излъчване, пренасяне, приемане и обработване е възможно да имаме изкривявания в сигнала. Поради тези смущения е възможно в процеса на детектиране и установяване на това, каква информация съдържа той, може да направим грешно тълкуване. Тип смущение е например преплитане на разговори (crosstalk), който се получава, тогава когато сигналите от два източника се преплитат в една обща преносна среда. Възможността от такъв процес може да се обособи примерно от магнитна индукция между два близко намиращи се кабела. Тип шум са загубите. Казваме, че под затихване (загуби) имаме предвид и шум, защото затихването може да се представи като шум имащ перманентно действие в една посока - намаляване на амплитудата на сигнала. Типове затихвания са: оптични загуби, загуби от дройникуване и безжични загуби.

Смущения в сигналите разпространяващи се в електрическите системи са индуктивността и капацитивността присъстващи в нея.

Връзки в мрежовите системи[редактиране | edit source]

Заземяване[редактиране | edit source]

В осъществяването на всяка една мрежова система важно място намира процедурата на заземяване на всички електрически системи, които я изграждат. Това не е без основание, тъй като е възможно попадането на електрически сигнали или близки мълнии, които да доведат до протичането или индуцирането на мощни и вредни шумове. В системата на заземяване то се изпълнява "стъпално". Под стъпално тук се има предвид, че примерно три компютъра се заземяват към една обща система (бележим я с 1), други три компютъра или у-ва са заземени към втора система (бележим с 2) и т.н. Системи 1, 2, ..., 10 се заземяват към система 1.1, системи 11, 12, ..., 20 се заземяват в система 1.2 и т.н. В крайна сметка 1.1, 1.2 и т.н. се свързват към един общ накрайник за цялата мрежова система.

Източници[редактиране | edit source]