![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Сообщения, аналоговые и дискретные сигналы
Для передачи или хранения информации используется какой-либо язык, состоящий из определенных знаков и правил их применения. Знак — это совокупность признаков, по которым можно распознать какой-либо объект или явление (в более узком смысле это символ числа, буквы, математической или логической операции). Последовательность знаков, содержащих некоторую информацию, называют сообщением. Материальные носители сообщений – сигналы. Сигналы могут иметь различную физическую природу: - бумага с текстом или рисунком; - ферромагнитная пленка с участками различной намагниченности; - отклонение биметаллической пластины при изменении температуры; - изменение тока или напряжения; - отклонение шлагбаума на переезде и т. д. Сигналы формируются изменением параметров физического носителя. Так, текст или рисунок на бумаге получают изменением яркости и цвета ее отдельных элементарных площадок. В соответствии с рисунком 1, на котором показана работа термостата с биметаллическим регулятором, изменение температуры в объеме термостата вызывает изменение угла отклонения Рисунок 1 Рисунок 2 На заре автоматизации, пока автоматических систем было мало и каждая из них управляла конкретной машиной или процессом, конструкторы создавали устройства с передачей, хранением и переработкой сигналов различной физической природы. С развитием промышленности число автоматических систем быстро росло. В этих условиях неизбежно наряду с качеством их работы (точностью, быстродействием, надежностью) пришлось учитывать иих экономические показатели. Низкую стоимость (при сохранении высокого качества) можно обеспечить только при крупносерийном производстве унифицированных изделий. Но унификация и крупносерийное производство невозможны при создании управляющих устройств, работающих с сигналами различной физической природы.
Выход из этого затруднения был найден в создании регуляторов, работающих только с электрическими сигналами. Сигналы любой физической природы преобразуются датчиками в электрические сигналы, затем электрические сигналы в регуляторах сравниваются между собой и с заданными условиями, подвергаются всевозможной «переработке», и в результате вырабатывается электрический сигнал рассогласования [ x (t)— y (t)]. Последний в свою очередь преобразуется исполнительным устройством в воздействие необходимой физической природы (тепловое — нагреватель, механическое — электромотор и т. д.). Преимущество использования электрических сигналов: - электрические сигналы имеют очень большую скорость перемещения в пространстве, что обеспечивает быстрый обмен сообщениями, т.е. быстродействие; - интенсивное развитие электротехники и радиоэлектроники позволило создать простые и достаточно точные преобразователи любого вида энергии в электрическую энергию (датчики) и электрической энергии в любой другой вид энергии (исполнительные устройства); - именно электрические управляющие устройства наиболее технологичны, надежны, имеют малые габариты и массу, позволяют создавать простые конструкции, удобные в обслуживании. Указанные причины позволяют выделить электрические сигналы среди всех других сигналов и говорить об их прикладной универсальности. Поэтому сигналами чаще называют колебания электрического тока и напряжения, распространяющиеся на расстояние и несущие сообщения. Природа большинства физических величин (температура, давление, освещенность и т. д.) такова, что они могут принимать любые значения в каком-то диапазоне. В этом случае сигнал на выходе соответствующего датчика (термопара, тензорезистор, фотодиод и т. д.) на любом временном интервале может иметь бесконечное число различных значений. Так как в данном случае непрерывный сигнал изменяется аналогично исходной информации, он часто называется аналоговым. Устройства, в которых действуют указанные сигналы, также называются аналоговыми.
Энтропия сигнала определяется количеством значений, которые он может принимать. Для аналогового сигнала возможно бесконечное множество значений и энтропия непрерывного сигнала равна бесконечному числу битов. Однако в реальных системах непрерывность сообщений по величине не может быть реализована из-за конечной точности источников и приемников информации и действия внешних помех. Поэтому при передаче и обработке сигналов достаточно воспроизводить их лишь с определенной степенью достоверности, определяемой погрешностью всего устройства передачи и переработки информации. И чем больше погрешность (чем меньше разрешающая способность) устройства, обрабатывающего сигнал, тем меньшее количество информации (изменение энтропии) может быть извлечено из аналогового сигнала. Поэтому в необходимых случаях можно заменять непрерывный сигнал сигналом, квантованным по уровню в соответствии с рисунком 3 (участок а). Рисунок 3 Квантование существует всегда, если какая-либо физическая величина измеряется и приближенно представляется в цифровой форме. Необходимая точность приближения квантованного значения к истинному определяет шаг квантования Для дискретных сообщений, содержащих набор отдельных значений измеряемого параметра, существует способ определения количества информации. Для того чтобы его применить к аналоговым сообщениям, их необходимо подвергнуть квантованию по уровню и по времени, т.е. аналоговую информацию нужно представить в дискретной форме. Квантование по времени основано на теореме отсчетов, которая гласит, что непрерывный сигнал можно полностью отобразить и точно воссоздать по последовательности отсчетов, взятых через одинаковые интервалы времени, меньшие или равные половине периода наивысшей частоты, имеющейся в сигнале. Ряд таких отсчетов величины аналогового сигнала показан в соответствии с рисунком 3 (участок б) вертикальными отрезками различной длины. Одновременно применяя квантование по времени и по уровню, мы получим в соответствии с рисунком 3 (участок в ) дискретный сигнал, состоящий из отсчетов, количество которых в одну секунду не менее 2 F (где F — диапазон частот, занимаемый сигналом, Гц). Абсолютное значение величины равно одному из чисел n *
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; просмотров: 86; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.15.220.219 (0.008 с.) |