Цифровий сигнал – довідка

# вікіпедія, Популярність: 25

**

Цифровий сигнал: оцифровкування, переваги та використання

**

Цифрові сигнали є основою цифрової ери, пронизуючи всі аспекти нашого сучасного світу. Від передачі даних до зберігання інформації, обробки зображень та звуку – цифрові сигнали стали невід’ємною частиною нашого повсякденного життя. У цій статті ми здійснимо глибоке занурення у світ цифрових сигналів, досліджуючи їх сутність, переваги, види та різноманітні застосування у сучасному світі.

## Що таке цифровий сигнал?

Цифровий сигнал – це дискретний сигнал у часі та амплітуді, представлений послідовністю числових значень. Ці значення відповідають виміряним даним фізичного процесу, вираженим у цифровій формі. У цифровому сигналі інформація кодується за допомогою бінарних кодів, які складаються з дискретних значень 0 та 1, позначаючи відповідно низький та високий рівні сигналу.

### Як відбувається оцифровування аналогових сигналів?

Оцифрування – це процес перетворення аналогового сигналу в цифровий. Він здійснюється за допомогою аналого-цифрового перетворювача (АЦП). АЦП отримує аналоговий сигнал, вимірює його значення у певних точках часу та перетворює ці виміри у відповідні цифрові коди.

Процес оцифровування складається з двох основних етапів:

1. **Дискретизація:** Розподіл аналогового сигналу на окремі точки даних, відомі як відліки.
2. **Квантування:** Перетворення кожного значення відліку в дискретне цифрове значення згідно з встановленим набором кроків квантування.

Результуючий цифровий сигнал є дискретною апроксимацією початкового аналогового сигналу.

## Які переваги цифрових сигналів?

Цифрові сигнали мають ряд переваг порівняно з аналоговими сигналами:

1. **Шум і завади:** Цифрові сигнали менш схильні до шуму та завад, оскільки інформація кодується у дискретних значеннях, а не у безперервному діапазоні.
2. **Зберігання:** Цифрові сигнали можна легко зберігати та відтворювати за допомогою цифрових пристроїв, таких як комп’ютери, смартфони та жорсткі диски.
3. **Обробка:** Цифрові сигнали легко обробляються за допомогою цифрового обладнання, що дозволяє виконувати складні операції з даними та фільтрацію.
4. **Передача:** Цифрові сигнали можуть передаватися на великі відстані без значних втрат за допомогою цифрових каналів передачі даних.

## Види цифрових сигналів

Цифрові сигнали можуть мати різні форми та структури, залежно від типу даних та способу кодування. Деякі поширені види цифрових сигналів включають:

1. **Двійкові сигнали:** Найпростіший тип цифрового сигналу, що складається з послідовності бітів 0 та 1.
2. **Аналогово-цифрова модуляція (АЦМ):** Цифрові сигнали, отримані шляхом модуляції аналогового сигналу цифровими даними.
3. **Цифрова імпульсна модуляція (ЦІМ):** Цифрові сигнали, створені шляхом дискретизації та квантування аналогового сигналу до серії імпульсів різної тривалості чи амплітуди.
4. **Широтно-імпульсна модуляція (ШІМ):** Цифрові сигнали, які модулюють ширину імпульсів для передачі інформації.
5. **Коди виправлення помилок (КВП):** Спеціальна форма цифрового сигналу, призначена для виявлення та виправлення помилок у даних, що передаються.

## Застосування цифрових сигналів

Цифрові сигнали широко використовуються в різних галузях:

1. **Цифрові комунікації:** Передача інформації у цифровій формі через канали зв’язку, такі як Інтернет, мобільні мережі та волоконно-оптичні лінії.
2. **Цифрова обробка сигналів (ЦОС):** Обробка цифрових сигналів для вилучення корисних даних, зменшення шуму та завад, а також для виконання різних операцій зображення та звуку.
3. **Цифрові комп’ютери:** Цифрові сигнали використовуються у комп’ютерах для представлення даних, виконання обчислень та зберігання інформації.
4. **Цифрові системи управління:** Цифрові сигнали використовуються в системах управління для контролю та регулювання різноманітних процесів, включаючи промислове обладнання, автомобільні двигуни та роботи.
5. **Цифрові датчики:** Цифрові датчики перетворюють фізичні величини, такі як температура, тиск та положення, у цифрові сигнали для подальшої обробки та аналізу.

В якості висновку

Цифрові сигнали стали основою сучасних технологій, забезпечуючи ефективну передачу, обробку та зберігання інформації в різноманітних галузях. Переваги цифрових сигналів над аналоговими значні, що робить їх ключовим компонентом нашого цифрового світу, дозволяючи нам підтримувати зв’язок, обмінюватися даними, керувати складними системами та розгадувати складні проблеми.

**Часто задавані питання (FAQ)**

1. Що таке цифрова сигналізація?
Цифрова сигналізація – це метод передачі дискретних сигналів у цифровій формі, використовуючи закодовані послідовності двійкових чисел.
2. Яке значення має цифрове зображення?
Цифрове зображення є цифровим представленням реального зображення, що складається з масиву пікселів, кожен з яких має колір і яскравість, що виражаються у дискретних цифрових значеннях.
3. Звідки виник デジタル信号?
Цифровий сигнал – це перекладений з японської мови термін “деджітару сигнару”, що означає дискретний сигнал з певним значенням інформативного параметра, який визначається у цифровій формі.
4. Як зберігаються цифрові сигнали?
Цифрові сигнали зберігаються у цифрових пристроях, таких як комп’ютери, смартфони та жорсткі диски, у вигляді послідовностей бітів.
5. Як цифрові сигнали використовуються в сучасних комунікаціях?
Цифрові сигнали використовуються в сучасних комунікаціях для передачі даних, голосу та відео через різні канали зв’язку, включаючи Інтернет, мобільні мережі та волоконно-оптичні лінії.

Залишити коментар

Опубліковано Максим на 23 12 2023. Поданий під Технології. Ви можете слідкувати за будь-якими відповідями через RSS 2.0. Ви можете подивитись до кінця і залишити відповідь.