ИМПУЛЬСНЫЙ СПОСОБ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ИНФОРМАЦИИ


В современной радиоэлектронике используют два основных
способа представления и обработки сигналов информации: аналоговый и импульсный (цифровой).

Аналоговый сигнал информации непрерывен во времени и c той или иной степенью точности соответствует реальному физическому процессу в реальном масштабе времени. Так, изменение температуры окружающей среды происходит непрерывно, измеритель температуры также непрерывно отражает этот процесс. Все сигналы информации естественного происхождения – аналоговые. Устройства обработки аналоговой информации, или аналоговые вычислительные машины (АВМ), решают специальные задачи, связанные с дифференцированием или интегрированием аналоговых величин, а также дифференциальные и алгебраические уравнения, выполняют математическое моделирование физических процессов и другие функции.

Развитие интегральной схемотехники привело к созданию технических средств высокой точности и универсальности, позволяющих обрабатывать сигналы информации, предварительно преобразованные в импульсный (цифровой) вид. Формально такой способ обработки информации намного сложнее аналогового. Так, основная микросхема для воспроизведения с помощью лазерного луча цифровой записи звука содержит 100 тыс. транзисторов, а усилитель записи, представленной в аналоговом виде на обычной грампластинке, содержит 10 – 20 транзисторов.

Известно несколько способов представления аналоговой величины

в импульсном виде. Изменение во времени некоторой аналоговой
величины U (t), например температуры среды, показано на рисунке 1, а. При анализе мгновенных значений U (t) в моменты t1, t2, t3, … эту функцию можно представить в виде:

– последовательности импульсов U1 (рисунок 1, б),амплитуда которых пропорциональна мгновенным значениям U (t);

– последовательности импульсов U2 постоянной амплитуды (рисунок 1, в), длительность которых пропорциональна мгновенным значениям U (t);

– пакетов импульсов U3 (рисунок 1, г), количество которых в каждом пакете пропорционально мгновенным значениям U (t);

– последовательности импульсов U4 (рисунок 1, д),частота повторения которых пропорциональна мгновенным значениям U (t).

    Рисунок 1 – Разновидности импульсного представления сигнала информации  
t
t
t
t
t
U (t)
U1
U2
U3
U4
t1
t2
t3
t4
t5
а
б
в
г
д
Таким образом, информация об аналоговой величине содержится в одном из параметров импульсной последовательности. Такое представление аналоговой величины отражает ее не полностью, так как часть информации теряется. Например, неизвестно, как ведет себя аналоговая величина в интервале времени между выборками (моменты t1, t2 и т. д.). Однако эти потери могут быть уменьшены увеличением частоты обращений, т. е. более частым анализом аналоговой величины.

Устройства, преобразующие аналоговые величины в импульсный (цифровой) вид, называют аналого-цифровыми преобразователями (АЦП),а устройства обратного преобразования – цифроаналоговыми преобразователями (ЦАП).

Основой каждой периодической импульсной последовательности (рисунок 2) является импульс прямоугольной формы, который характеризуется амплитудой Um и длительностью tи, а также длительностями фронта tф и среза tср, спадом вершины ∆U (рисунок 3).Дополнительными параметрами являются частота ƒи, период следования Ти импульсов и их скважность Q.

U
U

τи
Um
tи
Tи
а
б
t
τи
τи
U
1/ Tи = tи
t

 


 

 

t
в
τи
τи
τи

 

 


Рисунок 2 – Периодическая последовательность прямоугольных импульсов (а),

спектры одиночного прямоугольного импульса (б)

и импульсной последовательности (в)

 

tф
tср
tи
а
t
t
T
tп
tи
U
U
б
∆U
0,1U
Um

Рисунок 3 – Электрический импульс: а – идеальный; б – реальный

 




Дата добавления: 2020-07-18; просмотров: 751;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.009 сек.