Передача Цифровых Сигналов: Интересная Информация(100%)

Передача цифровых сигналов: Различные методы и Основы данных и сигналов

Здравствуйте, уважаемые друзья и ости блога atready.ru! Что такое цифровой сигнал и как происходит передача цифровых сигналов? Давайте узнаем прямо сейчас! Поехали …

Цифровой сигнал, периодический или непериодический, представляет собой составной аналоговый сигнал с частотами от нуля до бесконечности. Мы можем передавать цифровой сигнал, используя один из двух разных подходов. Передача в основной полосе частот или широкополосная передача (с использованием модуляции).

Для передачи сигналов, о котрых мы с Вами сегодня будем говорить используются специальные модули. Вот один из них:

Модуль RJ45, специально предназначен для передачи цифровых и аналоговых аудио-, видео- и информационных сигналов. Также служит для любых приложений класса D, согласно ISO/IEC 11801:2002, TIA/EIA 568-B.2-1 и EN 50173-1:2002. Для его монтажа не требуется применение специального инструмента. Более подробно можете узнать о все имеющихся модулях по ссылке выше. А мы с Вами идем дальше …

1. Передача в основной полосе

Передача в основной полосе означает отправку цифрового сигнала по каналу без изменения цифрового сигнала на аналоговый сигнал. На следующем рисунке показана передача в основной полосе.

Для передачи в основной полосе частот требуется канал нижних частот, канал с шириной полосы, которая начинается с нуля. Это тот случай, если у нас есть выделенный носитель с полосой пропускания, составляющей только один канал. Например, вся полоса пропускания кабеля, соединяющего два компьютера, составляет один канал. В качестве другого примера, мы можем подключить несколько компьютеров к шине, но не позволять общаться более чем двум станциям одновременно.

2. Широкополосная передача (с использованием модуляции)

Широкополосная передача или модуляция означает изменение цифрового сигнала на аналоговый сигнал для передачи. Модуляция позволяет нам использовать полосовой канал – канал с полосой пропускания, которая не начинается с нуля. Этот тип канала более доступен, чем канал нижних частот. На следующем рисунке показан полосовой канал.

Основы данных и сигналов

Основной функцией физического уровня является перемещение данных в форме электромагнитных сигналов через среду передачи. Независимо от того, могут ли данные представлять собой числовую статистику с другого компьютера, отправлять анимированные изображения с проектной рабочей станции или вызывать звонок в удаленном центре управления, вы работаете с передачей данных по сетевым соединениям.

Аналоговые и цифровые данные

Данные могут быть аналоговыми или цифровыми. Термин «аналоговые данные» относится к информации, которая является непрерывной. Цифровые данные относятся к информации, имеющей дискретные состояния. Например, аналоговые часы с часовыми, минутными и секундными стрелками дают информацию в непрерывной форме, движения стрелок – непрерывные. С другой стороны, цифровые часы, которые сообщают о часах и минутах, внезапно изменятся с 8:05 до 8:06.

Аналоговые и цифровые сигналы:

Аналоговый сигнал имеет бесконечно много уровней интенсивности в течение определенного периода времени. Когда волна движется от значения A к значению B, она проходит через нее и включает в себя бесконечное число значений на своем пути. Цифровой сигнал, с другой стороны, может иметь только ограниченное количество определенных значений. Хотя каждое значение может быть любым числом, оно часто просто 1 и 0.

Следующая программа иллюстрирует аналоговый сигнал и цифровой сигнал. Кривая, представляющая аналоговый сигнал, проходит через бесконечное количество точек. Вертикальные линии цифрового сигнала, однако, демонстрируют внезапный скачок, который сигнал совершает от значения к значению.

Периодические и непериодические сигналы:

Аналоговые и цифровые сигналы могут принимать одну из двух форм: периодическую или непериодическую.

Периодический сигнал: Периодический сигнал завершает шаблон в пределах измеримого периода времени, называемого периодом, и повторяет этот шаблон в течение последующих идентичных периодов. Завершение одного полного шаблона называется циклом.

Непериодический сигнал: непериодический сигнал изменяется без проявления шаблона или цикла, который повторяется с течением времени.

Периодический аналоговый сигнал:

Периодические аналоговые сигналы могут быть классифицированы как простые или составные. Простой периодический аналоговый сигнал, синусоида, не может быть разложен на более простые сигналы. Составной периодический аналоговый сигнал состоит из множества синусоидальных волн.

Синусоида является наиболее фундаментальной формой периодического аналогового сигнала. Когда мы визуализируем его как простую колеблющуюся кривую, его изменение в течение цикла происходит плавно и последовательно, непрерывно, катясь потоком. На следующем рисунке показана синусоида. Каждый цикл состоит из одной дуги над временной осью, за которой следует одна дуга под ней.

Синусоида может быть представлена тремя параметрами: пиковой амплитудой, частотой и фазой.

Пиковая амплитуда:

Пиковая амплитуда сигнала – это абсолютная величина его максимальной интенсивности, пропорциональная энергии, которую он несет. Для электрических сигналов пиковая амплитуда обычно измеряется в вольтах. На следующем рисунке показаны два сигнала и их пиковые амплитуды.

Период и частота:

Период относится к количеству времени, в секундах, в течение которого сигнал должен завершить 1 цикл. Частота относится к числу периодов в I с. Обратите внимание, что период и частота являются только одной характеристикой, определенной двумя способами. Период – обратная частота, а частота – обратная периодическая, как показывают следующие формулы.

f = 1 / T и t = 1 / F

Фаза:

Термин фаза описывает положение формы волны относительно времени О. Если мы думаем о волне как о чем-то, что может быть смещено назад или вперед вдоль оси времени, фаза описывает величину этого смещения. Это указывает на состояние первого цикла.

Длина волны:

Длина волны является еще одной характеристикой сигнала, проходящего через среду передачи. Длина волны связывает период или частоту простой синусоидальной волны со скоростью распространения среды. Хотя частота сигнала не зависит от среды, длина волны зависит как от частоты, так и от среды. Длина волны является свойством любого типа сигнала. При передаче данных мы часто используем длину волны для описания пропускания света в оптическом волокне. Длина волны – это расстояние, которое простой сигнал может пройти за один период.

Область времени и частоты:

Область времени:

Синусоида полностью определяется ее амплитудой, частотой и фазой. Мы демонстрировали синусоидальную волну, используя так называемый график во временной области. График временной области показывает изменения амплитуды сигнала относительно времени.

Частотный домен:

Чтобы показать связь между амплитудой и частотой, мы используем график в частотной области. График частотной области касается только пикового значения и частоты.

Очевидно, что частотную область легко построить и передать информацию, которую можно найти на графике во временной области. Преимущество частотной области заключается в том, что мы можем сразу увидеть значения частоты и амплитуды пика. Полная синусоида представлена одним шипом. Положение шипа показывает частоту; его высота показывает амплитуду пика.

Вы сегодня узнали, что такое передача цифровых сигналов. На этом пока вся информация на сегодняшний день. Всем удачи и благополучия! До новых встреч!