ما هي الإشارة. أنواع الإشارات

عمليا من لحظة الأصلتواجه القبائل البشرية الحاجة ليس فقط لتجميع المعلومات ، ولكن أيضا لتبادلها مع بعضها البعض. ومع ذلك ، إذا لم يكن من الصعب على الجيران القيام بذلك (اللغة والكتابة) ، فعندئذ مع أولئك الذين كانوا على مسافات طويلة ، تسببت هذه العملية في بعض المشاكل.

بمرور الوقت ، تم حلها عن طريق الاختراعإشارة. وكانت أنواع الإشارات في أول بدائية جدا (الدخان والصوت وهلم جرا. P.)، ولكن تدريجيا بدأت الإنسانية حتى قوانين جديدة للطبيعة، التي ساهمت في اختراع طرق جديدة لنقل المعلومات. دعونا معرفة ما هي أنواع من الإشارات، والنظر في أي منهم هو الأكثر استخداما في المجتمع الحديث.

ما يسمى إشارة

تعني هذه الكلمة المعلومات المشفرة بواسطة نظام واحد ، والذي يتم نقله عبر قناة خاصة ويمكن فك تشفيره بواسطة نظام آخر.

يعتقد العديد من العلماء أن القدرةالكائنات البيولوجية أو حتى الخلايا الفردية على التواصل مع بعضها البعض (تشير إلى وجود العناصر الغذائية أو المخاطر) أصبحت القوة الدافعة الرئيسية للتطور.

كل شخص يمكن أن يكون بمثابة إشارةالعملية الفيزيائية التي تتكيف مع معلماتها مع نوع البيانات التي يتم إرسالها. على سبيل المثال ، في نظام الهاتف ، يحول المرسل كلمات أحد المشتركين في الحديث إلى إشارة الجهد الكهربائي التي تنتقل إلى الجهاز المستقبِل عن طريق الأسلاك ، التي يقع بالقرب منها الشخص المستمع.

إشارة ورسالة

هذان المفهومان قريبان جدًا من المعنى - حيث يحتويان على بعض البيانات المرسلة من المرسل إلى المستلم. ومع ذلك ، هناك فرق ملموس بينهما.

ولتنفيذ الهدف ، يجب بالضرورة أن يتلقى المرسل إليه الرسالة. أي أن دورة حياتها تتكون من ثلاث مراحل: معلومات الترميز - الإرسال - فك تشفير الرسالة.

في حالة الإشارة ، لا يعد قبولها شرطًا أساسيًا لوجودها. بمعنى أنه يمكن فك تشفير المعلومات المشفرة فيها ، ولكن ما إذا كان سيجريها شخص ما غير معروف.

التصنيف وفقًا لمعايير مختلفة للإشارة: الأنواع الرئيسية

في الطبيعة هناك العديد من الأصنافإشارات وجود ميزات مختلفة. فيما يتعلق بهذا ، يتم استخدام معايير مختلفة لهذه الظواهر لتصنيفها. وبالتالي ، يتم تمييز ثلاث فئات:

• من خلال طريقة تقديم (العادية / غير النظامية).
• حسب نوع الطبيعة الفيزيائية.
• حسب نوع الوظيفة التي تصف المعلمات.

إشارات حسب نوع الطبيعة الفيزيائية

اعتمادا على طريقة التشكيل ، تكون أنواع الإشارات على النحو التالي.

• كهربائي (ناقلة المعلومات - التيار المتغير بمرور الوقت أو التيار الكهربائي في الدائرة الكهربائية).
• المغناطيسي.
• الكهرومغناطيسية.
• الحرارة.
• إشارات الإشعاع المؤين.
• بصري / الضوء.
• صوتي (صوتي).

أنواع الإشارات ، الأخيرين هما أيضا أبسط الأمثلة على العمليات الفنية للاتصال ، والغرض منها هو الإبلاغ عن خصوصيات الوضع.

في معظم الأحيان يتم استخدامها لتحذير من خطر أو خلل في النظام.

في كثير من الأحيان ، والأصوات الصوتية والبصريةتستخدم للتنسيق للعمل المعدل من المعدات الآلية. لذا فإن بعض أنواع إشارات التحكم (الأوامر) تحفز النظام لبدء التمثيل.

على سبيل المثال ، في أنظمة إنذار الحريق معالكشف عن آثار الدخان من قبل أجهزة الاستشعار التي تنتج صوتا خارقة. وهذا ، بدوره ، ينظر إليه النظام على أنه إشارة تحكم لإطفاء مصدر الإشعال.

مثال آخر على كيفية الإشارة (أنواعإشارات وفقا لنوع الطبيعة المادية المذكورة أعلاه) ينشط النظام في حالة الخطر ، هو تنظيم درجة حرارة الجسم البشري. لذا ، إذا كانت عوامل مختلفة ترتفع درجة حرارة الجسم ، فإن الخلايا "تُعلم" الدماغ بها ، وتتضمن "نظام تبريد الجسم" ، المعروف لدى الجميع بالتعرق.

حسب نوع الوظيفة

في هذه المعلمة ، يتم تمييز فئات مختلفة.

• التناظرية (مستمر).
• الكم.
• منفصلة (الدافع).
• إشارة رقمية.

كل هذه الأنواع من الإشارات كهربائية. يرجع ذلك إلى حقيقة أنها ليست أسهل في التعامل معها فحسب ، بل يمكن نقلها بسهولة لمسافات طويلة.

ما هي الإشارة التناظرية وأنواعها

مثل هذا الاسم هو إشارة من أصل طبيعي ، يتغير باستمرار في الوقت (مستمر) وقادر على أخذ قيم مختلفة خلال فترة معينة.

نظرا لخصائصها ، فهي مناسبة تماما لنقل البيانات في الاتصالات الهاتفية والبث والتلفزيون.

في الواقع ، جميع الأنواع الأخرى من الإشارات (الرقمية ، الكمومية والمنفصلة) هي نظائر تم تحويلها بطبيعتها.

اعتمادا على المساحات المستمرة والكميات المادية المقابلة ، يتم تخصيص أنواع مختلفة من الإشارات التناظرية.

• خط مستقيم.
• قطعة
• دائرة.
• الفراغات تتميز متعددة الأبعاد.

إشارة كمية

كما سبق ذكره في الفقرة الأخيرة ، هذا هو كل شيءنفس الشكل التناظري ، ولكن الفرق هو أنه تم توحيدها. في نفس الوقت ، تم تقسيم مجموعة كاملة من قيمها إلى مستويات. يتم تمثيل عددهم في أرقام رقم معين.

عادة ما يتم استخدام هذه العملية في الواقع عند ضغط الإشارات الصوتية أو الضوئية. مستويات تكميم أكثر، وأكثر دقة يصبح تحولا من نوع التناظرية في الكم.

يشير الصنف المذكور أيضًا إلى الأصناف التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع.

في العديد من تصنيفات أنواع الإشارة لا يتم تخصيص هذه الإشارة. ومع ذلك ، فهو موجود.

عرض منفصل

تشير هذه الإشارة أيضًا إلى الإشارات الاصطناعية ولها عدد محدد من المستويات (القيم). كقاعدة عامة ، هناك اثنان أو ثلاثة.

في الممارسة العملية ، المنفصلة والتناظريةيمكن توضيح طرق إرسال الإشارات بمقارنة تسجيل الصوت على سجل فينيل و CD. في أول تقديم المعلومات في شكل مسار الصوت المستمر. ولكن في الثانية - في شكل نقاط أحرقت بواسطة الليزر مع قدرة عاكسة مختلفة.

يحدث هذا النوع من نقل البيانات عن طريق تحويل إشارة تناظرية مستمرة إلى مجموعة من القيم المنفصلة في شكل رموز ثنائية.

تسمى العملية أخذ العينات. اعتمادا على عدد الرموز في مجموعات التعليمات البرمجية (موحدة / غير موحدة) ، يتم تقسيمها إلى نوعين.

الإشارات الرقمية

اليوم ، هذه الطريقة لنقل المعلومات باستمرار محل التناظرية. مثل الاثنين السابقين ، هو أيضا مصطنع. في الممارسة ، يتم تمثيلها كتسلسل من القيم العددية.

على النقيض من التناظرية ، الكثيرجودة أعلى وأسرع ينقل البيانات ، في حين تنظيفها من تدخل الضوضاء. في نفس الوقت ، هذا هو ضعف الإشارة الرقمية (الأنواع الأخرى من الإشارات موجودة في الفقرات الثلاث السابقة). والحقيقة هي أن المعلومات التي تمت تصفيتها بهذه الطريقة تفقد الجسيمات "الصاخبة" مع البيانات.

في الواقع ، هذا يعني أن القطع بأكملها تختفي من الصورة المرسلة. وإذا كنا نتحدث عن الصوت - الكلمات أو حتى الجمل كاملة.

في الواقع ، يمكن أن تكون أي إشارة تناظريةلتشكيل رقمي. لهذا ، يخضع في الوقت نفسه إلى عمليتين: أخذ العينات وتكمية. وكطريقة منفصلة لنقل المعلومات ، لا تنقسم الإشارة الرقمية إلى مشاهدات.

شعبيته يساهم في حقيقة أن فيالسنوات الأخيرة، جيل جديد من أجهزة التلفزيون التي أنشئت خصيصا ل، طريقة لا التناظرية الرقمي للصورة والسمعية. ومع ذلك، فإنها يمكن أن تكون متصلا الكابلات TV التقليدية عن طريق المحولات.

تعديل الإشارات

ترتبط كل الطرق المذكورة أعلاه لنقل البيانات بظاهرة مثل التشكيل (للإشارات الرقمية - التلاعب). لماذا هو مطلوب؟

كما هو معروف ، الموجات الكهرومغناطيسية (بمساعدة منالتي تحمل أنواعًا مختلفة من الإشارات) عرضة للتوهين ، وهذا يقلل بشكل كبير من نطاق انتقالها. ولمنع ذلك ، يتم نقل ذبذبات التردد المنخفض إلى منطقة الموجات الطويلة ذات التردد العالي. هذه الظاهرة تسمى التحوير (التلاعب).

بالإضافة إلى زيادة مسافة الإرسال ،بسبب ذلك يزيد من الحصانة الضوضاء الإشارات. وأيضا هناك فرصة في وقت واحد لتنظيم عدة قنوات مستقلة لنقل المعلومات في وقت واحد.

العملية نفسها هي على النحو التالي. يتلقى الجهاز ، الذي يسمى المغير ، إشارتين في وقت واحد: تردد منخفض (يحمل معلومات معينة) وتردد عالي (غير إعلامي ، ولكنه قادر على الإرسال لمسافات طويلة). في هذا الجهاز يتم تحويلها إلى واحدة ، والتي تجمع في وقت واحد مزايا كل منهما.

تعتمد أنواع إشارات الخرج على المعلمة المعدلة لحامل الدخل للتذبذب عالي التردد.

إذا كانت متناسقة ، فإن عملية التعديل هذه تسمى تناظرية.

إذا كانت دورية - الدافع.

إذا كانت الإشارة الحاملة هي مجرد تيار مباشر - يطلق على هذا النوع ما يشبه الضوضاء.

يتم تقسيم النوعين الأولين لتشكيل الإشارات بدورهما إلى نوع فرعي.

يحدث التعديل التناظري بهذه الطريقة.

• السعة (AM) - تغيير في اتساع الإشارة الحاملة.
• المرحلة (FM) - التغييرات المرحلة.
• التردد - يتأثر فقط التردد.

أنواع تشكيل الإشارات النبضية (المنفصلة).

• السعة بالنبض (AMI).
• تردد النبض (PFM).
• عرض النبض (PWM).
• مرحلة النبض (FIM).

بعد النظر في طرق النقل الموجودةيمكن الاستنتاج أنه ، بغض النظر عن نوعهم ، يلعبون جميعًا دورًا مهمًا في حياة الإنسان ، مما يساعدهم على التطور الشامل والحماية من الأخطار المحتملة.

أما بالنسبة للإشارات التناظرية والرقمية (معبمساعدة المعلومات التي يتم نقلها في العالم الحديث) ، فعلى الأرجح ، في السنوات العشرين القادمة في الدول المتقدمة ، سيتم استبدال الأولى بالكامل تقريبًا بالثانية.