अॅनालॉग, स्वतंत्र आणि डिजिटल सिग्नल

कोणतेही भौतिक प्रमाण त्याच्या मूल्य बदलाच्या स्वरूपानुसार स्थिर असू शकते (जर त्याचे फक्त एक निश्चित मूल्य असेल तर), स्वतंत्र (जर त्यात दोन किंवा अधिक स्थिर मूल्ये असू शकतात), किंवा अॅनालॉग (जर त्यात असीम मूल्ये असू शकतात). या सर्व प्रमाणांचे डिजिटायझेशन करता येते.

अॅनालॉग सिग्नल

अॅनालॉग सिग्नल हा एक सिग्नल आहे जो वेळेच्या अक्षाच्या सापेक्ष प्रत्येक बिंदूवर परिभाषित केलेल्या मूल्यांच्या संचाच्या सतत रेषेद्वारे दर्शविला जाऊ शकतो. अॅनालॉग सिग्नलची मूल्ये कोणत्याही क्षणी अनियंत्रित असतात, म्हणून ते सामान्यतः एक प्रकारचे निरंतर कार्य (वेरिएबल म्हणून वेळेवर अवलंबून) किंवा वेळेच्या तुकड्यानुसार सतत कार्य म्हणून प्रस्तुत केले जाऊ शकते.

अॅनालॉग सिग्नल म्हटले जाऊ शकते, उदाहरणार्थ, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक मायक्रोफोन किंवा ट्यूब ध्वनिक अॅम्प्लिफायरच्या कॉइलद्वारे व्युत्पन्न केलेला ऑडिओ सिग्नल, कारण असा सिग्नल सतत असतो आणि त्याची मूल्ये (व्होल्टेज किंवा प्रवाह) एकमेकांपासून खूप भिन्न असतात. कोणत्याही क्षणी.

खालील आकृती या प्रकारच्या अॅनालॉग सिग्नलचे उदाहरण दर्शवते.

एनालॉग मूल्यांमध्ये विशिष्ट मर्यादेत असीम विविध मूल्ये असू शकतात. ते निरंतर आहेत आणि त्यांची मूल्ये झेप आणि सीमांमध्ये बदलू शकत नाहीत.

अॅनालॉग सिग्नलचे उदाहरण: थर्मोकूपल एनालॉग तापमान मूल्य प्रसारित करते प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलरकडे, जे सॉलिड स्टेट रिलेसह इलेक्ट्रिक ओव्हनमध्ये तापमान नियंत्रित करते.

स्वतंत्र सिग्नल

जर सिग्नल वेळेत केवळ विशिष्ट क्षणी यादृच्छिक मूल्ये गृहीत धरत असेल तर अशा सिग्नलला स्वतंत्र म्हणतात. बर्‍याचदा, सराव मध्ये, एकसमान टाइम ग्रिडवर वितरीत केलेले वेगळे सिग्नल वापरले जातात, ज्याच्या चरणाला सॅम्पलिंग अंतराल म्हणतात.

एक स्वतंत्र सिग्नल काही विशिष्ट नॉन-शून्य मूल्ये केवळ सॅम्पलिंग क्षणांवर गृहीत धरतो, म्हणजेच, अॅनालॉग सिग्नलच्या विपरीत, ते सतत नसते. जर ठराविक आकाराचे छोटे भाग नियमित अंतराने ध्वनी सिग्नलमधून कापले गेले तर अशा सिग्नलला स्वतंत्र म्हटले जाऊ शकते.

खाली सॅम्पलिंग इंटरव्हल T सह असे वेगळे सिग्नल तयार करण्याचे उदाहरण दिले आहे. लक्षात घ्या की फक्त सॅम्पलिंग इंटरव्हल मोजले जाते, सिग्नलचे मूल्य स्वतः मोजत नाही.

स्वतंत्र सिग्नलमध्ये दोन किंवा अधिक निश्चित मूल्ये असतात (त्यांच्या मूल्यांची संख्या नेहमी पूर्णांक म्हणून व्यक्त केली जाते).

दोन मूल्यांसाठी साध्या वेगळ्या सिग्नलचे उदाहरण: मर्यादा स्विचचे सक्रियकरण (यंत्रणाच्या विशिष्ट स्थितीत स्विच संपर्कांचे स्विचिंग). लिमिट स्विचमधून सिग्नल फक्त दोन आवृत्त्यांमध्ये प्राप्त केला जाऊ शकतो - संपर्क खुला आहे (क्रिया नाही, व्होल्टेज नाही) आणि संपर्क बंद आहे (तेथे क्रिया आहे, व्होल्टेज आहे).

डिजिटल सिग्नल

जेव्हा एक स्वतंत्र सिग्नल फक्त काही निश्चित मूल्ये घेतो (जे एका विशिष्ट पिचसह ग्रिडवर स्थित असू शकतात) जेणेकरून ते क्वांटम परिमाणांच्या मालिका म्हणून दर्शविले जाऊ शकतात, अशा वेगळ्या सिग्नलला डिजिटल म्हणतात. म्हणजेच, डिजिटल सिग्नल हा एक स्वतंत्र सिग्नल आहे जो केवळ वेळेच्या अंतरानेच नव्हे तर पातळीनुसार देखील परिमाणित केला जातो.

सराव मध्ये, स्वतंत्र आणि डिजिटल सिग्नल अनेक समस्यांमध्ये ओळखले जातात आणि संगणकीय उपकरण वापरून नमुने म्हणून सहजपणे निर्धारित केले जाऊ शकतात.

आकृती अॅनालॉगवर आधारित डिजिटल सिग्नल तयार करण्याचे उदाहरण दर्शवते. कृपया लक्षात ठेवा की डिजिटल सिग्नल मूल्ये मध्यवर्ती मूल्ये घेऊ शकत नाहीत, फक्त विशिष्ट - अनुलंब ग्रिडमधील चरणांची पूर्णांक संख्या.

संगणकीय उपकरणांच्या मेमरीमध्ये डिजिटल सिग्नल सहजपणे रेकॉर्ड केला जातो आणि पुन्हा लिहिला जातो, अचूकता न गमावता तो सहजपणे वाचला जातो आणि कॉपी केला जातो, तर एनालॉग सिग्नल पुन्हा लिहिणे नेहमी काहींच्या नुकसानाशी संबंधित असते, जरी क्षुल्लक, माहितीचा भाग.

डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंगमुळे गुणवत्तेची कोणतीही हानी न होता किंवा नगण्य हानीसह संगणकीय ऑपरेशन्सच्या अंमलबजावणीमुळे उच्च कार्यक्षमतेसह डिव्हाइसेस प्राप्त करणे शक्य होते.

या फायद्यांमुळे, हे डिजिटल सिग्नल आहेत जे आज डेटा स्टोरेज आणि प्रोसेसिंग सिस्टममध्ये सर्वव्यापी आहेत. सर्व आधुनिक मेमरी डिजिटल आहे. अ‍ॅनालॉग स्टोरेज मीडिया (जसे की कॅसेट इ.) फार काळ लोप पावला आहे.

अॅनालॉग आणि डिजिटल व्होल्टेज मोजणारी साधने:

परंतु डिजिटल सिग्नलमध्ये देखील त्यांचे दोष आहेत.ते जसे आहेत तसे थेट प्रसारित केले जाऊ शकत नाहीत, कारण प्रसारण सहसा सतत विद्युत चुंबकीय लहरींद्वारे केले जाते. म्हणून, डिजिटल सिग्नल प्रसारित आणि प्राप्त करताना, त्याचा अवलंब करणे आवश्यक आहे अतिरिक्त मॉड्यूलेशनसाठी आणि अॅनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण... डिजिटल सिग्नलची लहान डायनॅमिक श्रेणी (सर्वात मोठ्या मूल्याचे सर्वात लहान मूल्याचे गुणोत्तर), नेटवर्कवरील मूल्यांच्या परिमाणीकरणामुळे, त्यांचे आणखी एक तोटे आहे.

अशी क्षेत्रे देखील आहेत जिथे अॅनालॉग सिग्नल अपरिहार्य आहेत. उदाहरणार्थ, अॅनालॉग ध्वनी कधीच डिजिटलशी तुलना केली जाणार नाही, त्यामुळे सर्वाधिक सॅम्पलिंग दरांसह डिजिटल ऑडिओ रेकॉर्डिंग फॉरमॅट भरपूर असूनही ट्यूब अॅम्प्लीफायर आणि रेकॉर्डिंग अद्याप फॅशनच्या बाहेर गेलेले नाहीत.