Дискретизация сигналов

Информационно измерительные системы.

Введение.

ИИС – совокупность сенсоров, датчиков, устройств преобразования и фильтрации, оцифровки, кодирования, модуляции каналов, устройств восстановления, процессоров (контроллеров), позволяющая представлять измеряемую информацию в нужном виде и в нужном месте.

Сенсор выдает аналоговый сигнал. Процессоры или компьютеры не могут оперировать с аналоговым сигналом, поэтому нужно определить сигнал в цифровой (который определен лишь в отдельных точках временной оси). Производится дискретизация и квантование по уровню сигнала. Это делается с помощью схем взятия выборок в АЦП (аналого-цифровом преобразователе). Действие АЦП и есть оцифровка.

До дискретизации сигнал фильтруют (пропускают через аналоговый фильтр), усиливают (линейным усилителем, который не искажает сигнал, а увеличивает масштаб), подготавливают к передаче по каналу (кодирование, модуляция), принимают, восстанавливают.

Дискретизация сигналов.

В любой ИИС информация циркулирует в виде сигналов. Роль координат, в которых восстанавливается сигнал, обычно выполняют отсчеты (время и амплитуда).

В результате дискретизации получается:

Рис 1.

Наша задача – научиться восстанавливать сигнал.

Для конкретных задач обычно требуется значительно меньше информации, нежели непрерывный сигнал.

Рациональное выполнение операции дискретизации и квантования приводит к значительному экономичному эффекту, как за счет уменьшения затрат на обработку и хранение информации, так и за счет снижения количества ошибок при передаче.

Передача сигнала в цифровом виде (дискретном) позволяет избежать свойственного аналоговым сигналам накопления ошибок в процессе передачи.

Практическая реализация цифровой передачи оказывается весьма эффективной, когда количество уровней равно двум (0 и 1).

Поиск по сайту: