Сигна́л — зміна фізичної величини (наприклад, температури, тиску повітря, світлового потоку, сили струму тощо), що використовується для передачі даних. Саме завдяки цій зміні сигнал може нести в собі якусь інформацію. Інше визначення: сигнал — фізичний процес, властивості якого визначаються взаємодією між матеріальним об'єктом та засобом його дослідження.
Термін широко використовується у галузях науки й техніки, пов'язаних з обробкою й передаванням інформації, в кібернетиці, електроніці, радіотехніці, техніці зв'язку й ін.
Класифікація сигналів
За фізичною природою носія інформації:
- механічний сигнал — сигнал у вигляді механічного діяння твердого тіла, у якого дієвою величиною є сила, момент сили або переміщення;
- електричний сигнал — сигнал у вигляді електричного діяння, дієвою величиною якого є сила струму або напруга;
- радіосигнал — сигнал у вигляді діяння електромагнітного випромінювання, дієвою величиною якого є напруженість електричного поля або магнітного поля;
- оптичний сигнал — сигнал у вигляді діяння оптичного випромінювання, дієвою величиною якого є потік випромінювання;
- акустичний сигнал — сигнал у вигляді діяння звуку, дієвою величиною якого є звуковий тиск;
- гідравлічний (пневматичний) сигнал — сигнал у вигляді механічного діяння рідини (газу), дієвою величиною якого є тиск.
За способом задання сигналу:
- регулярні (детерміновані), задані аналітичною функцією;
- нерегулярні (випадкові), які приймають довільні значення в будь-який момент часу. Для опису таких сигналів використовуються засоби теорії ймовірності;
Залежно від функції, що описує параметри сигналу, виділяють аналогові, дискретні, квантовані та цифрові сигнали.:
- неперервні (аналогові), що описуються неперервною функцією;
- дискретні, що описуються функцією відліків, взятих в певні моменти часу;
- квантовані за рівнем;
- дискретні сигнали, квантовані за рівнем (цифрові).
Аналоговий сигнал (АС)
Більшість сигналів мають аналогову природу, тобто змінюються безперервно в часі і можуть набувати будь-яких значень на певному інтервалі. Аналогові сигнали описуються деякою математичною функцією часу.
Приклад АС — гармонічний сигнал s(t) = A·cos(ω·t + φ). Для передавання інформації змінюється в часі за законом модулюючого сигналу один або декілька параметрів сигналу s(t). При зміні амплітуди А, кругової частоти ω·t, фази φ, здійснюється відповідно амплітудна, частотна, фазова модуляція.
Дискретний сигнал
Дискретизація аналогового сигналу полягає в тому, що сигнал подається у вигляді послідовності значень, взятих в дискретні моменти часу. Ці значення називаються відліками.. Δt називається інтервалом дискретизації.
Квантований сигнал
При квантуванні вся область значень сигналу розбивається на рівні. Відстань між цими рівнями називається кроком квантування Δ. Число цих рівнів рівне N (від 0 до N-1). Кожному рівню присвоюється деяке число. Відліки сигналу порівнюються з рівнями квантування і як сигнал вибирається число, що відповідає певному рівню квантування.
Цифровий сигнал
Для того щоб представити аналоговий сигнал послідовністю чисел скінченної розрядності, його потрібно спочатку перетворити в дискретний сигнал, а потім квантувати. В результаті сигнал буде представлений таким чином, що на кожному заданому часовому проміжку відоме приблизне (квантоване) значення сигналу, яке можна записати цілим числом. Якщо записати ці цілі числа у двійковій системі, отримається послідовність нулів і одиниць, яка і буде цифровим сигналом.
Модуляція сигналу
Модуляція (лат. modulatio — розміреність, ритмічність) — процес зміни одного або декількох параметрів високочастотного носійного коливання за законом низькочастотного інформаційного сигналу (повідомлення).
Модуляція сигналу використовується для збільшення відстані передавання сигналу різними засобами передавання, підвищення завадозахищеності сигналу, нарощування пропускної спроможності каналів зв'язку тощо.
Види сигналів
- Аналоговий сигнал — сигнал, інформаційний параметр якого змінюється безперервно.
- Анізохронний сигнал — сигнал, у якого інтервали часу між сусідніми значущими моментами не обов'язково рівні чи кратні одиничному інтервалу.
- Вхідний сигнал — сигнал, що надходить на вхід системи, пристрою чи елемента.
- Двійковий сигнал — сигнал, параметри якого можуть приймати тільки одне з двох можливих значень.
- Дискретний сигнал — сигнал, інформативний параметр якого може змінюватися тільки переривчасто та мати тільки скінченну кількість значень у заданому діапазоні протягом певного інтервалу часу.
- Ізохронний сигнал — сигнал, у якого інтервали часу між сусідніми значущими моментами рівні чи кратні одиничному інтервалу.
- Кодовий сигнал — дискретний сигнал, інформативний параметр якого визначений в умовних символах відповідно до певного коду.
- Модульований сигнал — сигнал, що є результатом взаємодії двох або більше сигналів, які модулюються та модулюють.
- Модулювальний сигнал — сигнал, що використовується для зміни якого-небудь параметра сигналу, що модулюється, в залежності від виду модуляції.
- — сигнал, перетворений в один із стандартизованих видів.
- — сигнал, передбачений для впливу на об'єкт керування з метою виконання вказівки, яка є в команді.
- (Сигнали регулювальника) (дорожній рух) — положення його корпуса, а також жести руками, в тому числі з жезлом або диском з червоним світлоповертачем.
- Сигнал лиха — сигнал або комбінація сигналів, які вказують, що передавач (судно, літак, особа, група осіб) терпить лихо і потребує .
- — періодичний сигнал для тимчасового узгодження всіх синхронних операцій.
- — сигнал, який подають на вхід об'єкта з метою отримання інформації про його технічний стан.
- Цифровий сигнал — дискретний сигнал з певним значенням інформативного параметра, яке визначається у цифровій формі.
- (Δ(y)) — векторна різниця між поточним значенням параметра і заданим. Цей сигнал звичайно надходить на вхід регулювального пристрою (у САР).
Примітки
- ДСТУ 2938-94. Системи оброблення інформації. Основні поняття. Терміни та визначення.
- Лекція 1. Базові поняття цифрової електроніки [ 28 квітня 2012 у Wayback Machine.] // Intuit.ru (рос.)
- ДСТУ 2681-94. Державна система забезпечення єдності вимірювань. Метрологія. Терміни та визначення.
- ДСТУ 3956-2000. Технічні засоби вимірювання та керування у промислових процесах. Частина 1. Основні поняття. Терміни та визначення.
Джерела
- Сигнал // Великий тлумачний словник сучасної української мови (з дод. і допов.) / уклад. і гол. ред. В. Т. Бусел. — 5-те вид. — К. ; Ірпінь : Перун, 2005. — .
Посилання
- Сигнал // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Signal znachennya Signa l zmina fizichnoyi velichini napriklad temperaturi tisku povitrya svitlovogo potoku sili strumu tosho sho vikoristovuyetsya dlya peredachi danih Same zavdyaki cij zmini signal mozhe nesti v sobi yakus informaciyu Inshe viznachennya signal fizichnij proces vlastivosti yakogo viznachayutsya vzayemodiyeyu mizh materialnim ob yektom ta zasobom jogo doslidzhennya Termin shiroko vikoristovuyetsya u galuzyah nauki j tehniki pov yazanih z obrobkoyu j peredavannyam informaciyi v kibernetici elektronici radiotehnici tehnici zv yazku j in Klasifikaciya signalivModulyuvannya signalu Demonstraciya nakladennya nizkih chastot na signal nosij visokochastotnij Amplitudna AM i chastotna FM modulyaciyi Za fizichnoyu prirodoyu nosiya informaciyi mehanichnij signal signal u viglyadi mehanichnogo diyannya tverdogo tila u yakogo diyevoyu velichinoyu ye sila moment sili abo peremishennya elektrichnij signal signal u viglyadi elektrichnogo diyannya diyevoyu velichinoyu yakogo ye sila strumu abo napruga radiosignal signal u viglyadi diyannya elektromagnitnogo viprominyuvannya diyevoyu velichinoyu yakogo ye napruzhenist elektrichnogo polya abo magnitnogo polya optichnij signal signal u viglyadi diyannya optichnogo viprominyuvannya diyevoyu velichinoyu yakogo ye potik viprominyuvannya akustichnij signal signal u viglyadi diyannya zvuku diyevoyu velichinoyu yakogo ye zvukovij tisk gidravlichnij pnevmatichnij signal signal u viglyadi mehanichnogo diyannya ridini gazu diyevoyu velichinoyu yakogo ye tisk Za sposobom zadannya signalu regulyarni determinovani zadani analitichnoyu funkciyeyu neregulyarni vipadkovi yaki prijmayut dovilni znachennya v bud yakij moment chasu Dlya opisu takih signaliv vikoristovuyutsya zasobi teoriyi jmovirnosti Zalezhno vid funkciyi sho opisuye parametri signalu vidilyayut analogovi diskretni kvantovani ta cifrovi signali neperervni analogovi sho opisuyutsya neperervnoyu funkciyeyu diskretni sho opisuyutsya funkciyeyu vidlikiv vzyatih v pevni momenti chasu kvantovani za rivnem diskretni signali kvantovani za rivnem cifrovi Analogovij signal AS Analogovij signalDokladnishe Analogovij signal Bilshist signaliv mayut analogovu prirodu tobto zminyuyutsya bezperervno v chasi i mozhut nabuvati bud yakih znachen na pevnomu intervali Analogovi signali opisuyutsya deyakoyu matematichnoyu funkciyeyu chasu Priklad AS garmonichnij signal s t A cos w t f Dlya peredavannya informaciyi zminyuyetsya v chasi za zakonom modulyuyuchogo signalu odin abo dekilka parametriv signalu s t Pri zmini amplitudi A krugovoyi chastoti w t fazi f zdijsnyuyetsya vidpovidno amplitudna chastotna fazova modulyaciya Diskretnij signal Diskretnij signalDokladnishe Diskretizaciya Diskretizaciya analogovogo signalu polyagaye v tomu sho signal podayetsya u viglyadi poslidovnosti znachen vzyatih v diskretni momenti chasu Ci znachennya nazivayutsya vidlikami Dt nazivayetsya intervalom diskretizaciyi Kvantovanij signal Kvantovanij signalDokladnishe Kvantuvannya informatika Pri kvantuvanni vsya oblast znachen signalu rozbivayetsya na rivni Vidstan mizh cimi rivnyami nazivayetsya krokom kvantuvannya D Chislo cih rivniv rivne N vid 0 do N 1 Kozhnomu rivnyu prisvoyuyetsya deyake chislo Vidliki signalu porivnyuyutsya z rivnyami kvantuvannya i yak signal vibirayetsya chislo sho vidpovidaye pevnomu rivnyu kvantuvannya Cifrovij signal Cifrovij signalDvijkovij cifrovij signalDokladnishe Cifrovij signal Dlya togo shob predstaviti analogovij signal poslidovnistyu chisel skinchennoyi rozryadnosti jogo potribno spochatku peretvoriti v diskretnij signal a potim kvantuvati V rezultati signal bude predstavlenij takim chinom sho na kozhnomu zadanomu chasovomu promizhku vidome priblizne kvantovane znachennya signalu yake mozhna zapisati cilim chislom Yaksho zapisati ci cili chisla u dvijkovij sistemi otrimayetsya poslidovnist nuliv i odinic yaka i bude cifrovim signalom Modulyaciya signaluDokladnishe Modulyaciya fizika Modulyaciya lat modulatio rozmirenist ritmichnist proces zmini odnogo abo dekilkoh parametriv visokochastotnogo nosijnogo kolivannya za zakonom nizkochastotnogo informacijnogo signalu povidomlennya Modulyaciya signalu vikoristovuyetsya dlya zbilshennya vidstani peredavannya signalu riznimi zasobami peredavannya pidvishennya zavadozahishenosti signalu naroshuvannya propusknoyi spromozhnosti kanaliv zv yazku tosho Vidi signalivAnalogovij signal signal informacijnij parametr yakogo zminyuyetsya bezperervno Anizohronnij signal signal u yakogo intervali chasu mizh susidnimi znachushimi momentami ne obov yazkovo rivni chi kratni odinichnomu intervalu Vhidnij signal signal sho nadhodit na vhid sistemi pristroyu chi elementa Dvijkovij signal signal parametri yakogo mozhut prijmati tilki odne z dvoh mozhlivih znachen Diskretnij signal signal informativnij parametr yakogo mozhe zminyuvatisya tilki pererivchasto ta mati tilki skinchennu kilkist znachen u zadanomu diapazoni protyagom pevnogo intervalu chasu Izohronnij signal signal u yakogo intervali chasu mizh susidnimi znachushimi momentami rivni chi kratni odinichnomu intervalu Kodovij signal diskretnij signal informativnij parametr yakogo viznachenij v umovnih simvolah vidpovidno do pevnogo kodu Modulovanij signal signal sho ye rezultatom vzayemodiyi dvoh abo bilshe signaliv yaki modulyuyutsya ta modulyuyut Modulyuvalnij signal signal sho vikoristovuyetsya dlya zmini yakogo nebud parametra signalu sho modulyuyetsya v zalezhnosti vid vidu modulyaciyi signal peretvorenij v odin iz standartizovanih vidiv signal peredbachenij dlya vplivu na ob yekt keruvannya z metoyu vikonannya vkazivki yaka ye v komandi Signali regulyuvalnika dorozhnij ruh polozhennya jogo korpusa a takozh zhesti rukami v tomu chisli z zhezlom abo diskom z chervonim svitlopovertachem Signal liha signal abo kombinaciya signaliv yaki vkazuyut sho peredavach sudno litak osoba grupa osib terpit liho i potrebuye periodichnij signal dlya timchasovogo uzgodzhennya vsih sinhronnih operacij signal yakij podayut na vhid ob yekta z metoyu otrimannya informaciyi pro jogo tehnichnij stan Cifrovij signal diskretnij signal z pevnim znachennyam informativnogo parametra yake viznachayetsya u cifrovij formi D y vektorna riznicya mizh potochnim znachennyam parametra i zadanim Cej signal zvichajno nadhodit na vhid regulyuvalnogo pristroyu u SAR PrimitkiDSTU 2938 94 Sistemi obroblennya informaciyi Osnovni ponyattya Termini ta viznachennya Lekciya 1 Bazovi ponyattya cifrovoyi elektroniki 28 kvitnya 2012 u Wayback Machine Intuit ru ros DSTU 2681 94 Derzhavna sistema zabezpechennya yednosti vimiryuvan Metrologiya Termini ta viznachennya DSTU 3956 2000 Tehnichni zasobi vimiryuvannya ta keruvannya u promislovih procesah Chastina 1 Osnovni ponyattya Termini ta viznachennya DzherelaSignal Velikij tlumachnij slovnik suchasnoyi ukrayinskoyi movi z dod i dopov uklad i gol red V T Busel 5 te vid K Irpin Perun 2005 ISBN 966 569 013 2 PosilannyaSignal Universalnij slovnik enciklopediya 4 te vid K Teka 2006