Сигналдарды талдау міндеттері


Сигналдарды өңдеу не үшін қажет? Сигнал кейбір информацияны тасымалдайтын физикалық шама болып табылады. Бірақ сигналда әдетте бөгеулер де болады. Сигналды өңдеу сол бөгеулерді алып тастап, керекті информацияны бөліп алу үшін қажет болады екен. Яғни сигналдарды өңдеу ластанған суды тазартуға ұқсайды, бұл тазартудың негізгі мақсаты – суда бар болған элементтерді (құраушыларды) керекті мен керексіздерге ажыратып алу.
Талдау сигналды өңдеудің түйінді компоненттерінің бірі болып табылады. Талдаудың үш негізгі құраушысын бөлуге болады:
• сигналдың сандық параметрлерiн анықтау;
• сигналды элементар құраушыларға жiктеу (бұл жіктеу сигнал құраушыларды жеке қарастыру үшін, немесе басқа сигналдың қасиеттерімен салыстыру үшін жасалынады);
• әртүрлi сигналдардың “ұқсастығы” дәрежесiн санды түрде өлшеу.
Кейбір объектпен жіберілетін сигналды талдау бұл объекттің қасиеттері, сол қасиеттердің өзгеру себептері туралы мәлімет береді, бұл объекттің бақыланып отырған өзгерістерінiң себептерiн айқындап, оның кейiнгi даму жолдарын болжауға мүмкiндiк бередi.

Сигналдар классификациясы
Сигнал деп жалпы жағдайда бiр шаманың басқа шамаға тәуелдiлiгiн айтады, яғни математикалық тұрғыдан сигнал функция б.т.
Әдетте тәуелсіз шама болып уақыт табылады, бірақ ол басқа да болуы мүмкін. Мысалы, информацияның оптикалық өңдеу жүйелерінде жарық қарқындылығының кеңістіктік координаталарға тәуелділігі сигнал ретінде қарастырылады. Телевизиялық бейнені де сигнал деп санауға болады, мұнда экранның нүкте жарықтылығының координаталарға тәуелділігі қарастырылады. Бұл екі тәуелсіз шамасы бар сигналдың мысалы. Мұндай сигналдаржы екіөлшемді д.а.
Сөйтіп, сигналдың физикалық табиғаты кез-келген бола алады, жиі ол кернеу болады, басқа да көптеген физикалық шамалар болуы мүмкін. Сондықтан курс мазмұнымен танысу физиканың кез-келген саласында тиiмдi ғылыми жұмыс жасауға көмек көрсетедi.

Сигнал дәлме-дәл белгілі болуына, не болмауына байланысты детерминді және кездейсоқ сигналдарды бөледі.
Детерминді сигнал толығымен белгілі болады, оның кезкелген уақыт мезетіндегі мәнін дәлме-дәл анықтауға болады.
Кезлейсоқ сигнал кезкелген уақыт мезетінде кездейсоқ шама б.т., ол анықталған мәндерді кейбір ықтималдықпен алады. Дәл айтқанда, кез келген нақты сигнал кездейсоқ б.т., өйткені оның қалыптасуына көптеген факторлар әсер етеді, олардың барлығын еске алуға мүмкін емес.

Сигналдардың өте маңызды класы – квадраты интегралданатын сигналдар. Басқаша оларды энергиясы шектелген сигналдар д.а. Мұндай сигналдар үшін мынадай қатынас орындалады:

Сигналдар теориясының көптеген маңызды қатынастар сигналдардың энергиясы шектелген деген болжау шегінде алынған. Егер бұл шарт орындалмаса, мәселені шешу үшін басқа тәсілдерді пайдалану қажет болады.
Тағы бір талдау әдістерге елеулі әсер ететін классификацияның белгісі – периодтылық. Мұндай сигналдар үшін кез-келген t үшін s(t + пТ) = s(t) деген қатынас орындалады, мұндағы п – кез-келген бүтін сан. Т шамасы мен оған еселі 2Т, ЗТ, т.с.с шамалар сигналдың периодтары болып табылады, бірақ әдетте период деп олар ішіндегі минимал мәнін айтады, оны басқаша негізгі период деп атайды.

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 5 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге




Сигналдарды талдау міндеттері
Сигналдарды өңдеу не үшін қажет? Сигнал кейбір информацияны тасымалдайтын физикалық шама болып табылады. Бірақ сигналда әдетте бөгеулер де болады. Сигналды өңдеу сол бөгеулерді алып тастап, керекті информацияны бөліп алу үшін қажет болады екен. Яғни сигналдарды өңдеу ластанған суды тазартуға ұқсайды, бұл тазартудың негізгі мақсаты - суда бар болған элементтерді (құраушыларды) керекті мен керексіздерге ажыратып алу.
Талдау сигналды өңдеудің түйінді компоненттерінің бірі болып табылады. Талдаудың үш негізгі құраушысын бөлуге болады:
* сигналдың сандық параметрлерiн анықтау;
* сигналды элементар құраушыларға жiктеу (бұл жіктеу сигнал құраушыларды жеке қарастыру үшін, немесе басқа сигналдың қасиеттерімен салыстыру үшін жасалынады);
* әртүрлi сигналдардың "ұқсастығы" дәрежесiн санды түрде өлшеу.
Кейбір объектпен жіберілетін сигналды талдау бұл объекттің қасиеттері, сол қасиеттердің өзгеру себептері туралы мәлімет береді, бұл объекттің бақыланып отырған өзгерістерінiң себептерiн айқындап, оның кейiнгi даму жолдарын болжауға мүмкiндiк бередi.

Сигналдар классификациясы
Сигнал деп жалпы жағдайда бiр шаманың басқа шамаға тәуелдiлiгiн айтады, яғни математикалық тұрғыдан сигнал функция б.т.
Әдетте тәуелсіз шама болып уақыт табылады, бірақ ол басқа да болуы мүмкін. Мысалы, информацияның оптикалық өңдеу жүйелерінде жарық қарқындылығының кеңістіктік координаталарға тәуелділігі сигнал ретінде қарастырылады. Телевизиялық бейнені де сигнал деп санауға болады, мұнда экранның нүкте жарықтылығының координаталарға тәуелділігі қарастырылады. Бұл екі тәуелсіз шамасы бар сигналдың мысалы. Мұндай сигналдаржы екіөлшемді д.а.
Сөйтіп, сигналдың физикалық табиғаты кез-келген бола алады, жиі ол кернеу болады, басқа да көптеген физикалық шамалар болуы мүмкін. Сондықтан курс мазмұнымен танысу физиканың кез-келген саласында тиiмдi ғылыми жұмыс жасауға көмек көрсетедi.

Сигнал дәлме-дәл белгілі болуына, не болмауына байланысты детерминді және кездейсоқ сигналдарды бөледі.
Детерминді сигнал толығымен белгілі болады, оның кезкелген уақыт мезетіндегі мәнін дәлме-дәл анықтауға болады.
Кезлейсоқ сигнал кезкелген уақыт мезетінде кездейсоқ шама б.т., ол анықталған мәндерді кейбір ықтималдықпен алады. Дәл айтқанда, кез келген нақты сигнал кездейсоқ б.т., өйткені оның қалыптасуына көптеген факторлар әсер етеді, олардың барлығын еске алуға мүмкін емес.

Сигналдардың өте маңызды класы - квадраты интегралданатын сигналдар. Басқаша оларды энергиясы шектелген сигналдар д.а. Мұндай сигналдар үшін мынадай қатынас орындалады:

Сигналдар теориясының көптеген маңызды қатынастар сигналдардың энергиясы шектелген деген болжау шегінде алынған. Егер бұл шарт орындалмаса, мәселені шешу үшін басқа тәсілдерді пайдалану қажет болады.
Тағы бір талдау әдістерге елеулі әсер ететін классификацияның белгісі - периодтылық. Мұндай сигналдар үшін кез-келген t үшін s(t + пТ) = s(t) деген қатынас орындалады, мұндағы п - кез-келген бүтін сан. Т шамасы мен оған еселі 2Т, ЗТ, т.с.с шамалар сигналдың периодтары болып табылады, бірақ әдетте период деп олар ішіндегі минимал мәнін айтады, оны басқаша негізгі период деп атайды.
Периодқа кері шама сигнал қайталуының жиілігі деп аталады: f = 1T. Жиі циклдік (дөңгелектік) жиілік ұғымы қолданылады: =2f, [] = рад.с.
Кезкелген периодты сигналдың энергиясы шексіз болатыны түсінікті (әрине, егер сигнал теңбе-тең нольге тең болмаса).
Сигналдарды өңдеу техникасында маңызды роль атқаратын гармониялық тербелістер периодтыларға жатады:
s(t) = A cos( t + ).
Келесі класс - ұзақтығы шектелген сигналдар, басқаша оларды финитті, немесе шекті тасушыда анықталған сигналдар д.а.
Егер мұндай сигналдың екінші текті үзілістер болмаса, оның энергиясы шектелген болатыны анық.
Ұзақтығы шектелген сигналдардан импульсті мен өшетін сигналдарды бөлуге болады. Импульсті сигналдардың энергиясын уақыттың қысқа интервалында бөлінеді. Өшетін сигналдар - энергиясы шектелген, уақыттың жеткілікті ұзақ аралығында жоққа айналатын сигналдар.
Импульсті сигналдарға өте маңызды, тесттік (тексергіш) сигнал ретінде қолданатын дельта-функ - ция да жатады. Дельта-функция (t), немесе Дирак функциясы, - функция аргументі нөлге тең болған нүктеде орналасқан амплитудасы шексіз жоғары шексіз қысқа импульс. Импульс ауданы 1-ге тең:

1 сурет. s(t) = (t) + 2 (t - 1) сигналының графигі
1 сурет. s(t) = (t) + 2 (t - 1) сигналының графигі

Дельта-функция сүзбелеу қасиетке ие:

Дельта-функция өлшемділігі оның аргументының өлшемділігіне кері.

(t) бірлік секірме функциясы да (ол Хевисайд функциясы, қосу функциясы деп те аталады) радиотехникада өте маңызды болып табылады:

Рис. 2. Бірлік секірме функциясы
Рис. 2. Бірлік секірме функциясы

АНАЛОГТЫҚ, ДИСКРЕТТІК ЖӘНЕ ЦИФРЛІК СИГНАЛДАР
Алғашқы физикалық сигнал әдетте уақыттың үздіксіз функциясы болып табылады. Мұндай, уақыттың барлық мезеттерінде анықталған сигналдар аналогтық (analog) деп аталады.

Сигналдың цифрлік өңдеуі кезінде сигнал дискреттік қатар (discrete series) болып табылатын сандар тізбегі түрінде беріледі де, аналогтық сигналға толығымен сай келе алмайды. (Егер сигналдың аргументі уақыт болса, мұндай қатар уақыттық қатар деп талады). Тізбекті құрайтын сандар сигналдың жеке (дискретті) уақыт мезеттеріндегі мәндері болып табылады да, сигналдар санақтары (samples) деп аталады. Әдетте санақтар дискреттеу периоды (немесе дискреттеу аралығы, қадамы -- sample time) деп аталатын уақыттың бірдей аралықтарынан кейін алынады. Дискреттеу периодына кері шама дискреттеу жиілігі (sampling frequency) деп аталады: fД = 1Т. Оған сай дөңгелектік жиілік: Д = 2 Т.

Аналогты сигналды санақтар тізбегіне түрлендірі процесі дискреттеу (sampling) деп, ал бұл түрлендірудің нәтижесі -- дискреттік сигнал деп аталады. Дискреттеу уақыт (немесе басқа тәуелсіз айнымалы) бойынша да, сигналдың мәні бойынша да ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Сигналдарды тарату амалдары
Сигналдарды өңдеу жабдықтары
Сигналдарды түрлендіру құрылғыларын жобалау
«сигналдарды цифрлық өңдеудің негіздері» пәні бойынша
Микроконтроллер негізінде дыбыстық сигналдарды қалыптастыру құрылғысын жобалау мен құрылымдау
Менеджменттің міндеттері
Философияның міндеттері
Геодезия және оның міндеттері
Қылмыс түсінігі және міндеттері
Тәрбие мақсаттары мен міндеттері
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь