Преобразование аналогового сигнала в цифровой

Signallarga ishlov berishda segmentlash va freymlash

Электрон рақамли қурилма аналог ахборотни талқин қилишдан олдин сигнал 0 ва 1 иккилик кетма-кетлигига ўтказилиши керак.

Бу аналог рақамли ўзгартиргич (АРЎ) ёрдамида амалга оширилади.

Аналог сигнални рақамли сигналга ўтказишдан мақсад сигналларни реал вақт тизимларида микропротсесорлар воситасида қайта ишлашдир. Хар бир аналог сигнални рақамли сигналга ўтказиш учун уни квантлаш лозим. Квантлашда асосий параметрлардан бири дискретлаш давридир. Дискретлаш даври қнчалик кичик бўлса сигнални рақамли сигналга ўзгартириш даражаси шунчалик юқори бўлади. Аналог сигнал маълумки узлюксиз қийматлардан иборат. Уни дискрет қийматларга келтириш учун ўзгаришлари учун частота танлаш лозим. Бу частотани дискретлаш частотаси деб аталади. Тўхтовсиз ўзгарувчи сигнал спектри қийматларини аниқлаш борасида интерполятсияланади, у дискрет қийматларда маълум четланишлар билан ифодаланиши мумкин. Аналог сигнални рақамли сигналга ўтказишда, импулсли генератордан олинган сигналга аналог сигнал модулятсияланади. Лекин уни аниклиги модулятсиланувчи аналаог сигнал билан генератор сигнали амплитудаси бир даражада бўлиши лозим.

Аналог сигнални рақамли сигналга айлантириш амаллари:

• дискретлаш
• квантлаш
• кодлаш

Дискретлаш-узлуксиз функцияни дискретга айлантиришдир

Расмда энг кенг тарқалган ягона намуна кўрсатилган. Биринчи узлуксиз сигнал S(т) келтирилган. Сўнгра тенг вақт оралиқларига Δt бўлинади. Бу интерваллар дискрет намуналар олиш даври дейилади.
Δt
Сигнал ўлчамининг секундига қилинган ўлчашлар сони намуна олиш тезлиги ёки намуна олиш частотаси дейилади. Кўриниб турибдики, намуна олиш қадами қанча юқори бўлса, намуна олиш даражаси шунча юқори бўлади (яъни, амплитуда қийматлари шунча кўп қайд қилинади) ва шунинг учун биз олган сигналнинг ифодаланиши шунча аниқ бўлади. Бу мулоҳазани тасдиқланган Котелников теоремаси орқали қўллаб-қувватланади. Бу теоремага кўра чекли спектрга эга бўлган аналог сигнални унинг амплитудаси қийматларининг дискрет кетма-кетлиги билан аниқ тасвирлаш мумкин, агар бу қийматлар спектрнинг энг юқори частотасидан камида икки марта катта частотада амал қилса. Амалда бу қуйидагиларни англатади: рақамлаштирилган сигнал асл аналог сигналнинг (0-20 кГц) инсон эшитадиган частоталарининг бутун диапазони ҳақидаги маълумотларни ўз ичига олиши учун сигнални рақамлаштиришда намуна олиш тезлигининг танланган қиймати камида 40 кГц бўлиши зарур.
Дискретлаш
— узлуксиз ёки дискрет миқдор қийматларининг қаторини чекли оралиқларга бўлиш.
Квантлаш
Квантлаш
Сигналнинг мос ёзувлар қийматини ўзгармас қийматлар тўпламидан енг яқин қиймат билан алмаштириш-квантлаш даражасидир. Бошқача қилиб айтганда, квантлаш-бу маълумот қийматининг яхлитланишидир.
Квантлашни дискретлаш билан адаштирмаслик зарур (шу билан биргаликда квантлаш қадамини дискретлаш частотаси билан). Дискретлаш пайтида вақт бўйича ўзгарувчан қиймат (сигнал) белгиланган частотада (дискретлаш частотаси) ўлчанади, шунинг учун дискретлаш сигнални вақт компоненти билан ажратади (графикда — горизонтал). Квантлаш сигнални белгиланган қийматларга ҳам келтиради, яъни сигнад даражаси бўйича (графикда — вертикал бўйича) бўлинади. Дискретлаш ва квантлаш қўлланиладиган сигнал рақамли деб аталади.
–Квантланган сигнал, асл аналог сигналдан фарқли равишда, фақат сонли қийматларни қабул қилиши мумкин. Бу эса уни ҳар бир намуна олиш оралиғи ичида квантлаш даражасининг тартиб рақамига тенг бўлган сон сифатида ифодалаш имконини беради. Ўз навбатида бу сонни айрим белги ёки символлар бирикмаси билан ифодалаш мумкин. Белгилар мажмуи (символлар) ва маълумотларни белгилар мажмуи сифатида ифодаловчи қоидалар тизими код деб аталади.
Кодлаш
Ҳар бир код сўзи битта намуна олиш оралиғида ўтказилади. Иккилик код аудио ва тасвир сигналларини кодлаш учун кенг қўлланилади. Агар квантланган сигнал N қийматни қабул қила олса, у ҳолда ҳар бир иккилик бинар белгилар сони n >=log2n. Иккилик кодда ифодаланган битта бит ёки сўзнинг белгиси бит дейилади. Одатда квантлаш даражалари сони 2 нинг бутун сонли кучига тенг, яъни N = 2n.
Кодлаш
Код сўзларни параллел ёки кетма-кет шаклларда ўтказиш мумкин . Паралел шаклда узатиш учун n алоқа линияларидан фойдаланинг (расмда кўрсатилган мисолда n = 4)