Osztályozása és modell jelek reprezentációja

Meghatározások és leírások a jelek

A jel azt jelenti, egy fizikai folyamat, kezében egy üzenet bármilyen esemény vagy állapota az objektum és attól térben és időben, és amely egy adott spektrális tartomány hullámhossz m. E. Az anyag (fizikai) képviselete formájában üzeneteket a továbbítás csatornán keresztül. A tényleges üzenetközvetítő csatornák (CPS) függően fizikai természetét jel hordozóval különböztetünk meg:

• Elektromágneses, és különösen, optikai vagy rádiós elektronikus média
• akusztikus média
• Mechanikus hordozók
• Elektromos járművek.

Fizikai mennyiség (fő információs paraméter) meghatározott módon kapcsolódó továbbított üzenetet, és meghatározza a szignál természete függően térbeli koordinátáit és az időt, a következők lehetnek:

• Az elektromos térerősség az elektromágneses hullám U e l k \, \!>
• A fényerő vagy megvilágítás E L rendre a tárgy térben és a kép,
• A sugárzási fluxus,
• feszültség,
• jelenlegi
• díjat,
• A nyomás az akusztikus hullám.

Az elméleti munkákban, függetlenül a fizikai természetét a jel jelzi a matematikai reprezentációja (a strukturális modell a jelet), mint az általános esetben, a vektor S (X. Y. Z. # X3bb;. t) térbeli koordinátáival hullámhossz és az idő. Ez a funkció határozza meg a változás a fizikai mennyiség az igazi jel, amely a jel is. Átalakítása az eredeti üzenetet a tárgy az elektromágneses vagy hangjelzés végzik:

• kibocsátás,
• visszaverődés
• sugárzás halad.

• az amplitúdó (intenzitás)
• frekvencia,
• fázis
• tartam
• spektrális szélessége,
• késleltetési idő
• az irányt a hullámterjedés,
• polarizációs paramétereket.

Ezt az átalakítást kell építeni a folyamat működését a létesítmény, és végrehajtani eredményeként moduláció (Control) jelet. A fő jellemzője a modulációs eljárás - milyen mértékű közötti levelezés változata a paraméter jel és a moduláló jel. A jeleket lehet konvertálni egyik formából a másikba, kényelmesebb, anélkül, hogy megváltoztatná az üzenetek által hordozott őket a későbbi:

• átvitel;
• feldolgozás;
• kezelése;
• kijelző;
• tárolás vagy szándékos megváltoztatását a rendelkezésre álló információkat a jelentésben. Az ilyen specifikus alrendszer CPS (tipikus) átalakulás az átalakulás a tér-idő jelet az időtartományban (különösen, elektromos) és vissza.

Attól függően, hogy a forma a S (X. Y. Z. # X3bb;. t). amely leírja a fizikai folyamat át vagy átalakítására, üzenetek, a következő osztályai jelek:

1. önkényes nagyságú és a koordináták folyamatos;
2. tetszőleges nagyságú és diszkrét, hogy a koordinátákat;
3. kvantált nagyságát és folyamatos át a koordinátákat;
4. kvantált nagyságát és diszkrét, hogy a koordinátákat.

1. első osztályú néha analóg jeleket. vagy folytonos. mert vannak meghatározva megszámlálhatatlan (kontinuum) több téridő pont. A méretüket bármilyen értéket felvehet egy bizonyos tartományon belül, de lehet nem folytonos. Ilyen jelek úgynevezett tér-idő kontinuum jeleket.
2. A másik csoport jelek jelek meghatározott diszkrét értékeket az érveket, t. E. Egy megszámlálható halmaz a tér-idő pontokat. Ilyen jelek említett diszkrét. Mivel a nagysága a jel bármilyen értéket felvehet, a kifejezés diszkrét olyan eljárás pontosító térbeli-időbeli tengelyek. Az átalakulás a diszkrét üzeneteket a digitális jelet az úgynevezett kódolás.
3. A harmadik csoportba tartoznak a jelek kvantálta a szintet. Kapnak minden tér-idő pontot, de vehet csak diszkrét értékeket.
4. Egy negyedik osztályát kvantálási jeleket a későbbi elektronikus jelek feldolgozására digitálisan egy digitális kódolás. Jelszintek számozott egy véges számú bittel, úgy, hogy az üzenet alakítjuk szekvenciáját binárisan kódolt szám. Ezért a kvantált szintjének és diszkrét koordinátáit jelet az úgynevezett digitális.

Ily módon izolált: 1) kontinualnye; 2) diszkrét; 3) a kvantált; és 4) a digitális jeleket. A kifejezés diszkrét használjuk tekintetében koordinátáit a mintavétel. Diszkrét szinten hívják kvantálás. A hivatalos leírást a jelek elsősorban két általános jellemzői:

• egy értékrend, amely képes jeleket fogadni magukat;
• több értékek is igénybe vehet a matematikai reprezentációja (a képlet).

Ennek megfelelően, akkor a következő jel besorolás kerülnek bemutatásra (a különböző kritériumoknak, így feltételezhetjük, különböző jel osztályokba való besorolás lehet használni).

A térbeli és időbeli jelek

• Térbeli jel - függ a térbeli koordinátákat. A leggyakrabban használt, egy kétdimenziós jel. Modell - S (x y.).
• Idő jel - attól függ, csak időben. Modell - F (t)

A véges és végtelen jeleket

• Véges jelző- több koordináta értékek korlátozott.
• Végtelen jel - több koordináta értékeket a végtelenségig.

Analóg, folyamatos, diszkrét, kvantált, digitális jelek

• Analóg jel- jelet és az érvek, hogy a folyamatos értékek a koordinátarendszer számértékek.
• Digitális jel - érvek, hogy csak egy megszámlálható értékrend.
• A kvantált jel - amely úgy értékek sokaságán megszámlálható.
• Digitális jel - diszkrét, kvantált jel.

Determinisztikus (rendszeres) és a véletlen (nem determinisztikus) jelek

• Determinisztikus (rendszeres) jel a jele, hogy lehet meghatározni a helyes, lehetséges funkcionális függés térbeli koordinátáit és az időt.
• Random jel - a jele, hogy nem lehet leírni a pontos matematikai összefüggések. Ezeket a jeleket tekinthető véletlen értékek vagy végrehajtásával együttese jelek, és nem a matematikai leírást minden egyes jel (ami egy véletlen változó vagy függvény), és az együttesnek (folyamat) egészére. Ezeket a jeleket a leírásban nem pontos kifejezéseket, és használja az átlagolt jellemzőit.

Térbeli jelet át kell alakítani az elektronikus és optoelektronikai KPS

• Abban az esetben, koherens jelek - az elektromos mező vektort egy elektromágneses hullám, említett rövidség elektromos vektor V / m, egy - elektromos elmozdulás, Kl / m 2.
• Abban az esetben, inkoherens jelek bárhol az elektromágneses hullám nagyságát és irányát a villamos energia áramlását időegység egy egységnyi területen normális áramlását, határozza Umov - Poynting .A klasszikus elektrodinamika átlagolt érték idővel. W / m 2 intenzitása a vektor neve I p (x. Y). azaz felületi sűrűsége sugárzási fluxus egy ponton

(X. Y) (1.1)

Megjegyezzük, hogy a gyakorlatban együtt felületi sűrűsége a sugárzási fluxus használt tér-szögletes sűrűségű vagy szilárdsága a sugárzás J ( # X398; ). A fotometriai ez az úgynevezett fényerősség [W / Cirkadián].

Térbeli jelet át kell alakítani az elektronikus és optoelektronikai KPS

• Hangnyomásszint, azaz a váltakozó nyomás által okozott környezeti akusztikai rezgések. A maximális értéke váltakozó akusztikus nyomás (a nyomás amplitúdó) kiszámítható a rezgések amplitúdójának a részecskék: P = 2 # X3c0; f # X3c1; c A. ahol P - maximális akusztikus nyomás (a nyomás amplitúdó); f - gyakorisága; c - a terjedési sebessége ultrahang; # X3c1; - közeg sűrűsége; A - amplitúdója az oszcilláció a közeg részecskéi. A parttól fél hullámhossz ( # X3bb; / 2) csúcs értéke a pozitív nyomás negatívvá válik, azaz a nyomás különbség két pont egymástól bizonyos távolságra ( # X3bb; / 2) hullám terjedési út, egyenlő 2 o Ahhoz, hogy kifejezze a hangnyomás Pascal használt SI egységek (Pa), egyenlő a nyomás egy Newton négyzetméterenként (N / m 2). Hangnyomás CGS rendszerben mérjük dyn / cm 2; 1 din / cm2 = 10 -1 Pa = 10 -1 N / m 2. Amellett, hogy ezek az egységek gyakran használnak nyomást közös egységek - atmoszféra (atm), és a technikai atmoszféra (atm), 1 atm = 0,98 # X22c5; Június 10 din / cm 2 = 0,98 # X22c5; May 10 N / m 2. Néha alkalmazott egység úgynevezett bárban vagy microbaroms (akusztikus bar); 1 bar = 10 június din / cm 2.
• Abban az esetben, inkoherens akusztikus jelek bármely pontján az akusztikus hullám nagyságát és irányát a villamos energia áramlását időegység egy egységnyi területen normális áramlását, határozza Umov - Poynting. ezt a vektort az időben átlagolt intenzitás értéket az úgynevezett I p (x. y) [W / m 2] azaz Felületi akusztikai fluxussűrűség a ponton (x. Y).

Modellek a digitális felvételek a számítástechnikában

1. Fekete-fehér modell Bitmap. Minden pixel van rendelve egy 1 bites 0, ha a színe fehér és 1, ha a fekete - bitmap
2. Szürkeárnyalatos képeket. (Szürkeárnyalatos) pixel a féltónusú kép van kódolva 8 bit (1 bájt). A mélysége ez a szín kép 8 bit, minden pixel feltételezhetjük 256 különböző értéket. Értékek hozott nazyvyutsya pixel szürke skála. Ez 256 szürke árnyalat.
3. Színpalettás. Az első színes monitorok működnek korlátozott színválasztékban. Ezeket a kódolt vagy 4 bit (16 szín) vagy 8 (256 szín). Ezek a színek nevezzük indexelt színű. Indexelt színkódolt jellemzően 4 vagy 8 bit színes táblák. Például a Windows 95 grafikus környezet segíti a színes tábla 8 bit / képpont.
4. Teljes színű képek. Ezek közé tartozik a modellek egy színmélységet legalább 24 bájt pixelenként (nem kevesebb, mint 16,7 millió. Szín). Ezért néha nevezik True Color (true color). A bit összeg felosztása az egyes pixel színét sostavlyayuschim.Kazhdy színkódolt 8 bit. A szín általában a szervezett programok formájában csatornák, az egyesített csatorna feltérképezése és határozza meg a színt a kép. Ezek a modellek a következők: RGB, CMYK, és mások.