Що таке дискретний сигнал?
З дискретністю кожен з нас стикається щодня. Це одна з властивостей, притаманне матерії. В дослівному перекладі з латинської мови слово discretus означає уривчастість. Наприклад, дискретний сигнал - це спосіб передачі інформації, коли середовище-переносник змінюється в часі, приймаючи будь-яке з існуючого списку допустимих значень.
Відео: Від аналогових сигналів до цифри
Звичайно, термін «дискретність» застосовується в більш широкому сенсі. Зокрема, нині прогрес в мікроелектроніці спрямований на створення і розвиток технології SOC - «Система на чіпі». Передбачається, що всі складові пристрій компоненти між собою тісно інтегровані на єдиній підкладці. Протилежність такого підходу - дискретні схеми, коли елементи самі є завершеними виробами, з`єднуючись лініями зв`язку.
Мабуть, зараз неможливо знайти людину, яка б не користувався мобільним телефоном або програмою Скайп на комп`ютері. Одна з їхніх завдань - це відтворення звуку (зокрема, голоси). Але так як такий звук являє собою безперервну хвилю, для його безпосередньої передачі потрібен був би канал з високою пропускною здатністю. Для вирішення цього питання було запропоновано використовувати дискретний сигнал. Формує він не хвилю, а її цифрове представлення (пам`ятаєте, мова йде про мобільні телефони і комп`ютери). З хвилі через певні проміжки часу виконуються вибірки значень даних. Тобто, створюється дискретний сигнал. Його перевага очевидна: менший сумарний потік даних і можливість організації пакетної передачі. Цільове приймальний пристрій об`єднує всі вибірки у єдиний блок, генеруючи вихідну хвилю. Чим більше проміжки між вибірками, тим вище ймовірність спотворення вихідної хвилі. Дискретизація широко використовується в обчислювальній техніці.
Говорячи про те, що таке дискретний сигнал, не можна не скористатися чудовою аналогією із звичайною друкованою книгою. Людина, читаючи її, отримує безперервний потік інформації. У той же час, що містяться в ній дані «закодовані» у вигляді певних послідовностей літер - слів - пропозицій. Виходить, що автор з неподільної думки формує своєрідний дискретний сигнал, тому що виражає її розбиттям на блоки, використовуючи те або інший спосіб кодування (абетка, мова). Читач в даному прикладі отримує можливість сприймати ідею автора тільки після уявного об`єднання слів в потік інформації.
Відео: Лекція "електричні сигнали"
Напевно, ви читаєте цю статтю з екрану комп`ютера. Але ж навіть екран монітора може служити прикладом, де проявляється дискретність і безперервність. Згадаймо старі моделі, засновані на ЕПТ. У них зображення формувалося послідовністю кадрів, які необхідно було «малювати» кілька десятків разів в секунду. Очевидно, що даний пристрій використовує дискретний спосіб побудови картинки.
Дискретний сигнал є повною протилежністю безперервному. Останній представляє собою функцію інтенсивності від часу (якщо уявити його на декартовій площині). Як уже зазначалося, одним із прикладів може служити звукова хвиля. Вона характеризується частотою і амплітудою, проте природним чином ніде не переривається. Більшість природних процесів описуються саме таким способом. Незважаючи на те, що, все-таки, існує кілька способів обробки безперервного (або аналогового) сигналу, що дозволяють зменшити потік даних, в сучасних цифрових системах поширений саме дискретний. Частково завдяки тому, що його можна досить легко перетворити в вихідний, незалежно від конфігурації останнього. До речі, варто відзначити, що терміни «дискретний» і «цифровий» практично рівнозначні.
