Введение в цифровую графику




Глава 3 Аналоговый и импульсный сигналы


    Глава 3 Аналоговый и импульсный сигналы
    ЧАСТЬ II СИГНАЛЫ, СЧИСЛЕНИЯ И ОСНОВЫ КОДИРОВАНИЯ Глава 3 Аналоговый и импульсный сигналы Аналоговый сигнал Затухание аналогового сигнала Чувствительность к помехам Проблемы копирования Причина пот...
    ЧАСТЬ II.
    ЧАСТЬ II. СИГНАЛЫ, СЧИСЛЕНИЯ И ОСНОВЫ КОДИРОВАНИЯ Глава 3. Аналоговый и импульсный сигналы Глава 4. Системы счисления Глава 5. Бит и кодовая таблица Глава 6. Преобразование аналогового сигнала в ц...
    Преодоление затухания
    Преодоление затухания Стоит заметить (не касаясь технических подробностей), что значительный диапазон между двумя уровнями сигнала (или даже между наличием и отсутствием сигнала) создают условия,...
    Важная мысль
    Импульсный способ, конечно, не отменяет физически неизбежного затухания, однако передача всего двух очень контрастных уровней сигнала позволяет различать их даже при сильной степени затухания....
    Пример-метафора
    Подобный прием используют в знаках дорожного движения, сводя изображение к двум максимально контрастным цветам (черное изображение на желтом фоне) для того, чтобы обеспечить различимость на самой...
    Возможность контроля сигнала
    Возможность контроля сигнала Если импульсный сигнал сравнивать с аналоговым сигналом (для которого характерно непрерывное и разнообразное изменение уровня тока), может сложиться впечатление полной...
    Важная мысль
    Важнейшим достоинством импульсного способа передачи является возможность учета и контроля передаваемых импульсов. В начале посылки совокупности таких сигналов можно указать количество импульсов и,...
    Пример
    Такое взаимодействие характерно, например, для модемной связи. Когда происходит связь модемов по телефонной линии, модем-приемник передает модему-отправителю на языке специального почтового проток...
    Справка
    Модемом называется устройство, которое обеспечивает модуляцию и демодуляцию информационных сигналов (МОдуляция и ДЕМодуляция). Назначение модулятора модема заключается в том, что поток цифровых да...
    Неограниченные возможности копирования
    Неограниченные возможности копирования Самые впечатляющие преимущества импульсного способа передачи связаны с копированием информации. Вспомним схему копирования аналоговой информации и сравним ее...
    Важная мысль
    Главным достоинством импульсного способа передачи информации является абсолютная идентичность к опий....
    Замечание
    Впрочем, у этого потрясающего достоинства есть и неприятные последствия, т. к. оно представляет идеальную почву для пиратства и присвоения чужой интеллектуальной собственности....
    Общая характеристика импульсного сигнала
    Общая характеристика импульсного сигнала Импульсный способ передачи информации интересен прежде всего тем, что обладает важными достоинствами: устойчивостью к затуханию и помехам; возможностью кон...
    Различие аналоговых и импульсных сигналов
    Различие аналоговых и импульсных сигналов По квитанции — корова рыжая одна. Брали мы ее одну и возвращать будем одну, чтобы не нарушать отчетности. Эдуард Успенский Рассмотрев два принципа передач...
    Пример-метафора
    Аналоговый способ передачи информации легко представить следующей метафорой. Пользователь получает почтовый перевод, из которого следует, что ему высланы деньги. И вот когда он незамедлительно явл...
    Пример-метафора
    Продолжая пример с почтовым переводом, можно утверждать, что в правильном почтовом переводе всегда указывается, какая сумма пересылается. И если указано, скажем, 100 рублей, то получателю уже не г...
    Замечание
    Впрочем, это не означает безоговорочного преимущества импульсных сигналов. Существует представление, что импульсные (цифровые) технологии по определению более качественны. Увы, это представление д...
    Замечание
    Учитывая столь полезные достоинства импульсной техники, можно предположить, что на следующем витке развития воспроизводящей техники произойдет возврат к аналоговым сигналам, но на более высоком ур...
    Кодирование и декодирование импульсных сигналов
    Кодирование и декодирование импульсных сигналов Кому — так, кому — знак. Марина Цветаева Если внимательно рассмотреть схему передачи звука в аналоговом варианте (рис. 3.4), становится ясно, что фо...
    Рис. 3.4. Форма аналогового сигнала на разных этапах его передачи
    Рис. 3.4. Форма аналогового сигнала на разных этапах его передачи Если таким же образом построить схему в импульсном варианте, то в схеме появится принципиальная ошибка. Ее смысл состоит в том, чт...
    Важная мысль
    Для преобразования аналогового сигнала в импульсный и импульсного — в аналоговый требуется наличие специальных устройств — преобразователей аналогового сигнала в импульсный и обратно. Таким образо...
    Рис. 3.5. Схема передачи импульсных сигналов
    Рис. 3.5. Схема передачи импульсных сигналов...
    Определение
    Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) — устройство, которое обеспечивает представление аналогового (непрерывного) сигнала соответствующими цифровыми кодами. Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП)...
    Пример-метафора
    Стоит сравнить перевозку разнообразных предметов индивидуально и унифицированно. Одно дело— каждой вещи создавать свою особенную упаковку, совсем другое — предусмотреть один-два стандартных ящика,...
    Глава 3.
    Глава 3. Аналоговый и импульсный сигналы Эта глава описывает причины перехода на импульсные способы передачи информации, аналоговый же сигнал необходим, во-первых, для сравнения, во-вторых, он неи...
    Аналоговый сигнал
    Аналоговый сигнал Мать и дочь необыкновенно похожи друг на друга. Допустим ли такой параллелизм в работе? Илья Ильф Любые способы технической регистрации и передачи информации (граммофон, магнитоф...
    Рис. 3.1. Характер исходного и передаваемого сигналов
    Рис. 3.1. Характер исходного и передаваемого сигналов...
    Определение
    Аналоговый способ передачи информации — это способ, у которого каждому мгновенному значению входной величины (например, звука) соответствует мгновенное значение другой величины, отличающейся по фи...
    Пример
    Передача звука состоит в том, что в микрофоне под влиянием колебаний воздуха мембрана колеблется и трясет пьезоэлемент, в котором механическое воздействие создает электрический потенциал. В цепи п...
    Важная мысль
    В процессе преобразования естественного сигнала в электрический, а затем электрического снова в естественный, форма сигнала сохраняется аналогичной исходному. Достоинством аналогового способа пере...
    Затухание аналогового сигнала
    Затухание аналогового сигнала Действительно, когда сигнал передается по линии связи, он представляется в форме электрического тока. А поскольку в любых проводниках существует сопротивление, которо...
    Важная мысль
    Передача любого сигнала ограничивается естественным затуханием в среде, создающей сопротивление. Поэтому электрический сигнал требует регулярного усиления в пунктах, далеко отстоящих от уровня сво...
    Пример
    Человеческий голос, также преодолевая сопротивление воздушной среды, не может распространяться бесконечно. Поэтому, если требуется передача сигнала голосом, то можно, например, выстроить цепочку л...
    Чувствительность к помехам
    Чувствительность к помехам Когда форма сигнала в каждый данный момент изменяется, всевозможные помехи (среди них наиболее характерны атмосферные или индустриальные - работа мощных станков или даже...
    Рис. 3.2. Влияние помехи на передаваемый сигнал (а — полезный сигнал, b — излучение помехи, с — сумма колебаний, т. е. сигнал с помехой)
    Рис. 3.2. Влияние помехи на передаваемый сигнал (а — полезный сигнал, b — излучение помехи, с — сумма колебаний, т. е. сигнал с помехой)...
    Пример
    Если читателю не очень по душе пример с абстрактными волнами, стоит представить, как влияют на различение звуков голоса порывы ветра или помехи в телефонной трубке....
    Проблемы копирования
    Проблемы копирования Затухание и подверженность помехам, помимо уже упомянутой необходимости усиливать сигнал, имеют еще одно весьма неприятное следствие. А именно, при каждом копировании аналогов...
    Замечание
    Эффект накопления искажений, присущий всем аналоговым системам, ограничивает количество перезаписей, которые могут быть сделаны на аналоговом аудио- и видеомагнитофоне, буквально несколькими копия...
    Важная мысль
    Ухудшение аналогового сигнала в процессе копирования является принципиальным и не существует технологии полного исправления....
    Замечание
    По указанным причинам для того, чтобы при перезаписи не сильно удалиться от оригинала, необходимо обеспечивать копирование непосредственно с максимально близкой к оригиналу копии. Поэтому исходная...
    Причина потери качества
    Причина потери качества Неправильную установку можно исправить. Отсутствие установки исправить нельзя. Илья Ильф Теперь зададим себе естественный вопрос: почему же нельзя исправить, восстановить и...
    Пример
    Если передается, допустим, конкретный звуковой сигнал с определенной громкостью и если в момент воспроизведения уровень тока ниже, чем тот, при котором была произведена передача, то громкость резу...
    Важная мысль
    Причина невозможности восстановить переданный аналоговый сигнал состоит в том, что исходное состояние сигнала ни в каком виде не фиксируется и не передается вместе с ним. В этом заключается суть п...
    Справка
    Слово континуум происходит от латинского continuum, что означает непрерывный, т. е. непрерывная совокупность чего-либо, например совокупность всех точек отрезка числовой прямой, т. е. континуум де...

    Общая характеристика аналогового сигнала
    Общая характеристика аналогового сигнала Голосовая и пластическая линия непрерывны. Марина Цветаева Можно указать на следующие особенности аналоговых сигналов. Аналоговый сигнал можно сравнить с м...
    Замечание
    Поэтому перед выступлением камерные певцы, учитывая состояние своего голоса, договариваются с концертмейстером об уровне (тональности) исполнения. Аналоговый способ передачи информации обладает ва...
    Импульсный сигнал
    Импульсный сигнал Другим принципом передачи и записи информации является импульсная форма сигнала. Эта форма получила такое название потому, что сигнал передается короткими одинаковыми импульсами...
    Справка
    Слово импульс (от латинского слова impulsus, что переводится как удар или толчок) в отношении электрических сигналов означает кратковременное отклонение напряжения или силы тока от некоторого пост...
    Рис. 3.3. Схема импульсного сигнала
    Рис. 3.3. Схема импульсного сигнала...
    Определение
    Импульсный способ передачи информации — это способ, у которого передача происходит не непрерывно, а только в отдельные моменты времени, в промежутках между ними сигнал отсутствует или его воздейст...









Начало