Кіріспе

Үздіксіз өзгеретін сигнал

Аналогтық сигнал – кез келген басқа шаманы көрсететін, яғни басқа шамаға сәйкес үздіксіз уақыт сигналы. Мысалы, аналогтық дыбыс сигналында дыбыс толқындарының қысымына байланысты сигналдың дереу кернеуі үздіксіз өзгереді. Ал цифрлық сигнал бастапқы уақыт бойынша өзгеретін шаманы квантталған мәндердің дискретті тізбегі ретінде көрсетеді. Цифрлық үлгілеу (sampling) бейнелеуге белгілі бір жолақтық енді және динамикалық диапазонды шектеулер қояды, сондай-ақ кванттау қатесін тудырады. «Аналогтық сигнал» термині көбінесе электр сигналдарын білдіреді; алайда, механикалық, пневматикалық, гидравликалық және басқа да жүйелер де аналогтық сигналдарды жеткізе алады немесе олар ретінде қарастырылуы мүмкін.

Өкілдік

Аналогты сигнал ақпаратты жеткізу үшін ортаның белгілі бір қасиеттерін пайдаланады. Мысалы, анероид барометр қысым туралы ақпаратты жеткізу үшін айналу орнын сигнал ретінде қолданады. Электр сигналында сигналдың кернеуі, тогы немесе жиілігі ақпаратты көрсету үшін өзгертілуі мүмкін. Кез келген ақпаратты аналогты сигнал арқылы жеткізуге болады; мұндай сигнал дыбыс, жарық, температура, орналасу немесе қысым сияқты физикалық шамалардың өзгеруіне жауап ретінде өлшенуі мүмкін. Физикалық шаманы түрлендіргіш (трансдьюсер) аналогты сигналға айналдырады. Мысалы, микрофонның мембранасына түскен дыбыс электромагниттік микрофондағы катушка немесе конденсаторлық микрофондағы кернеуде сәйкес ауытқуларды тудырады. Кернеу немесе ток дыбыстың аналогы деп есептеледі.

Шу

Аналогты сигнал байланыс арналары, жазу және сигнал өңдеу операциялары кезінде туындайтын электрондық шу мен бұрмалауға ұшырайды, бұл сигнал-шу қатынасын (SNR) біртіндеп нашарлатады. Сигнал берілгенде, көшірілгенде немесе өңделгенде, сигнал жолына енгізілген қашудың әсерінен туындайтын шу жинақталып, буындық жоғалту ретінде SNR-ды біртіндеп және қайта келтірілмейтіндей етіп төмендетеді, ал кейбір жағдайларда сигналды толығымен жауып тастауы мүмкін. Шу, аудио сигналдарда сызылу және интермодуляциялық бұрмалау, ал бейне сигналдарда қар түрінде көрінеді. Буындық жоғалту қайта келтірілмейтін, себебі шуды сигналдан ажыратудың сенімді әдісі жоқ. Аналогты сигналды цифрлық форматқа түрлендіру, цифрлық жүйелердің шектеулі ажыратымдылығынан туындайтын төмен деңгейлі кванттау шуын енгізеді. Цифрлық форматта болғаннан кейін, сигнал қателерді анықтау және түзету арқылы қосымша шу немесе бұрмалауды тудырмай, берілуі, сақталуы және өңделуі мүмкін. Аналогты жүйелердегі шудың жиналуын электромагниттік қорғау, теңдестірілген желілер, төмен шулы күшейткіштер және жоғары сапалы электр компоненттерін пайдалану арқылы азайтуға болады.