Signāls (elektrotehnika)
Sakaru, signālu apstrādes un vispārīgi elektrotehnikas jomā signāls ir jebkurš laikā mainīgs lielums.
Šis jēdziens ir plašs un grūti precīzi definējams. Bieži sastopamas apakšnozarēm raksturīgas definīcijas. Piemēram, informācijas teorijā signāls ir kodēts ziņojums, t. i., komunikācijas kanāla stāvokļu secība, kas kodē ziņojumu. Sakaru sistēmā raidītājs kodē ziņojumu signālā, ko pa sakaru kanālu pārnes uz uztvērēju. Piemēram, vārdi "Marijai bija mazais jērs" var būt ziņojums, kas izrunāts telefonā. Telefona raidītājs pārvērš skaņas elektriskā sprieguma signālā. Signāls pa vadiem tiek pārraidīts uz uztvērēja telefonu, un uztvērējā tas tiek pārveidots skaņās.
Signālu piemēri
- Priekšlikums. Daļiņas kustību telpā var uzskatīt par signālu vai arī to var attēlot ar signālu. Kustības signāla domēns ir viendimensiju (laiks), un diapazons parasti ir trīsdimensiju. Tādējādi pozīcija ir trīsvektoru signāls; pozīcija un orientācija ir sešu vektoru signāls.
- Skaņa. Tā kā skaņa ir vides (piemēram, gaisa) vibrācija, skaņas signāls katrai laika un trīs telpas koordinātu vērtībai piešķir spiediena vērtību. Mikrofons pārvērš skaņas spiedienu kādā vietā tikai par laika funkciju, izmantojot sprieguma signālu kā skaņas signāla analogu.
- kompaktdiski (CD). CD ir diskrēti biti, kas attēlo skaņas signālu, kas ierakstīts ar 44 100 paraugiem sekundē. Katrs paraugs satur datus par kreiso un labo kanālu, ko var uzskatīt par divvektoru (jo kompaktdiski ir ierakstīti stereo).
- Trokšņi parasti ir nevēlami, bet ne vienmēr.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir signāls?
A: Signāls ir jebkurš laikā mainīgs lielums.
J: Kā jūs definētu signālu informācijas teorijā?
A: Informācijas teorijā signāls ir kodēts ziņojums, t. i., stāvokļu secība sakaru kanālā, kas kodē ziņojumu.
J: Kas notiek sakaru sistēmā?
A: Sakaru sistēmā raidītājs kodē ziņojumu signālā, ko pa sakaru kanālu pārraida uz uztvērēju.
J: Vai varat minēt piemēru, kā ziņojumu var pārraidīt sakaru sistēmā?
A.: Piemēram, telefonā var tikt izrunāts ziņojums "Marijai bija mazais jērs". Tālruņa raidītājs pārvērš skaņas elektriskā sprieguma signālā. Signāls pa vadiem tiek pārraidīts uz uztvērējtelefonu, un uztvērējā tas tiek pārveidots skaņās.
Vai signāla jēdzienu ir viegli precīzi definēt?
A: Nē, signāla jēdziens ir plašs un grūti precīzi definējams.
J: Kāda ir ierastā prakse, definējot signāla jēdzienu apakšnozarēs?
A: Apakšnozarēm raksturīgas definīcijas ir izplatītas.
J: Kurās jomās izmanto signāla jēdzienu?
A: Signāla jēdzienu lieto sakaru, signālu apstrādes un vispārīgi elektrotehnikas jomās.
