طرق تشكيل الإشارات ومميزاتها
توجد عدة طرق لإنشاء الإشارة فيزيائيا:
كنبضات كهربائية تنتقل عبر الأسلاك النحاسية و كنبضات ضوئية تنتقل عبر الألياف الزجاجية أو البلاستيكية كإرسال راديوي ينتقل عبر الهواء و كإرسال ليزري أو عبر الأقمار الصناعية وكنبضات أشعة تحت الحمراء بعد أن يتم تحويل الواحدات والاصفار التي تمثل بيانات كمبيوتر إلي نبضات كهربائية يتم ترميزها أو تعديلها.
التماثلية والرقمية:
يتم تصنيف الإشارات كتماثلية أو رقمية وهما شكلان مختلفان من التعديل إن المصطلحات المتعلقة بالأجهزة الالكترونية مثل أجهزة التسجيل مستقبلات الستريو والنواخب التلفزيونية ليست غريبة عليك.
يمكنك أن تنظر إلي الجهاز التماثلي كنموذج قديم والي الجهاز الرقمي كنموذج حديث ليس بالضرورة أن يكون احد أنواع الإشارات أفضل من غيره؟ لكل منها سيئاته وحسناته وكل منها مناسب لأنواع محددة من الإرسال.
علي الرغم من انتشار التقنيات الرقمية بشكل واسع لكن من المستبعد أن تستبدل الإشارات الرقمية بشكل كامل الإشارات التماثلية.
مميزات الإشارة التماثلية:
يمكن رسم الإشارات التماثلية كموجات لأنها تتغير بشكل متدرج ومستمر اشارة تماثلية ان العديد من العمليات هي تماثلية في طبيعتها علي سبيل المثال الإشارات الصوتية هي إشارات تماثلية لان نغمتها وشدتها تتغير علي طول المسار الصوتي لكي تتخيل المعلومات التمثالية انظرالي عداد السرعة التقليدي مع زيادة سرعة السيارة تتحرك ابرة المؤشر بشكل تدريجي من رقم الي اخر الراديو التقليدي هو مثال اخر عندما تتحرك المؤشر عبر المجال الترددي من محطة الي اخري يلتقط الراديو الاشارات الضعيفة بين المحطات.
• المطال amplitude: قوة الاشارة _ممثلة بارتفاع الموجة.
• التردد frequency: الزمن الضروري لانجاز دورة يتم قياس الترددبالهرتز(عدد الدورات في الثانية).
• الطور phase :الوضع النسبي لموجة بالنسبة الي اخري يقاس بالدرجات كما تري الاشارات التمثالية معقدة بالفعل.
مميزات الاشارات الرقمية:
تدعي الاشارات الرقمية اشارات الحالات المتقطعة تتغير الاشارات الرقمية من حالة الي اخري بشكل لحظي بدون التوقف في حالة متوسطة .
كمثال علي المعلومات الرقمية انظر الي جهاز الراديو الذي تختار فيه الرقم الترددي الدقيق لتسمح محطة معينة بالإضافة الي ذلك عدادات السرعة في بعض السيارات الحديثة التي تستخدم لوحات الإظهار led اوlcd وتعرض أرقام كاملة تمثل سرعة السيارة بالكيلو متر أو الميل في الثانية هي المثال عن المعلومات الرقمية.
مقارنة بين الإشارات التماثلية والرقمية:
ان الكمبيوترات هي أجهزة رقمية تعتمد المعلومات التي تعالجها علي الواحدات والاصفار الرقم الثنائي هو1او0.
ولا يوجد حالة متوسطة لذلك الإشارات الرقمية هي الشكل الأفضل لإرسال بيانات الكمبيوتر وتستخدم معظم الشبكات الإشارات الرقمية لهذا السبب.
**ملاحظة**
من الجدير بالاهتمام ان المعلومات التماثلية يمكن تمثيلها رقميا والعكس صحيح لكي نوضح ذلك دعنا ننظر الي عداد سرعة السيارة مرة اخري لاحظ ان سرعة السيارة لاتزيد من 51ميلا بالساعة الي 52ميلا بالساعة بشكل فوري أنها تزداد بالتدريج لكن عداد السرعة الحديث يتجاوز الأجزاء الكسرية ويعرض المعلومات بالتنسيق الرقمي وبالعكس يعطي جهاز تخطيط الدماغ (eeg)قراءة عن الموجات الدماغية بالتنسيق التماثلي لكنها تمثل الحالات المتقطعة للعصبونات في الدماغ التي تملك احدي حالتين في أي وقت معين .
الإشارات الرقمية ابسط من الإشارات التماثلية لكي توضح هذه العبارة تخيل انك في امتحان أسئلة الصح أو الخطأ والأسئلة متعددة الاختيارات هي أسئلة حالات متقطعة الجواب أما صحيح أوخطا أو الجواب هو a,b,cأوd ,,, أما سؤال الشرح فهو أشبه بالسؤال التماثلي يمكنك ان يكون جوابك صحيحا بالكامل غير صحيح بالكامل او في أي مستوي بينهما .
بما أن التقنية الرقمية ابسط فهي تملك عدة مزايا:
1- بشكل عام الأجهزة الرقمية اقل كلفة من الأجهزة التماثلية لذلك تجد أن ثمن الساعات الرقمية اقل من الساعات التماثلية.
2- الإشارات الرقمية اقل عرضة للأخطار التي يسببها التداخل لا تتأثر الحالة المتقطعة مؤهلة أو غير مؤهلة .
تملك الإشارات التماثلية مزايا أيضا:
1- يمكن إرسال عدة إشارات تماثلية علي خط واحد بسهولة أي جمع الإشارات بزيادة عرض المجال.
2- الإشارات التماثلية اقل عرضة لمشكلة التوهين (أي ضياع الإشارة) بسبب المسافة لذلك يمكنها ان تقطع مسافة طويلة قبل ان يؤثر ضعفها علي وثوقية الإرسال.
إن الإشارات التماثلية والرقمية ضرورية نقدم حلول الوصل الرقمي امن أفضل اداة أسرع وثوقية اعلي بالإضافة الي ذلك الخطوط الرقمية اقل عرضة للأخطاء من الخطوط التماثلية.
توجد عدة طرق لإنشاء الإشارة فيزيائيا:
كنبضات كهربائية تنتقل عبر الأسلاك النحاسية و كنبضات ضوئية تنتقل عبر الألياف الزجاجية أو البلاستيكية كإرسال راديوي ينتقل عبر الهواء و كإرسال ليزري أو عبر الأقمار الصناعية وكنبضات أشعة تحت الحمراء بعد أن يتم تحويل الواحدات والاصفار التي تمثل بيانات كمبيوتر إلي نبضات كهربائية يتم ترميزها أو تعديلها.
التماثلية والرقمية:
يتم تصنيف الإشارات كتماثلية أو رقمية وهما شكلان مختلفان من التعديل إن المصطلحات المتعلقة بالأجهزة الالكترونية مثل أجهزة التسجيل مستقبلات الستريو والنواخب التلفزيونية ليست غريبة عليك.
يمكنك أن تنظر إلي الجهاز التماثلي كنموذج قديم والي الجهاز الرقمي كنموذج حديث ليس بالضرورة أن يكون احد أنواع الإشارات أفضل من غيره؟ لكل منها سيئاته وحسناته وكل منها مناسب لأنواع محددة من الإرسال.
علي الرغم من انتشار التقنيات الرقمية بشكل واسع لكن من المستبعد أن تستبدل الإشارات الرقمية بشكل كامل الإشارات التماثلية.
مميزات الإشارة التماثلية:
يمكن رسم الإشارات التماثلية كموجات لأنها تتغير بشكل متدرج ومستمر اشارة تماثلية ان العديد من العمليات هي تماثلية في طبيعتها علي سبيل المثال الإشارات الصوتية هي إشارات تماثلية لان نغمتها وشدتها تتغير علي طول المسار الصوتي لكي تتخيل المعلومات التمثالية انظرالي عداد السرعة التقليدي مع زيادة سرعة السيارة تتحرك ابرة المؤشر بشكل تدريجي من رقم الي اخر الراديو التقليدي هو مثال اخر عندما تتحرك المؤشر عبر المجال الترددي من محطة الي اخري يلتقط الراديو الاشارات الضعيفة بين المحطات.
• المطال amplitude: قوة الاشارة _ممثلة بارتفاع الموجة.
• التردد frequency: الزمن الضروري لانجاز دورة يتم قياس الترددبالهرتز(عدد الدورات في الثانية).
• الطور phase :الوضع النسبي لموجة بالنسبة الي اخري يقاس بالدرجات كما تري الاشارات التمثالية معقدة بالفعل.
مميزات الاشارات الرقمية:
تدعي الاشارات الرقمية اشارات الحالات المتقطعة تتغير الاشارات الرقمية من حالة الي اخري بشكل لحظي بدون التوقف في حالة متوسطة .
كمثال علي المعلومات الرقمية انظر الي جهاز الراديو الذي تختار فيه الرقم الترددي الدقيق لتسمح محطة معينة بالإضافة الي ذلك عدادات السرعة في بعض السيارات الحديثة التي تستخدم لوحات الإظهار led اوlcd وتعرض أرقام كاملة تمثل سرعة السيارة بالكيلو متر أو الميل في الثانية هي المثال عن المعلومات الرقمية.
مقارنة بين الإشارات التماثلية والرقمية:
ان الكمبيوترات هي أجهزة رقمية تعتمد المعلومات التي تعالجها علي الواحدات والاصفار الرقم الثنائي هو1او0.
ولا يوجد حالة متوسطة لذلك الإشارات الرقمية هي الشكل الأفضل لإرسال بيانات الكمبيوتر وتستخدم معظم الشبكات الإشارات الرقمية لهذا السبب.
**ملاحظة**
من الجدير بالاهتمام ان المعلومات التماثلية يمكن تمثيلها رقميا والعكس صحيح لكي نوضح ذلك دعنا ننظر الي عداد سرعة السيارة مرة اخري لاحظ ان سرعة السيارة لاتزيد من 51ميلا بالساعة الي 52ميلا بالساعة بشكل فوري أنها تزداد بالتدريج لكن عداد السرعة الحديث يتجاوز الأجزاء الكسرية ويعرض المعلومات بالتنسيق الرقمي وبالعكس يعطي جهاز تخطيط الدماغ (eeg)قراءة عن الموجات الدماغية بالتنسيق التماثلي لكنها تمثل الحالات المتقطعة للعصبونات في الدماغ التي تملك احدي حالتين في أي وقت معين .
الإشارات الرقمية ابسط من الإشارات التماثلية لكي توضح هذه العبارة تخيل انك في امتحان أسئلة الصح أو الخطأ والأسئلة متعددة الاختيارات هي أسئلة حالات متقطعة الجواب أما صحيح أوخطا أو الجواب هو a,b,cأوd ,,, أما سؤال الشرح فهو أشبه بالسؤال التماثلي يمكنك ان يكون جوابك صحيحا بالكامل غير صحيح بالكامل او في أي مستوي بينهما .
بما أن التقنية الرقمية ابسط فهي تملك عدة مزايا:
1- بشكل عام الأجهزة الرقمية اقل كلفة من الأجهزة التماثلية لذلك تجد أن ثمن الساعات الرقمية اقل من الساعات التماثلية.
2- الإشارات الرقمية اقل عرضة للأخطار التي يسببها التداخل لا تتأثر الحالة المتقطعة مؤهلة أو غير مؤهلة .
تملك الإشارات التماثلية مزايا أيضا:
1- يمكن إرسال عدة إشارات تماثلية علي خط واحد بسهولة أي جمع الإشارات بزيادة عرض المجال.
2- الإشارات التماثلية اقل عرضة لمشكلة التوهين (أي ضياع الإشارة) بسبب المسافة لذلك يمكنها ان تقطع مسافة طويلة قبل ان يؤثر ضعفها علي وثوقية الإرسال.
إن الإشارات التماثلية والرقمية ضرورية نقدم حلول الوصل الرقمي امن أفضل اداة أسرع وثوقية اعلي بالإضافة الي ذلك الخطوط الرقمية اقل عرضة للأخطاء من الخطوط التماثلية.