Otevřít hlavní menu

Změny

Přidáno 458 bajtů ,  před 7 lety
+Rozdělení signálů -Analogový a digitální signál -měření času
{{Pracuje se|xx|5. 10. 2012, 10:37 (UTC)}}
{{Různé významy|tento= obecné fyzikální veličině závislé na čase}}
 
'''Signál''' (z latinského ''signalis'' - dávat znamení{{Doplňte_zdroj}}) je fyzikální veličina závislá na čase. díky,Díky kterésignálům lze přenášet zprávy - data.<ref name="SaSkap1"> {{Citace monografie
| autor = Doc. Ing. Zdeněk Hrdina, CSc.
| autor2 = Prof. Ing. František Vejražka, CSc.
}}</ref> Může se tak jednat například o signály [[optika|optické]], [[Elektřina|elektrické]], [[elektromagnetické záření|elektromagnetické]], [[akustika|akustické]], [[mechanický pohyb|mechanické]], [[pneumatické zařízení|pneumatické]], nebo [[hydraulické zařízení|hydraulické]].
 
== ObecněRozdělení signálů ==
=== Z hlediska trvání signálu ===
Pokud má signál nějaký význam, může být použit i k přenosu zpráv. I v případě, že signál nemá předem známý význam, může být nositelem informace.
Takový signál, který začal v nějakém časovém okamžiku je signál kauzální.
=== Z hlediska definičního oboru ===
'''Signál ve spojitém čase''' <math>s(t)</math> je definovaný pro všechny okamžiky na intervalu: <math>t\in(-\infty;\infty)</math>. Jde tedy o nespočetnou množinu časových okamžiků.
 
'''Signál v diskrétním čase''', je definován jen pro určité časové okamžiky <math>t_k</math> z čehož plyne, že se jedná o spočetnou množinu. Pro čas platí: <math> t\in\{t_k\}_{k\in(-\infty;\infty),k\in\mathbb{N}}</math>. Takový signál je označovaný jako <math>s(t_k)</math>, <math>s(k)</math>, případně jako posloupnost <math>\{s_k\}</math>. Index ''k'' pak určuje pořadí vzorku signálu. Často je použit ekvidistantní krok vzorkování.
Při [[přenos signálu|přenosu signálu]] se místo vysílání signálu nazývá vysílač, místo příjmu přijímač. Signály se přenášejí přenosovou cestou.
<!-- Se stochastickým vzorkováním se lze setkat například při snižování rozlišení obrázku, to vede k potlačení [[aliasing|aliasingu]],
-->
=== Z hlediska determinovanosti signálu ===
'''Determinovaný signál''' - je takový signál u nějž lze určit hodnotu v jakýkoliv okamžik s absolutní jistotou.
* periodické - signál je definovaný pro <math> t\in(-\infty;\infty)</math>
** harmonické
** neharmonické
* neperiodické
'''Stochastický signál''' - velikost signálu v libovolném okamžiku, dovedeme určit pouze s nějakou pravděpodobností.
* stacionární - nejsou závislé na poloze počátku časové osy.
** ergodické
** neergodické
* nestacionární - jsou závislé na poloze počátku časové osy.
Existují signály, které nejsou deterministické ani stochastické.
 
Přiřazení do určité kategorie není absolutní. Pro jednu stranu, která signál vysílá může být signál deterministický, ale pro stranu, která signál přijímá už deterministický být nemusí. Pokud by byl pro přijímací stranu deterministický, tak by si ho mohla sama generovat a nemusela ho přijímat.
Žádný signál se nemůže šířit rychlostí větší, než je [[rychlost světla]].
 
V případech, kdy je deterministický popis signálu příliš složitý se může vyplatit zpracovávat jej jako stochastický signál.
 
=== Z hlediska spojitosti signálu ===
=== Z hlediska integrability ===
== Charakteristiky determinovaných signálů ==
=== Střední hodnota ===
<!-- Střední hodnota spojitého signálu <math>s(t)</math> na konečném časovém intervalu
 
<math>\bar{s}(t)= \frac{1}{t_b-t_a}\int_{t_a}^{t_b}s(t)\mathrm{d}t</math>-->
== Periodicita ==
Pro '''periodický signál ve spojitém čase''' <math>s(t)</math> , existuje takový časový interval <math>T_0</math>, že platí:<br />
<math>\{s_k\}=\{s_k+mN_0\}; N_0 \in \mathbb{Z},\forall m\in\mathbb{Z} </math><br />Posloupnost je periodická i pro <math>2N_0,3N_0</math> a další. Číslo <math>N_0</math> je základní perioda.
 
== Analogový a digitální signál ==
 
Signál může být buď spojitý, nebo diskrétní, tedy buď [[spojitý signál|analogový]], nebo [[digitální signál|digitální]]. Rozdíl mezi nimi je v počtu stavů signálu. Analogový signál má stavů nekonečně (nazýván někdy spojitý) a digitální konečně mnoho (2, 4, 20, 50,... stavů). Digitální signál je často pouze binárním signálem, přenášené hodnoty jsou jen dvě — nula a jednička.
 
=== Harmonický signál ===
 
'''[[Harmonické kmitání|Harmonický]] signál''' je takový signál, který lze vyjádřit [[funkce (matematika)|funkcí]] <math>f(t) = A\sin(\omega t + \varphi_0)</math>.
 
=== Praktické příklady binárních signálů ===
 
Praktická signalizace často probíhá pouze dvoustavově, tedy je možno ji vyjádřit pomocí dvouprvkové množiny různých signálních prvků.
 
* signální kontrolka: ''svítí/nesvítí'' ⇒ stav ''zapnuto/vypnuto'' (např. u domácí spotřební elektroniky)
* mechanické návěstidlo: ''šikmo vzhůru/vodorovně'' ⇒ stav ''volno/stůj'' (např. kdysi na železnici)
* světelné návěstidlo: ''zelená barva/červená barva'' ⇒ stav ''volno/stůj'' (třeba na přechodu pro chodce na křižovatce)
* houkačka: ''houká HOŘÍ/nehouká vůbec'' ⇒ stav ''jede k požáru/nejede nikam urgentně'' (kupř. na hasičském automobilu)
 
== Charakteristika rozdělení přenosu signálu ==
* velmi významná je také signalizace používaná v letecké dopravě (kupř. při provozu na [[letiště|letištích]])
* u motorových vozidel kupř. [[blikač]]e, znamení změny směru jízdy, brzdová světla varují o zpomalení vozidla
 
=== Měření času ===
Časový signál pro přenos přesného času.
 
=== [[Regulační technika|Regulační]] a řídící technika ===
Kupř. signál přenosu [[zpětná vazba|zpětné vazby]] apod.
 
=== Informatika, elektronika, počítače ===
Signál je nositelem [[informace]] v nějakém fyzikálním [[přenosové prostředí|přenosovém prostředí]] (např. [[elektřina|elektrický]] signál, radiový signál, atd.). Pomocí elektrického signálu spolu např. komunikují jednotlivé části elektronického číslicového [[počítač]]e.
 
V [[Informatika (počítačová věda)|informatice]] je pojem signál zobecněn a již není potřeba definovat fyzikální prostředí pro přenos informace.
 
| příjmení = Taylor
| jméno = Fred J.
| odkaz na autora =
| titul = Principles of Signals and Systems
| url =
| vydavatel = Mcgraw-Hill College; Har/Dsk edition
| rok = 1994
== Související články ==
* [[Komunikace]]
* [[Fourierova_řada|Fourierova řada]]
 
* [[Fourierova_transformace|Fourierova transformace]]
* [[Shannonův teorém]]
[[Kategorie:Optika]]
[[Kategorie:Akustika]]
91

editací