Ψηφιακό σήμα
2015-08-25 16:54
Ο όρος ψηφιακό σήμα αναφέρεται σε περισσότερες από μια έννοιες. Μπορεί να αναφέρεται σε ένα σήμα διακριτού χρόνου το οποίο μπορεί να πάρει συγκεκριμένες (διακριτές) τιμές στον άξονα του χρόνου. Σε αυτή τη περίπτωση μιλάμε για ένα σήμα το οποίο παράγεται μέσω μιας μεθόδου ψηφιακής διαμόρφωσης και θεωρείται περισσότερο ως αναλογικό σήμα (δηλ. ένα επεξεργασμένο αναλογικό σήμα για τη μετατροπή του σε ψηφιακό).
Μπορεί επίσης να αναφέρεται στην κυματομορφή ενός σήματος συνεχούς χρόνου σε ένα ψηφιακό σύστημα το οποίο μπορεί να αναπαρασταθεί σε μια αλληλουχία από bits. Σε αυτή τη περίπτωση μιλάμε για ένα εξ ολοκλήρου ψηφιακό σήμα.
Ένα αναλογικό σήμα είναι μια χρονικά μεταβαλλόμενη τιμή δεδομένων ή όπως είναι ο ορισμός του, μια ομαλά μεταβαλλόμενη τιμή ηλεκτρικής τάσης ή έντασης ρεύματος (δηλ. ένα σήμα με πλάτος χρονικά μεταβαλλόμενο) η οποία μπορεί να περιγραφεί από μια μαθηματική συνάρτηση, με το χρόνο να αποτελεί την ανεξάρτητη και την τιμή του σήματος,κάθε χρονική στιγμή, την εξαρτημένη μεταβλητή. Ένα διακριτό σήμα είναι το αποτέλεσμα που παίρνουμε μέσω της μεθόδου της δειγματοληπτικής μείωσης από το αρχικό αναλογικό σήμα : δηλαδή, η τιμή των δεδομένων σημειώνεται ανά τακτά χρονικά διαστήματα (π.χ. μικροδευτερόλεπτο) και όχι συνεχώς(όπως είναι εκ φύσεως τα μηχανικά κύματα).
Αν οι ατομικές τιμές του σήματος αντί να μετρηθούν επακριβώς, επάνω στον άξονα του χρόνου, είναι εναρμονισμένες με κάποια ορισμένη ακρίβεια, τότε η ροή δεδομένων που προκύπτει είναι το ψηφιακό σήμα. Η διαδικασία προσέγγισης αυτής της ακρίβειας (δηλ. μιας συγκεκριμένης τιμής), μέσα από ένα σταθερό αριθμό ψηφίων(δηλ. bit) ονομάζεται ψηφιοποίηση.
Σε γενικές γραμμές, ένα ψηφιακό σήμα είναι ένα ψηφιοποιημένο σήμα διακριτού χρόνου.Το διακριτό σήμα είναι το αποτέλεσμα της επεξεργασίας ενός αναλογικού σήματος με τη μέθοδο της δειγματοληπτικής μείωσης.
Η Ψηφιακή Επανάσταση έδωσε το έναυσμα για τη μαζική παραγωγή των ψηφιακών ηλεκτρονικών υπολογιστών, του προσωπικού Η/Υ και ειδικότερα του μικροεπεξεργαστή, η σταδιακή εξέλιξη του οποίου σε απόδοση (όπως περιγράφεται στον Νόμο του Moore), έκανε τα υπολογιστικά συστήματα να ενσωματωθούν σε μια πληθώρα συσκευών. Ανάλογης σημασίας ήταν και η ανάπτυξη των τηλεπικοινωνιακών τεχνολογιών, όπως η δικτύωση υπολογιστών, το Διαδίκτυο και η ψηφιακή αναμετάδοση. Τα κινητά τηλέφωνα Τρίτης Γενιάς(3G), η κοινωνική διείσδυση των οποίων αυξήθηκε με γεωμετρική πρόοδο τη δεκαετία του 2000, έπαιξε επίσης πάρα πολύ μεγάλο ρόλο στην ψηφιακή επανάσταση, καθώς παρέχουν ταυτοχρόνως διασκέδαση, επικοινωνία και σύνδεση στο διαδίκτυο.
