الإشارات هي كميات قابلة للقياس في نظام مادي يتم إنتاجها داخل النظام. يمكن تمثيلها في شكل رسوم بيانية تم الحصول عليها رقميًا.
يمكن تصنيف الإشارات تحت عدسات مختلفة. يمكن أن يتم ذلك من حيث الاستمرارية (مستمر مقابل منفصل) ، الدورية (دوري مقابل غير دوري) ، الاحتمال (حتمي مقابل عشوائي) ، الثبات (ثابت مقابل غير ثابت) إلخ.
الوجبات السريعة الرئيسية
- الإشارات الثابتة لها خصائص إحصائية لا تتغير بمرور الوقت ، بينما تتغير خصائص الإشارات غير الثابتة.
- تكون الإشارات الثابتة أكثر قابلية للتنبؤ وأسهل في التحليل ، بينما تتطلب الإشارات غير الثابتة أساليب تحليل متقدمة.
- الإشارات الثابتة مناسبة للأنظمة الخطية الثابتة للوقت ، في حين أن الإشارات غير الثابتة أكثر شيوعًا في تطبيقات العالم الحقيقي.
الإشارات الثابتة مقابل غير الثابتة
يتمثل الاختلاف بين الإشارات الثابتة وغير الثابتة في أن خصائص إشارة العملية الثابتة لا تتغير بمرور الوقت. في المقابل ، فإن الإشارة غير الثابتة هي عملية لا تتوافق مع الوقت.
يمكن اعتبار الكلام شكلاً من أشكال الإشارات غير الثابتة. الأشكال الاصطناعية الأخرى للعلامات هي المثلث ، الموجي ، إلخ.
جدول المقارنة
| معلمة المقارنة | إشارات ثابتة | غير ثابتة |
|---|---|---|
| الوقت: | تظل فترة الإشارة الساكنة ثابتة في جميع الأوقات. | تختلف فترة الإشارة غير الثابتة بمرور الوقت وليست ثابتة. |
| تردد | يظل تردد الإشارة الثابتة ثابتًا عبر العملية | يتغير تردد الموجة غير الثابتة باستمرار أثناء العملية. |
| المحتويات الطيفية | المحتوى الطيفي للإشارات الثابتة ثابت | النطاقات الطيفية ديناميكية وتتغير باستمرار في حالة المكالمات غير الثابتة. |
| معادلة فورييه | تحويل فورييه جيد في تمثيل الإشارات الثابتة | تحويل فورييه غير جيد في تمثيل الإشارات غير الثابتة. |
| أمثلة | تردد ثابت موجة جيبية أحادية النغمة ، موجة جيبية متعددة الألوان بتردد ثابت | إشارات الكلام ، موجة جيبية متعددة الألوان بترددات متنوعة |
ما هي الإشارات الثابتة؟
الإشارة الثابتة هي موجة يتم إنشاؤها عن طريق الحفاظ على قيمة الفترة والمحتوى الطيفي ثابتة. يمكن إنشاء إشارة ثابتة عبر برنامج أو مولد وظيفي كموجة جيبية.
يشرح الثبات سلوك موجة الإشارة من حيث العلاقة بين التردد والزمن. هنا ، إذا تم تغيير تردد الموجة الجيبية ، يتم ابتكار موجة جديدة تمامًا ؛ ومن ثم لن تظل ثابتة بعد الآن.
كل من الموجات الجيبية أحادية التردد ومتعددة الألوان هي بالتالي أمثلة على الإشارات الثابتة. يمكن تمثيل كلاهما من خلال اثنين مختلفين معادلات.
أمثلة أخرى للإشارات الثابتة هي ؛
- الضوضاء البيضاء- في حالة الضوضاء البيضاء ، تكون أي قيمة إشارة محتملة بنفس القدر فيما يتعلق بأي قيمة إشارة أخرى عند نقاط مرجعية متباعدة.
- درجة الحرارة- يمكن اعتباره منفردًا ثابتًا لفترة قصيرة.
ما هي الإشارات غير الثابتة؟
تكون الإشارة غير الثابتة عندما تصبح الافتراضات الأساسية التي تحدد نداءً ثابتًا غير صالحة.
وبالتالي ، فإن تمثيل الموجة الجيبية للمعادلة غير الثابتة يتغير باستمرار. كما أن المحتويات الطيفية لهذه الإشارات ليست ثابتة.
أولاً ، قد تحتوي إشارات الكلام على مكونات تردد متعددة خلال فترة زمنية معينة.
ثانيًا ، قد يكون الفاصل الزمني نفسه قصيرًا للغاية وأقل من 10-30 مللي ثانية مقارنة بـ 250 مللي ثانية.
لذلك ، في إشارة الكلام ، سيكون هناك مجموعات متعددة من محتويات التردد ، والتي من المحتمل أن تتغير ديناميكيًا فيما يتعلق بالوقت.
الاختلافات الرئيسية بين الإشارات الثابتة وغير الثابتة
- يعطي تحويل فورييه نتائج جيدة للإشارات الثابتة ، بينما لا يمثل تمثيلاً جيدًا للإشارات غير الثابتة.
- تتضمن أمثلة الإشارات الثابتة الضوضاء البيضاء ، أحاديةلهجة موجة جيبية بتردد ثابت وموجة جيبية متعددة الألوان بتردد ثابت. في المقابل ، تتضمن أمثلة الإشارات غير الثابتة إشارات الكلام وموجات جيبية متعددة الألوان بترددات متنوعة.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888327004001517
- https://royalsocietypublishing.org/doi/abs/10.1098/rspa.2006.1761
لقد بذلت الكثير من الجهد في كتابة منشور المدونة هذا لتقديم قيمة لك. سيكون مفيدًا جدًا بالنسبة لي ، إذا كنت تفكر في مشاركته على وسائل التواصل الاجتماعي أو مع أصدقائك / عائلتك. المشاركة هي ♥ ️
