Diskretes Signal ist eine Folge von Zahlen oder Symbolen, die digital geschrieben und übertragen werden können. Im Gegensatz zu kontinuierlichen Signalen hat ein diskretes Signal einen begrenzten und diskreten Satz von Werten.
Jeder Wert eines diskreten Signals wird als Countdown. Die Zählungen können unterschiedliche Formen haben und unterschiedliche physikalische Größen darstellen, z. B. die Amplitude eines akustischen Signals oder die Helligkeit eines Pixels in einem Bild.
Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle Werte des diskreten Signals eindeutig sind. Einige Werte können sich wiederholen, dh ein diskretes Signal kann mehrere identische Zählungen enthalten.
Betrachten Sie zum Beispiel ein diskretes Signal, das die Helligkeit der Pixel in einem Schwarzweißbild darstellt. Jedes Pixel kann einen Wert zwischen 0 und 255 haben, wobei 0 für die schwarze Farbe und 255 für die weiße Farbe steht. In diesem Fall kann der Wert 127 im Bild mehrmals wiederholt werden, wenn er der grauen Farbe entspricht.
Daher sind in einem diskreten Signal nicht alle Werte eindeutig, und dies sollte bei der Analyse und Verarbeitung solcher Signale berücksichtigt werden. Wenn Sie wissen, welche Werte einzigartig sind und welche sich wiederholen können, können Sie diskrete Signale genauer interpretieren und verwenden.
Frequenz und Frequenz des Signals
Die Häufigkeit des Signals bedeutet, dass es in bestimmten Intervallen wiederholt wird. Die Periodizität wird in Sekunden (s) gemessen und durch das Symbol T gekennzeichnet. Wenn das Signal eine konstante Frequenz hat, ist sein periodisches Intervall konstant und umgekehrt proportional zur Frequenz. Daher sind Periodizität und Frequenz wie folgt miteinander verbunden: T = 1/f.
Ein Beispiel für ein periodisches Signal ist ein sinusförmiges Signal, das sich durch jeden vollen Schwingungszyklus wiederholt. Andere Arten von Signalen können nicht periodisch sein oder eine teilweise Periodizität aufweisen.
| Art des Signals | Frequenz (f) | Periodizität (T) |
|---|---|---|
| Ständig | 0 Hz | Endlos |
| Variabel | Unterschiedliche Werte | Unterschiedliche Werte |
| Periodisch | Ungleich Null | Umgekehrt proportional zur Frequenz |
| Nichtperiodisch | Ungleich Null | Endlos |
Das Verständnis der Frequenz und Häufigkeit eines Signals ermöglicht somit die Analyse seiner grundlegenden Eigenschaften und die Anwendung entsprechender Verarbeitungsmethoden.
Signalamplitude
Bei einem diskreten Signal kann jeder im Signal enthaltene Wert als Amplitude fungieren. Eine Besonderheit eines diskreten Signals ist seine Zerbrechlichkeit, was bedeutet, dass eine endliche Anzahl von Werten in einer diskreten Sequenz vorhanden ist.
Aufgrund der diskreten Natur des Signals kann sich die Amplitude wiederholen, wodurch sie nicht eindeutig ist. Im Gegensatz zu einem kontinuierlichen Signal, bei dem die Amplitude einen beliebigen Wert innerhalb eines bestimmten Bereichs annehmen kann, hängt die Amplitude in einem diskreten Signal von den diskreten Werten ab, die nur durch die endliche Anzahl verschiedener Amplitudenniveaus dargestellt werden können.
Phase des Signals
Die Signalphase kann in Grad oder Bogenmaß gemessen werden und hängt von der Signalfrequenz und der Zeitachse ab. Abhängig von der Phase des Signals können sich seine Form und seine Eigenschaften erheblich ändern. Zum Beispiel kann eine Phasenverschiebung dazu führen, dass sich die Signalspitze verschiebt oder ihre Amplitude ändert.
Die Signalphase ist jedoch kein eindeutiger Wert in einem diskreten Signal. Verschiedene Signalabmessungen können die gleiche Phase haben, variieren jedoch in der Amplitude oder anderen Parametern. Daher müssen Sie nicht nur seine Phase, sondern auch andere Eigenschaften wie Amplitude, Frequenz und Dauer angeben, um ein Signal vollständig zu beschreiben.
