अंकीय संकेत

डिजिटल सिग्नल एक सिग्नल है जो असतत मूल्यों के अनुक्रम के रूप में डेटा का प्रतिनिधित्व करता है; किसी भी दिए गए समय में यह केवल, अधिक से अधिक, मूल्यों की सीमित संख्या में से एक को प्राप्त कर सकता है। यह एक अनुरूप सिग्नल के विपरीत है, जो निरंतरता (गणित) मूल्यों का प्रतिनिधित्व करता है; किसी भी समय यह मूल्यों की एक सतत सीमा के भीतर एक वास्तविक संख्या का प्रतिनिधित्व करता है।

सरल डिजिटल सिग्नल अनुरूप स्तरों के असतत बैंड में सूचना का प्रतिनिधित्व करते हैं। मूल्यों के एक बैंड के भीतर सभी स्तर एक ही सूचना स्थिति का प्रतिनिधित्व करते हैं। अधिकांश डिजिटल परिपथ में, सिग्नल में दो संभावित मान्य मान हो सकते हैं; इसे द्विआधारी सिग्नल या तर्क सिग्नल कहा जाता है। वे दो वोल्टेज बैंड द्वारा प्रतिनिधित्व करता है: एक संदर्भ मान के पास (विशिष्ट रूप से आधार या शून्य वोल्ट के रूप में कहा जाता है), और दूसरा आपूर्ति वोल्टेज के पास का मान। ये बूलियन डोमेन के दो मूल्यों के "शून्य" और "एक" (या गलत और सही) के अनुरूप हैं, इसलिए किसी भी समय एक द्विआधारी सिग्नल एक द्विआधारी अंक (बिट) का प्रतिनिधित्व करता है। इस असंततकरण के कारण, अनुरूप सिग्नल स्तरों में अपेक्षाकृत छोटे परिवर्तन असतत अन्वालोप को नहीं छोड़ते हैं, और परिणामस्वरूप सिग्नल स्थिति संवेदन परिपथिकी द्वारा उपेक्षित किया जाता है। परिणामस्वरूप, डिजिटल सिग्नलों में रव अवरोधक होती है; इलेक्ट्रॉनिक रव, परंतु यह बहुत अधिक न हो, डिजिटल परिपथ को प्रभावित नहीं करेगा, अतः रव हमेशा अनुरूप सिग्नल के संचालन को कुछ कुछ मात्रा में कम कर देता है।

दो से अधिक राज्यों वाले डिजिटल सिग्नलों का उपयोग कभी-कभी किया जाता है; ऐसे सिग्नलों का उपयोग करने वाले परिपथ को बहु-मूल्यवान तर्क कहा जाता है। उदाहरण के लिए, सिग्नल जो तीन संभावित अवस्थाओं को ग्रहण कर सकते हैं उन्हें तीन-मूल्यवान तर्क कहा जाता है।

एक डिजिटल सिग्नल में, सूचना का प्रतिनिधित्व करने वाली भौतिक मात्रा एक चर विद्युत प्रवाह या वोल्टेज हो सकती है, एक प्रकाशिकी या अन्य विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की तीव्रता, चरण या ध्रुवीकरण (तरंगें), ध्वनिक दबाव, एक चुंबकीय भंडारण संचार माध्यम का चुंबकत्व, आदि। डिजिटल सिग्नल का उपयोग सभी डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है, विशेष रूप से अभिकलन उपकरण और डेटा संचरण में किया जाता है।



परिभाषाएँ
डिजिटल सिग्नल शब्द में विभिन्न संदर्भों में संबंधित परिभाषाएँ हैं।

डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में
डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में, डिजिटल सिग्नल एक स्पंदावली (एक स्पंद आयाम मॉड्यूलेटेड सिग्नल) है, अर्थात् निश्चित-चौड़ाई वाले वर्ग तरंग विद्युत स्पंद या प्रकाश स्पंद का एक अनुक्रम, प्रत्येक आयाम के स्तरों की असतत संख्या में से एक पर ग्रहण कर लेता है। एक विशेष मामला एक तर्क सिग्नल या द्विआधारी सिग्नल है, जो कम और उच्च सिग्नल स्तर के बीच भिन्न होता है।

डिजिटल परिपथ में स्पंदावली विशिष्ट रूप से धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक क्षेत्र-प्रभाव प्रतिरोधान्तरित्र (एमओएसएफईटी) उपकरणों द्वारा उत्पन्न होती हैं, क्योंकि उनकी तेजी से इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग गति और बड़े पैमाने पर एकीकरण (एलएसआई) क्षमता तेज होती है। इसके विपरीत, बीजेटी प्रतिरोधान्तरित्र अधिक धीरे-धीरे साइन तरंगों से मिलते-जुलते अनुरूप सिग्नल उत्पन्न करते हैं।

सिग्नल संसाधन में


डिजिटल सिग्नल प्रक्रिया में, डिजिटल सिग्नल एक भौतिक सिग्नल का प्रतिनिधित्व होता है जिसे प्रतिचलित और परिमाणित किया जाता है। डिजिटल सिग्नल एक अमूर्त है जो समय और आयाम में असतत है। सिग्नल का मूल्य केवल नियमित समय अंतराल पर उपस्थित है, क्योंकि आगे के डिजिटल संसाधन के लिए केवल उन प्रतिचयित क्षणों पर संबंधित भौतिक सिग्नल के मूल्य महत्वपूर्ण होते हैं। डिजिटल सिग्नल मूल्यों के एक परिमित समुच्चय से तैयार किए गए कोडों का एक क्रम है। डिजिटल सिग्नल को स्पंद कोड मॉडुलन (पीसीएम) सिग्नल के रूप में भौतिक रूप से संग्रहीत, संसाधित या प्रेषित किया जा सकता है।

संचार में
डिजिटल संचार में, डिजिटल सिग्नल एक निरंतर समय का भौतिक सिग्नल है, जो एक असतत संख्या तरंगों के बीच बारी-बारी से होता है, एक बिटस्ट्रीम का प्रतिनिधित्व करता है। तरंगरूप का आकार संचरण योजना पर निर्भर करता है, जो या तो एक रेखा कोडिंग योजना हो सकती है जो बेसबैंड संचरण की अनुमति देती है; या एक डिजिटल मॉड्यूलेशन योजना, लंबे तारों पर या एक सीमित रेडियो आवृति बैंड पर पासबैंड संचरण की अनुमति देती है। इस तरह की वाहक-मॉडुलित साईन तरंग को डिजिटल संचार और डेटा संचरण पर साहित्य में एक डिजिटल सिग्नल माना जाता है, लेकिन इलेक्ट्रॉनिक्स और संगणक जालक्रम संचालन में एक अनुरूप सिग्नल में परिवर्तित एक बिट प्रवाह के रूप में माना जाता है। संचार में, हस्तक्षेप के स्रोत सामान्यतः उपस्थित होते हैं, और रव प्रायः एक महत्वपूर्ण समस्या होती है। हस्तक्षेप के प्रभावों को सामान्यतः पर यथासंभव सिग्नलों को निस्यंदक करके और अतिरेक (सूचना सिद्धांत) का उपयोग करके कम से कम किया जाता है। संचार के लिए डिजिटल सिग्नलों के मुख्य लाभों को प्रायः रव प्रतिरक्षा माना जाता है, और क्षमता, कई मामलों में जैसे कि श्रव्य और वीडियो डेटा के साथ, संचार माध्यम पर आवश्यक बैंडविड्थ को बहुत कम करने के लिए डेटा संपीड़न का उपयोग करने के लिए है।

तर्क वोल्टेज स्तर


एक तरंगरूप जो एक बूलियन मान (0 और 1, या निम्न और उच्च, या गलत और सत्य) के दो राज्यों का प्रतिनिधित्व करता है, को डिजिटल सिग्नल या तर्क सिग्नल या द्विआधारी सिग्नल के रूप में संदर्भित किया जाता है, जब इसकी व्याख्या केवल दो संभावित अंकों के रूप में की जाती है।

दोनों राज्यों को सामान्यतः पर एक विद्युत संपत्ति के कुछ माप द्वारा दर्शाया जाता है: विद्युत क्षमता सबसे सामान्य है, लेकिन कुछ तर्क परिवारों में विद्युत प्रवाह का उपयोग किया जाता है। वोल्टेज की दो श्रेणियां सामान्यतः पर प्रत्येक तर्क परिवार के लिए परिभाषित की जाती हैं, जो प्रायः सीधे आसन्न नहीं होती हैं। सिग्नल कम होता है जब निम्न सीमा में और उच्च सीमा में उच्च होता है, और दो सीमाओं के बीच व्यवहार विभिन्न प्रकार के गेटों के बीच भिन्न हो सकता है।

कालद सिग्नल एक विशेष डिजिटल सिग्नल है जिसका उपयोग कई डिजिटल परिपथों को तादात्म्य करने के लिए किया जाता है। दिखाई गई छवि को कालद सिग्नल का तरंगरूप माना जा सकता है। तर्क परिवर्तन या तो बढ़ते कोर या गिरते कोर से प्रवर्तित होते हैं। बढ़ता कोर कम वोल्टेज (आरेख में स्तर 1) से उच्च वोल्टेज (स्तर 2) में संक्रमण है। गिरने वाला कोर एक उच्च वोल्टेज से निम्न में संक्रमण है।

यद्यपि डिजिटल परिपथ के एक अत्यधिक सरलीकृत और आदर्श मॉडल में, हम चाहते हैं कि ये बदलाव तत्क्षण हों, कोई भी वास्तविक विश्व विद्युत परिपथ पूरी तरह से प्रतिरोधक नहीं है और इसलिए कोई भी विद्युत परिपथ तत्काल वोल्टेज के स्तर को नहीं बदल सकता है। इसका अर्थ यह है कि एक छोटे, परिमित संक्रमण समय के दौरान निर्गत निविष्ट को ठीक से प्रतिबिंबित नहीं कर सकता है, और तार्किक रूप से उच्च या निम्न वोल्टेज के अनुरूप नहीं होगा।

मॉड्यूलेशन
एक डिजिटल सिग्नल बनाने के लिए, एक अनुरूप सिग्नल को इसका उत्पति करने के लिए एक नियंत्रण सिग्नल के साथ संशोधित किया जाना चाहिए। सबसे सरल-मॉडुलन, एक प्रकार का एकध्रुवीय कूटलेखन, बस एक डीसी सिग्नल को प्रारंभ और बंद करने के लिए है इसलिए उच्च वोल्टेज '1' का प्रतिनिधित्व हो और कम वोल्टेज '0' का प्रतिनिधित्व हो।

डिजिटल रेडियो योजनाओं में एक या अधिक वाहक तरंगें संचरण के लिए उपयुक्त डिजिटल सिग्नल का उत्पादन करने के लिए नियंत्रण सिग्नल द्वारा आयाम, आवृत्ति या चरण मॉड्यूलेशन हैं।

टेलीफोन तारों पर असममित डिजिटल उपभोक्ता माध्यम (एडीएसएल), मुख्य रूप से द्विआधारी तर्क का उपयोग नहीं करता है; व्यक्तिगत वाहक के लिए डिजिटल सिग्नलों को अलग-अलग मूल्यवान तर्क के साथ संशोधित किया जाता है, जो व्यक्तिगत माध्यम की शैनन क्षमता के आधार पर होता है।

क्लॉकिंग
डिजिटल सिग्नल को एक फ्लिप-फ्लॉप (इलेक्ट्रॉनिक्स) के माध्यम से सिग्नल पास करके नियमित अंतराल पर एक कालद सिग्नल द्वारा प्रतिचयित लिया जा सकता है। जब यह किया जाता है, तो निविष्ट को कालद के कोर पर मापा जाता है, और उस समय से सिग्नल मिलता है। सिग्नल को अगली कालद तक स्थिर रखा जाता है। यह प्रक्रिया समकालिक तर्क का आधार है।

अतुल्यकालिक तर्क भी उपस्थित है, जो किसी भी कालद का उपयोग नहीं करता है, और सामान्यत: पर अधिक तेज़ी से संचालित होता है, और कम शक्ति का उपयोग कर सकता है, लेकिन अभिकल्पना के लिए सार्थक रूप से कठिन है।

यह भी देखें

 * अंतराप्रतीक व्यतिकरण

बाहरी कड़ियाँ

 * CodSim 2.0: Open source Virtual Laboratory for Digital Data Communications Model Department of Computer Architecture, University of Malaga. Simulates Digital line encodings and Digital Modulations. Written in HTML for any web browser.
 * CodSim 2.0: Open source Virtual Laboratory for Digital Data Communications Model Department of Computer Architecture, University of Malaga. Simulates Digital line encodings and Digital Modulations. Written in HTML for any web browser.