अंकीय संकेत: Difference between revisions
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डिजिटल संकेत एक संकेत 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।[1][2][3] यह एक अनुरूप संकेत के विपरीत है, जो सतत (गणित) मूल्यों का प्रतिनिधित्व करता है; किसी भी समय यह मूल्यों की एक सतत सीमा के अन्तर्गत एकवास्तविक संख्या का प्रतिनिधित्व करता है।
सरल डिजिटल संकेत अनुरूप स्तरों के असतत बैंड में सूचना का प्रतिनिधित्व करते हैं। मूल्यों के एक बैंड के अन्तर्गत सभी स्तर एक ही सूचना स्थिति का प्रतिनिधित्व करते हैं। अधिकांश डिजिटल परिपथ में, संकेत में दो संभावित मान्य मान हो सकते हैं; इसे द्विआधारी संकेत या तर्क संकेत कहा जाता है।[4] 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। येबूलियन डोमेन के दो मूल्यों के "शून्य" और "एक" (या गलत और सही) के अनुरूप हैं, इसलिए किसी भी समय एक द्विआधारी संकेत एक द्विआधारी अंक (बिट) का प्रतिनिधित्व करता है। इस असंततकरण के कारण, अनुरूप संकेत स्तरों में अपेक्षाकृत छोटे परिवर्तन असतत अन्वालोप को नहीं छोड़ते हैं, और परिणामस्वरूप संकेत स्थिति संवेदन परिपथिकी द्वारा उपेक्षित किया जाता है। परिणामस्वरूप, डिजिटल संकेतों में रव अवरोधक होती है; इलेक्ट्रॉनिक रव, परंतु यह बहुत अधिक न हो, डिजिटल परिपथ को प्रभावित नहीं करेगा, अतः रव हमेशा अनुरूप संकेत के संचालन को कुछ मात्रा में कम कर देता है।[5]
दो से अधिक अवस्थाओं वाले डिजिटल संकेतों का उपयोग कभी-कभी किया जाता है; ऐसे संकेतों का उपयोग करने वाले परिपथ को बहु-मूल्यवान तर्क कहा जाता है। उदाहरण के लिए, संकेत जो तीन संभावित अवस्थाओं को कल्पित कर सकते हैं उन्हें तीन-मूल्यवान तर्क कहा जाता है।
एक डिजिटल संकेत 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 संकेत का उपयोग सभी डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है, विशेष रूप से अभिकलन उपकरण और डेटा संचरण में किया जाता है।
परिभाषाएँ
डिजिटल संकेत शब्द में विभिन्न संदर्भों में संबंधित परिभाषाएँ हैं।
डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में
डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में, डिजिटल संकेत एक स्पंदावली (एक स्पंद आयाम मॉड्यूलेटेड संकेत) 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 कब्जा कर लेता है।[6][7] एक विशेष कारक एक तर्क संकेत या द्विआधारी संकेत है, जो कम और उच्च संकेत 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 औरबड़े पैमाने पर एकीकरण (एलएसआई) क्षमता तेज होती है।[8][9] इसके विपरीत, बीजेटी प्रतिरोधान्तरित्र अधिक धीरे-धीरे साइन तरंगों से मिलते-जुलते अनुरूप संकेत उत्पन्न करते हैं।[8]
संकेत संसाधन में
डिजिटल संकेत प्रक्रिया में, डिजिटल संकेत एक भौतिक संकेत का प्रतिनिधित्व होता है जिसे प्रतिचयित और क्वान्टित किया जाता है। डिजिटल संकेत एक अमूर्तन है जो समय और आयाम में असतत है। संकेत का मूल्य केवल नियमित समय अंतराल पर उपस्थित है, क्योंकि आगे के डिजिटल संसाधन के लिए केवल उन प्रतिचयित क्षणों पर संबंधित भौतिक संकेत के मूल्य महत्वपूर्ण होते हैं। डिजिटल संकेत मूल्यों के एक परिमित समुच्चय से तैयार किए गए कोडों का एक क्रम है।[10] डिजिटल संकेत को स्पंद कोड मॉडुलन (पीसीएम) संकेत के रूप में भौतिक रूप से संग्रहीत, संसाधित या प्रेषित किया जा सकता है।
संचार में
डिजिटल संचार में, डिजिटल संकेत एक निरंतर समय का भौतिक संकेत है, जो एक असतत संख्या तरंगों के बीच बारी-बारी से होता है,[3] एकबिटस्ट्रीम 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 परपासबैंड संचरण की अनुमति देती है। इस तरह की वाहक-मॉडुलित साईन तरंग को डिजिटल संचार और डेटा संचरण पर साहित्य में एक डिजिटल संकेत माना जाता है,[11] लेकिन इलेक्ट्रॉनिक्स और संगणक जालक्रम संचालन में एक अनुरूप संकेत में परिवर्तित एक बिट प्रवाह के रूप में माना जाता है।[12]
संचार में, हस्तक्षेप के स्रोत सामान्यतः उपस्थित होते हैं, और रव प्रायः एक महत्वपूर्ण समस्या होती है। हस्तक्षेप के प्रभावों को सामान्यतः यथासंभव संकेतों को निस्यंदक करके औरअतिरेक (सूचना सिद्धांत) का उपयोग करके कम से कम किया जाता है। संचार के लिए डिजिटल संकेतों के मुख्य लाभों को प्रायः रव अवरोधक 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 अवस्थाओं का प्रतिनिधित्व करता है, को डिजिटल संकेत या तर्क संकेत या द्विआधारी संकेत के रूप में संदर्भित किया जाता है, जब इसकी व्याख्या केवल दो संभावित अंकों के रूप में की जाती है।
दोनों अवस्थाओं को सामान्यतः पर एक विद्युत संपत्ति के कुछ माप द्वारा दर्शाया जाता है: विद्युत क्षमता सबसे सामान्य है, लेकिन कुछ तर्क परिवारों मेंविद्युत प्रवाह का उपयोग किया जाता है। वोल्टेज की दो श्रेणियां सामान्यतः पर प्रत्येक तार्किक परिवार के लिए परिभाषित की जाती हैं, जो प्रायः सीधे आसन्न नहीं होती हैं। संकेत 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 संकेत एक विशेष डिजिटल संकेत है जिसका उपयोग कई डिजिटल परिपथों कोतादात्म्य करने के लिए किया जाता है। दिखाए गए प्रतिबिम्ब को कालद संकेत 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 परिवर्त 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 संकेत बनाने के लिए, एक अनुरूप संकेत को इसका उत्पति करने के लिए एक नियंत्रण संकेत के साथ संशोधित किया जाना चाहिए। सबसे सरल-मॉडुलन, एक प्रकार का एकध्रुवीय कूटलेखन, बस एक डीसी संकेत 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 संकेत का उत्पादन करने के लिए नियंत्रण संकेत 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; विशेष वाहक के लिए डिजिटल संकेतों को अलग-अलग मूल्यवान तर्क के साथ संशोधित किया जाता है, जो विशेष माध्यम की शैनन क्षमता के आधार पर होता है।
क्लॉकिंग
डिजिटल संकेत को एकफ्लिप-फ्लॉप (इलेक्ट्रॉनिक्स) के माध्यम से संकेत पास करके नियमित अंतराल पर एक कालद संकेत 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 संकेत मिलता है। संकेत को अगली कालद तक स्थिर रखा जाता है। यह प्रक्रियासमकालिक तर्क का आधार है।
अतुल्यकालिक तर्क भी उपस्थित है, जो किसी भी कालद का उपयोग नहीं करता है, और सामान्यत: 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
संदर्भ
- ↑ Robert K. Dueck (2005). Digital Design with CPLD Applications and VHDL. ISBN 1401840302. Archived from the original on 2017-12-17. Retrieved 2017-08-30.
A digital representation can have only specific discrete values
- ↑ Proakis, John G.; Manolakis, Dimitris G. (2007-01-01). Digital Signal Processing. Pearson Prentice Hall. ISBN 9780131873742. Archived from the original on 2016-05-20. Retrieved 2015-09-22.
- ↑ 3.0 3.1 Analogue and Digital Communication Techniques Archived 2017-12-17 at the Wayback Machine: "A digital signal is a complex waveform and can be defined as a discrete waveform having a finite set of levels"
- ↑ "Digital Signal". Archived from the original on 2016-03-04. Retrieved 2016-08-13.
- ↑ Horowitz, Paul; Hill, Winfield (1989). The Art Of Electronics, 2nd Ed. Cambridge University Press. pp. 471–473. ISBN 0521370957.
- ↑ B. SOMANATHAN NAIR (2002). Digital electronics and logic design. PHI Learning Pvt. Ltd. p. 289. ISBN 9788120319561.
Digital signals are fixed-width pulses, which occupy only one of two levels of amplitude.
- ↑ Joseph Migga Kizza (2005). Computer Network Security. Springer Science & Business Media. ISBN 9780387204734.
- ↑ 8.0 8.1 "Applying MOSFETs to Today's Power-Switching Designs". Electronic Design. 23 May 2016. Archived from the original on 10 August 2019. Retrieved 10 August 2019.
- ↑ 2000 Solved Problems in Digital Electronics. Tata McGraw-Hill Education. 2005. p. 151. ISBN 978-0-07-058831-8.
- ↑ Vinod Kumar Khanna (2009). Digital Signal Processing. p. 3. ISBN 9788121930956.
A digital signal is a special form of discrete-time signal which is discrete in both time and amplitude, obtained by permitting each value (sample) of a discrete-time signal to acquire a finite set of values (quantization), assigning it a numerical symbol according to a code ... A digital signal is a sequence or list of numbers drawn from a finite set.
- ↑ J.S.Chitode, Communication Systems, 2008: "When a digital signal is transmitted over a long distance, it needs CW modulation."
- ↑ Fred Halsall, Computer Networking and the Internet: "In order to transmit a digital signal over an analog subscriber line, modulated transmission must be used; thas is the electrical signal that represents the binary bit stream of the source (digital) output must first be converted to an analog signal that is compatible with a (telephony) speech signal."
बाहरी कड़ियाँ
- Monty Montgomory. Digital Show & Tell.
- 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.
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