ما هو التشوه؟

ما هو التشويه؟

تعريف التشويه

يشير التشويه إلى التغييرات التي تحدث في الإشارة أثناء النقل أو المعالجة أو التخزين والتي لا تتوافق مع الإشارة الأصلية.

تصنيف التشويه

التشويه الخطي

• تشويه السعة: تتغير نسبة السعة بين مكونات التردد المختلفة في الإشارة. على سبيل المثال، في أنظمة الصوت، قد تنخفض سعة المكونات ذات التردد العالي، مما يمكن أن يجعل الصوت غير واضح.

• تشويه الطور: تتغير العلاقة الطورية بين مكونات التردد المختلفة في الإشارة. هذا يمكن أن يؤثر على خصائص المجال الزمني للإشارة، مثل شكل استجابة الدفع.

التشويه غير الخطي

•  تشويه التوافقيات: عندما يمر الإشارة عبر نظام غير خطي، فإنه يولد مكونات توافقيات تكون مضاعفات عددية لتردد الإشارة الداخلة. على سبيل المثال، في المضخم، إذا كانت الإشارة الداخلة هي موجة جيبية، فقد يتم إنتاج التوافقيات الثانية والثالثة وما إلى ذلك. يمكن أن يؤدي تشويه التوافقيات إلى جعل الصوت حادًا أو ضوضائيًا.

• تشويه التداخل : عند مرور عدة إشارات بترددات مختلفة عبر نظام غير خطي في نفس الوقت، يتم إنشاء مكونات تردد جديدة، وهذه الترددات الجديدة هي مbinations خطية لتrequencies الإشارة الداخلة. يمكن أن يؤدي تشويه التداخل إلى تداخل الإشارة وزيادة معدل الخطأ في أنظمة الاتصالات.
  

أسباب التشويه

• عدم الخطية لمكونات الدائرة: مثل الترانزستورات والدايودات وغيرها من المكونات تظهر خصائص غير خطية عند العمل بإشارات كبيرة.

• تشبع المضخم: عندما يكون الإشارة الداخلة كبيرة جدًا، يدخل المضخم منطقة التشبع، مما يؤدي إلى تشويه الإشارة الخارجة.

• استجابة التردد للمرشح: خصائص استجابة التردد للمرشح غير متساوية، مما يؤدي إلى تغييرات في السعة والطور للإشارة.

• تأثيرات غير خطية في مسار الإشارة: مثل التأثيرات غير الخطية للأسلاك وتوصيلات الكابلات السيئة.

التأثير

تأثيرات على الإشارات الصوتية والبصرية

في أنظمة الصوت، يمكن أن يؤدي التشويه إلى تدهور جودة الصوت، مما يسبب مشاكل مثل الضوضاء والصوت المشوه أو التغيرات العشوائية في مستوى الصوت. في نظام الفيديو، يمكن أن يؤدي التشويه إلى تشتت الصورة وتشويه الألوان وهز الشاشة وغيرها من المشاكل.

تأثير على نظام الاتصالات

في نظام الاتصالات، سيؤدي التشويه إلى تقليل جودة الإشارة وزيادة معدل الخطأ ويؤثر على موثوقية الاتصال. يمكن أن يؤدي التشويه الشديد أيضًا إلى عدم تلقي الإشارة وفك تشفيرها بشكل صحيح.

تأثير على أنظمة القياس والتحكم

في أنظمة القياس والتحكم، يمكن أن يؤثر التشويه على دقة نتائج القياس واستقرار أنظمة التحكم. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تشويه إشارة خرج المستشعر إلى زيادة أخطاء القياس، ويمكن أن يؤدي تشويه إشارة التغذية المرتدة لنظام التحكم إلى جعل النظام غير مستقر أو يعمل بشكل خاطئ.

طريقة لتقليل التشويه

• اختيار المكون المناسب

• تحسين تصميم الدائرة

• التعود السلبي

• الترشيح

• معالجة الإشارة الرقمية

ملخص

يعتبر التشويه مشكلة شائعة في معالجة وإرسال الإشارات. من المهم فهم تصنيف التشويه وأسبابه وأثاره، واتخاذ طرق فعالة لتقليل التشويه بهدف تحسين جودة الإشارة والأداء النظامي.