Hvad er forvrængning?
Hvad er forvrængning?
Definition af forvrængning
Forvrængning refererer til ændringer i signalet under overførsel, behandling eller lagring, som ikke er i overensstemmelse med det originale signal.
Klassificering af forvrængning
Lineær forvrængning
Amplitudforvrængning: Forholdet mellem amplituden af forskellige frekvenskomponenter i signalet ændres. For eksempel kan i lydsystemer amplituden af højfrekvenskomponenterne blive dæmpet, hvilket kan føre til, at lyden bliver dov.
Faseforvrængning: Faserelationen mellem forskellige frekvenskomponenter i signalet ændres. Dette kan påvirke tidsdomæneegenskaberne af signalet, såsom formen af impulsresponsen.
Ikkelineær forvrængning
Harmonisk forvrængning: Når signalet passerer gennem et ikkelineært system, dannes en harmonisk komponent, der er et heltalligt multiplum af indgangssignalets frekvens. For eksempel kan i en forstærker, hvis indgangssignalet er en sinusbølge, dannes andenharmoik, tredeharmoik osv. Harmonisk forvrængning kan føre til, at lyden bliver skarp eller støjende.
Intermodulationsforvrængning: Når flere signaler med forskellige frekvenser passerer gennem et ikkelineært system samtidig, dannes nye frekvenskomponenter, og disse nye frekvenser er lineære kombinationer af indgangssignalernes frekvenser. Intermodulationsforvrængning kan føre til signalforkastning og øget bitfejlrate i kommunikationssystemer
Årsager til forvrængning
Ikke-lineæritet af kredsløbskomponenter: såsom transistorer, dioder og andre komponenter viser ikke-lineære egenskaber, når de arbejder med store signaler.
Forstærker mætning: Når indgangssignalet er for stort, går forstærkeren ind i mætningsområdet, hvilket fører til forvrængning af udgangssignalet.
Frekvensrespons af filteret: Filterets frekvensresponskarakteristika er ulige, hvilket fører til ændringer i amplituden og fasen af signalet.
Ikkelineære effekter i signalkonduktoren: såsom ikkelineære effekter af kabler, dårlig kontakt af forbindelsesstik osv.
Indflydelse
Effekter på lyd- og video signaler
I lydsystemer kan forvrængning nedgrave lydkvaliteten, hvilket kan føre til problemer som støj, forvrænget lyd eller ustabilt lydstyrkeniveau. I videosystemer kan forvrængning føre til billedslør, farveforvrængning, billeddanningsjitter og andre problemer.
Indvirkning på kommunikationssystemet
I kommunikationssystemet vil forvrængning reducere signalkvaliteten, øge bitfejlprocenten og påvirke kommunikationens pålidelighed. Alvorlig forvrængning kan også forhindre, at signalet modtages og dekodes korrekt.
Indvirkning på målings- og styresystemer
I målings- og styresystemer kan forvrængning påvirke nøjagtigheden af målingerne og stabiliteten af styresystemet. For eksempel kan forvrængning af sensorudgangssignalet føre til øgede målefejl, og forvrængning af feedbacksignalet i styresystemet kan gøre systemet ustabil eller fejlbehandle.
En måde at reducere forvrængning på
Vælg den rigtige komponent
Optimering af kredsløbsdesign
Negativ feedback
Filtrering
Digital signalbehandling
Oversigt
Forvrængning er et almindeligt problem i signalbehandling og -overførsel. Det er af stor betydning at forstå klassificering, årsager og effekter af forvrængning og at anvende effektive metoder til at reducere forvrængning for at forbedre signalkvalitet og systemytelse.
