Τι είναι η Τροποποίηση;

Τι είναι η διστορσία;

Ορισμός της διστορσίας

Η διστορσία αναφέρεται σε αλλαγές στο σήμα κατά τη μετάδοση, επεξεργασία ή αποθήκευση που δεν είναι συνεπείς με το αρχικό σήμα.

Κατηγορίες διστορσίας

Γραμμική διστορσία

• Διστορσία πλάτους: Το λόγος πλάτους διαφορετικών συνιστωσών συχνότητας στο σήμα αλλάζει. Για παράδειγμα, σε συστήματα ήχου, το πλάτος των υψηλής συχνότητας συνιστωσών μειώνεται, γεγονός που μπορεί να καταστήσει τον ήχο αβαρός.

• Φασική διστορσία: Η φασική σχέση διαφορετικών συνιστωσών συχνότητας στο σήμα αλλάζει. Αυτό μπορεί να επηρεάσει τις ιδιότητες του σήματος στο χρονικό πεδίο, όπως τη μορφή της απόκρισης στο πλήγμα.

Μη γραμμική διστορσία

•  Αρμονική διστορσία: Όταν το σήμα διέρχεται μέσα από ένα μη γραμμικό σύστημα, παράγει μια αρμονική συνιστώσα που είναι ακέραιο πολλαπλάσιο της συχνότητας του εισερχόμενου σήματος. Για παράδειγμα, σε έναν ενισχυτή, αν το εισερχόμενο σήμα είναι μια ημιτονοειδής, μπορεί να παραχθούν δεύτερες, τρίτες κλπ. αρμονικές. Η αρμονική διστορσία μπορεί να καταστήσει τον ήχο ακριβό ή θορυβώδη.

• Ιντερμόδουλη διστορσία : Όταν πολλαπλά σήματα διαφορετικών συχνοτήτων διέρχονται μέσα από ένα μη γραμμικό σύστημα ταυτόχρονα, παράγονται νέες συχνοτικές συνιστώσες, και αυτές οι νέες συχνότητες είναι γραμμικές συνδυασμοί των συχνοτήτων του εισερχόμενου σήματος. Η ιντερμόδουλη διστορσία μπορεί να οδηγήσει σε επικάλυψη σημάτων και αύξηση του ποσοστού λάθων σε συστήματα επικοινωνίας
  

Αιτίες της διστορσίας

• Μη γραμμικότητα των συστατικών του κύκλου: όπως τα τρανζίστορ, διόδους και άλλα συστατικά εμφανίζουν μη γραμμικές ιδιότητες όταν λειτουργούν με μεγάλα σήματα.

• Κόλληση του ενισχυτή: Όταν το εισερχόμενο σήμα είναι πολύ μεγάλο, ο ενισχυτής εισέρχεται στην περιοχή κόλλησης, προκαλώντας διστορσία του εξερχόμενου σήματος.

• Συχνοτική απόκριση του φίλτρου: Οι συχνοτικές αποκρίσεις του φίλτρου είναι ανομαλές, προκαλώντας αλλαγές στο πλάτος και τη φάση του σήματος.

• Μη γραμμικά φαινόμενα στον διαδρομή του σήματος: όπως η μη γραμμική απόκριση των καλωδίων, η κακή επαφή των συνδέσεων κλπ.

Επιπτώσεις

Επιπτώσεις στα σήματα ήχου και βίντεο

Σε συστήματα ήχου, η διστορσία μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα του ήχου, προκαλώντας προβλήματα όπως θόρυβο, διστορσία του ήχου ή αναταραχές στον ήχο. Σε συστήματα βίντεο, η διστορσία μπορεί να οδηγήσει σε ορατή απόκλιση, χρωματική διστορσία, αναταραχή της εικόνας και άλλα προβλήματα.

Επίδραση στο σύστημα επικοινωνίας

Στο σύστημα επικοινωνίας, η διστορσία μπορεί να μειώσει την ποιότητα του σήματος, να αυξήσει το ποσοστό λάθων και να επηρεάσει την αξιοπιστία της επικοινωνίας. Σοβαρή διστορσία μπορεί επίσης να καθιστήσει αδύνατη την ορθή λήψη και αποκωδικοποίηση του σήματος.

Επίδραση σε συστήματα μέτρησης και ελέγχου

Σε συστήματα μέτρησης και ελέγχου, η διστορσία μπορεί να επηρεάσει την ακρίβεια των αποτελεσμάτων μέτρησης και τη σταθερότητα των συστημάτων ελέγχου. Για παράδειγμα, η διστορσία του σήματος εξόδου του αισθητήρα μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση των λαθών μέτρησης, ενώ η διστορσία του σήματος ανατροφοδότησης του συστήματος ελέγχου μπορεί να καθιστήσει το σύστημα ασταθές ή να το κάνει να λειτουργεί λανθασμένα.

Τρόποι μείωσης της διστορσίας

• Επιλογή των κατάλληλων συστατικών

• Βελτιστοποίηση του σχεδιασμού του κυκλώματος

• Αρνητική ανατροφοδότηση

• Φίλτρωση

• Ψηφιακή επεξεργασία σημάτων

Συμπέρασμα

Η διστορσία είναι ένα κοινό πρόβλημα στην επεξεργασία και μετάδοση σημάτων. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε την ταξινόμηση, τις αιτίες και τις επιπτώσεις της διστορσίας και να λάβουμε αποτελεσματικά μέτρα για τη μείωσή της, προκειμένου να βελτιώσουμε την ποιότητα του σήματος και την απόδοση του συστήματος.