Mis on distorsioon?
Mis on distorsioon?
Distorsiooni määratlus
Distorsioon viitab signaali muutustele edastamisel, töötlemisel või salvestamisel, mis ei vasta algsele signaalile.
Distorsiooni klassifitseerimine
Lineaarne distorsioon
Amplituudi distorsioon: Signaali erinevate sagedussõlmede amplituudide suhe muutub. Näiteks helisüsteemides võib kõrge sagedusega komponentide amplituud väheneda, mis võib põhjustada heledama hääle.
Fase-distorsioon: Signaali erinevate sagedussõlmede fasesuhe muutub. See võib mõjutada signaali ajadomeenilisi omadusi, näiteks impulssvastuse kuju.
Mitte-lineaarne distorsioon
Harmoniline distorsioon: Kui signaal läbib mitte-lineaarsüsteemi, tekib sellest harmoniline komponent, mis on sisendsignaali sageduse täisarvuline kordne. Näiteks tugevdamises, kui sisendsignaal on siinuslaine, võivad tekkida teine, kolmas jms harmonikad. Harmoniline distorsioon võib põhjustada teravat või melendat heli.
Intermoodulatsiooniline distorsioon : Kui üheaegselt läbib mitme erineva sagedusega signaal mitte-lineaarsüsteemi, tekivad uued sageduskomponendid, mis on sisendsignaali sageduste lineaarne kombinatsioon. Intermoodulatsiooniline distorsioon võib põhjustada signaali segunemist ja bitikahju suurenemist kommunikatsioonisüsteemides
Distorsiooni põhjused
Kiirtekosa komponentide mitte-lineaarsus: nagu tranzistorid, dioodid ja muud komponendid näitavad mitte-lineaarseid omadusi, kui neid töötab suure signaaliga.
Tugevdamise saturaatsioon: Kui sisendsignaal on liiga suur, saabub tugevdaja saturaatsioonipiirkonda, mis põhjustab väljundsignaali distorsiooni.
Filtrite sagedusvastus: Filtrite sagedusvastuse omadused on ebavõrdsed, mis põhjustab signaali amplituudi ja faasi muutused.
Signaaliteel esinevad mitte-lineaarsed efektid: nagu kaablite mitte-lineaarsed efektid, kontaktide halv kontakts, jne.
Mõju
Mõju heli- ja videosingaalidele
Helisüsteemides võib distorsioon halvendada helikvaliteeti, põhjustades probleeme nagu müra, distorditud heli või ebatavalised häälevoogude muutused. Videosisüsteemides võib distorsioon põhjustada pilte summutust, värvi distorsiooni, pilve järskust ja muud probleeme.
Mõju kommunikatsioonisüsteemile
Kommunikatsioonisüsteemides vähendab distorsioon signaali kvaliteeti, suurendab bitikahju ja mõjutab kommunikatsiooni usaldusväärsust. Tugev distorsioon võib põhjustada, et signaal ei saa õigesti vastu võtta ja dekodeerida.
Mõju mõõtmis- ja juhtsüsteemidele
Mõõtmis- ja juhtsüsteemides võib distorsioon mõjutada mõõtmistulemuste täpsust ja juhtsüsteemide stabiilsust. Näiteks sensori väljundsignaali distorsioon võib põhjustada mõõtmisvigade suurenemist, ja juhtsüsteemi tagasiside signaali distorsioon võib süsteemi teha ebaoluliseks või vigaselt töötama.
Viis distorsiooni vähendamiseks
Sobiva komponendi valik
Kiirtekopa disaini optimeerimine
Negatiivne tagasiside
Filtreerimine
Digiitaalne signaalitöötlemine
Kokkuvõte
Distorsioon on levinud probleem signaalitöötlemises ja edastamises. On oluline mõista distorsiooni klassifitseerimist, põhjuseid ja mõjusid ning kasutada tõhusaid meetodeid distorsiooni vähendamiseks, et parandada signaali kvaliteeti ja süsteemi jõudlust.
