Kāds ir deformācija?

Kāda ir deformācija?

Deformācijas definīcija

Deformācija attiecas uz signāla izmaiņām pārraides, apstrādes vai saglabāšanas laikā, kas nav saskaņā ar sākotnējo signālu.

Deformācijas klasifikācija

Lineārā deformācija

• Amplitūdes deformācija: Dažādo frekvences komponentu amplitūdes attiecība signālā mainās. Piemēram, audio sistēmās augstfrekvences komponentu amplitūda tiek samazināta, kas var rasties kā nomācošs skaits.

• Fāzes deformācija: Dažādo frekvences komponentu fāzes attiecība signālā mainās. Tas var ietekmēt signāla laika domēna īpašības, piemēram, impulsa atbildes formu.

Nelineārā deformācija

•  Harmoniskā deformācija: Ja signāls nonāk nelineārajā sistēmā, tā rodas harmoniska komponente, kas ir veselu skaitļu reizinājums ar ievades signāla frekvenci. Piemēram, pastiprinātājā, ja ievades signāls ir sinusoīda, var radīties otrā, trešā utt. harmoniskās. Harmoniskā deformācija var padarīt skaņu dūri vai troksni.

• Intermodulācijas deformācija : Ja daudzās dažādas frekvences signāli vienlaikus nonāk nelineārajā sistēmā, rodas jauni frekvences komponenti, un šīs jaunās frekvences ir lineāras kombinācijas no ievades signāla frekvencēm. Intermodulācijas deformācija var rasties kā signāla interferēšana un bita kļūdu līmeņa palielināšanās sakaru sistēmās
  

Deformācijas cēloņi

• Skemas komponentu nenelineāritāte: piemēram, tranzistori, diodi un citi komponenti parāda nenelineārus raksturojumus, strādājot ar lieliem signāliem.

• Pastiprinātāja satura: Ja ievades signāls ir pārāk liels, pastiprinātājs nonāk satura zonā, kas rada izvades signāla deformāciju.

• Filtra frekvences atbilde: Filtra frekvences atbildes raksturojumi ir nevienmērīgi, kas rada signāla amplitūdes un fāzes izmaiņas.

• Nelineārie efekti signāla ceļā: piemēram, kabeļu nelineārie efekti, nepietiekami laba savienojumu kontakts utt.

Ietekme

Ietekme uz audio un video signāliem

Audio sistēmās deformācija var pasliktināt skaņas kvalitāti, radoši problēmas, piemēram, troksnis, deformēts skaņas, vai nemierīgas svares maiņas. Video sistēmās deformācija var rasties kā attēla sumucēšanās, krāsu deformācija, attēla triecieni un citas problēmas.

Ietekme uz sakaru sistēmu

Sakaru sistēmās deformācija samazina signāla kvalitāti, palielina bita kļūdu līmeni un ietekmē sakaru uzticamību. Smaga deformācija var arī rasties kā signāla nesaderīga saņemšana un dekodēšana.

Ietekme uz mērīšanas un kontrolēšanas sistēmām

Mērīšanas un kontrolēšanas sistēmās deformācija var ietekmēt mērījumu rezultātu precizitāti un kontrolēšanas sistēmu stabilitāti. Piemēram, sensora izvades signāla deformācija var rasties kā palielināti mērījuma kļūdas, un kontrolēšanas sistēmas atgriezeniskās saites signāla deformācija var padarīt sistēmu nestabili vai nepareizi darbojošos.

Veidi, kā samazināt deformāciju

• Izvēlies pareizo komponentu

• Skemas dizaina optimizācija

• Negatīvā atgriezeniskā saite

• Filtri

• Digitālais signāla apstrāde

Kopsavilkums

Deformācija ir bieži sastopama problēma signālu apstrādē un pārraide. Ir svarīgi saprast deformācijas klasifikāciju, cēloņus un ietekmi, un izmantot efektīvas metodes, lai samazinātu deformāciju, uzlabojot signāla kvalitāti un sistēmas veiktspēju.