I.Bản chất tín hiệu của ngôn ngữNgôn ngữ là một tín hiệu bởi nó thoả mãn cácyêu cầu: Ngôn ngữ là một thuộc tính vật chất được cảm nhậnqua giác quan của con người [bằng chữ viết và âmthanh], kích thích đến giác quan của con người vàcon người cảm nhận được. Trong ngôn ngữ, cái biểu hiện [âm thanh và chữ viết]có quan hệ hài hoà với cái được biểu hiện [nội dungcủa ngôn ngữ]. Ngôn ngữ là 1 hệ thống I.Bản chất tín hiệu của ngônngữC. Bản chất tín hiệu của ngôn ngữ:Tínhhai mặtTínhVật chấtBản chấttín hiệuTínhvõ đoánGiá trịkhu biệt I. Bản chất tín hiệu của ngôn ngữ C.1. Tính hai mặt:Tín hiệu ngôn ngữ thống nhất giữa hai mặt: cáibiểu hiện và cái được biểu hiện• Cái biểu hiện [hình thức của tín hiệu]Là những dạng âm thanh khác nhau mà trongquá trình nói năng con người đã thiết lập lên mã cụthể cho mình, đó chính là đặc trưng âm thanh cụ thểcủa từng ngôn ngữ.• Cái được biểu hiện [nội dung của tín hiệu]Là những thông tin, những thông điệp vềnhững mảnh khác nhau của thế giới hiện tại mà conngười đang sống, hoặc những dấu hiệu hình thứcđể phân cắt tư duy, phân cắt thực tạiVí dụ: Tín hiệu “cây” trong tiêng việt là sự kết hợpgiữa lược đồ sau:Âm thanh: Cây [cái biểu hiện]Ý nghĩa: loài thực vật có lá [cái được biểu hiệnCái biểu hiện và cái được biểu hiện của tín hiệu ngônngữ gắn bó khăng khít với nhau không thể tách rời I. Bản chất tín hiệu của ngôn ngữ C.2. Tính võ đoán:Quan hệ giữa mặt biểu hiện và mặt được biểuhiện mang tính quy ước và được xã hội chấp nhận.Ví dụ: “Cây là tín hiệu được cộng đồng người Việt quyước để chỉ loài thực vật có thân lá. Khái niệm này đượcgọi bằng những âm thanh khác nhau trong các ngônngữ khác nhau do cộng đồng xaz hội quy định vàkhông thể giải thích lý do. Tuy nhiên, tính võ đoán củatín hiệu ngôn ngữ dần dần cũng theo quy tắc cấu tạo từnhất định. Chẳng hạn xuất phát từ tín hiệu XE, các tínhiệu “xe đạp, xe máy, xe ngựa,…” được tạo ra có quyluật kết hợp giữa chúng I. Bản chất tín hiệu của ngôn ngữ C.3. Tính vật chất:Thuộc tính vật chất của mỗi tín hiệu ngôn ngữ thể hiện ởnhững đặc trưng có khả năng phân biệt của nó.Ví dụ: so sánh vết mực và 1 chữ cái- Giống nhau: về bản chất vật chất. Chúng đều có khả năngtác động vào thị giác như nhau- Khác nhau: Tất cả các thuộc tính vật chất của vết mực như:độ lớn, hình dạng, màu sắc,… đều quan trọng như nhautrong đặc trưng của vết mực. Còn 1 chữ cái nhất định thì dùđậm nét hay thanh, to hay nhỏ...vẫn chỉ là chữ cái đó thôi.Có sự khác nhau đó là do chữ cái nằm trong hệ thống tínhiệu còn vết mực thì không C.4 Giá trị khu biệt:Cái quan trọng của yếu tố trong hệ thống ngôn ngữ là sựkhu biệtVí dụ: Các chữ cái trong hệ thống có những nét khubiệt: abcdđe II.Ngôn ngữ là hệ thống tín hiệuđặc biệtTính bất biến vàkhả biếnTính phức tạpnhiều tầng bậcTính đa trịTính năng sảnHệ thốngtín hiệu đặc biệtTính độc lập tương đối II. Ngôn ngữ là một hệ thốngtín hiệu đặc biệtNgôn ngữ là một hệ thống tín hiệu đặc biệt. Mọi hệ thống tín hiệuchung đều có giá trị khu biệt và tính võ đoán. Tuy nhiên, hệ thống tínhiệu ngôn ngữ còn hàng loạt các đặc điểm khác biệt với các hệ thốngtín hiệu khác ở các mặt sau:A. Tính phức tạp nhiều tầng bậc:Hệ thống ngôn ngữ phức tạp ở chỗ nó bao gồm vô số lượng từ vàcâu không thể thống kê được, bởi vì chúng thường xuyên biến đổi vàđược bổ sung thêm. Các hệ thống ngôn ngữ có tính đồng loại và khácloại, đồng thời các đơn vị của ngôn ngữ thuộc nhiều cấp độ khác nhau.Các đơn vị thuộc cấp độ khác nhau có quan hệ cấp bậc. Do đó, hệthống ngôn ngữ là một hệ thống của nhiều hệ thống: Hệ thống âm vị,hệ thống hình vị. hệ thống từ vựng, hệ thống câu…Các hệ thống này lạigồm các hệ thống con khác.Ví dụ: hệ thống từ vựng có thể chia ra hệ thống từ đơn và hệ thống từghép…
Tiếp tục là những vấn đề liên quan đến truyền thông nói chung và truyền thông trong công nghiệp nói riêng. Hôm nay BKAII sẽ giới thiệu đến các bạn một số kiến thức liên quan đến tín hiệu và các loại tín hiệu nhé!
Chắc hẳn các kĩ sư không còn xa lạ với những khái niệm nêu trên. Tín hiệu cũng là một trong những vấn đề cơ bản nhất của truyền tải dữ liệu. Tín hiệu là một đại lượng vật lý chứa đựng thông tin hay dữ liệu có thể truyền đi xa và tách thông tin ra được. Hầu hết các tín hiệu đáng quan tâm đều ở dạng các hàm số, các phân bố hay các quá trình thay đổi ngẫu nhiên của thời gian hoặc vị trí. Hay cũng có thể hiểu tín hiệu [signal] chính là sự biến thiên của biên độ theo thời gian. Biên độ có thể là điện áp, dòng điện, công suất, v.v.., nhưng thường được hiểu là điện áp. Ở đây có yếu tố biên độ và yếu tố thời gian. Tín hiệu có thể do mạch điện tử tạo ra rồi truyền tải trong mạch điện tử hay môi trường truyền thông. Đôi khi tín hiệu do một cảm biến hay bộ chuyển đổi tín hiệu đổi thành tín hiệu điện, ví dụ cái vi âm [microphone] chuyển đổi sự rung động trong không khí thành tín hiệu âm thanh, máy ảnh video [video camera] chuyển đổi ánh sáng và màu sắc của cảnh thành những tín hiệu hình ảnh màu, v.v..
Tín hiệu thường được phân tích trong miền tần số. Phương pháp này áp dụng cho các loại tín hiệu, cả tín hiệu liên tục hay rời rạc theo thời gian. Nghĩa là khi cho một tín hiệu đi qua một hệ thống tuyến tính, không đổi theo thời gian, thì phổ tần số của tín hiệu đầu ra sẽ bằng tích của phổ tần số của tín hiệu đầu vào và đáp ứng xung của hệ thống
Một đặc tính quan trọng của tín hiệu là entropy hay còn gọi là lượng tin.
Ta có thể phân loại tín hiệu dựa vào nhiều tiêu chí khác nhau:
- Về dạng sóng: tín hiệu sin, vuông, xung, răng cưa,…
- Về tần số: ín hiệu hạ tần, âm tần [AF], cao tần [HF], siêu cao tần [VHF], cực cao tần [UHF], v.v., hoặc đôi khi phát biểu theo bước sóng: sóng rất dài [VLF], sóng dài [LW], sóng trung bình [MW], sóng ngắn [SW], sóng centimet, sóng milimet, sóng vi ba, sóng nanomet,…
- Về thời gian rời rạc - thời gian liên tục: tín hiệu rời rạc [về mặt thời gian] là tín hiệu chỉ xác định trên một tập rời rạc của thời gian [một tập những thời điểm rời rạc]. Dưới dạng toán học, tín hiệu rời rạc mang giá trị thực [hoặc phức] có thể được xem là một hàm liên kết tương ứng từ tập số tự nhiên đến tập số thực [hoặc phức]. Tín hiệu liên tục [về mặt thời gian] là tín hiệu mang giá trị thực [hoặc phức] xác định với mọi thời điểm trong một khoảng thời gian, trường hợp phổ biến nhất là một khoảng thời gian vô hạn.
- Về dạng sóng hay sự liên tục, người ta còn phân ra tín hiệu tương tự [analog] hay liên tục thời gian [continuous time] và tín hiệu số [digital] hay rời rạc thời gian [discrete-time]. Tín hiệu tương tự là tín hiệu có giá trị thay đổi liên tục theo thời gian. Tín hiệu số là tín hiệu đã được lấy mẫu và lượng tử hóa. Lấy mẫu là quá trình biến một tín hiệu tương tự thành một tín hiệu rời rạc theo thang thời gian. Định lý lấy mẫu [Shannon-Nyquist] nói rằng muốn khôi phục một tín hiệu băng tần gốc liên tục theo thời gian thì băng thông của tín hiệu ban đầu phải có giới hạn và tần số lấy mẫu phải lớn hơn hai lần băng thông của tín hiệu ban đầu
- Về tính xác định: tín hiệu xác định [deterministic] và tín hiệu ngẫu nhiên [random]
- Về tính tuần hoàn: tín hiệu tuần hoàn [periodic] có dạng sóng lặp lại sau mỗi chu kỳ, và tín hiệu không tuần hoàn không có sự lặp lại tức không có chu.
Xem thêm:
Trên đây là một vài chia sẻ về những vấn đề liên quan đến tín hiệu cũng như một số loại tín hiệu phổ biến. Hi vọng qua bài viết các bạn có thêm cho mình những thông tin cần thiết phục vụ cho việc học tập nghiên cứu của các bạn. Có thắc mắc gì các bạn cứ liên hệ BKAII nhé!
"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"
Có thể định nghĩa, tín hiệu là diễn biến của một đại lượng vật lý chứa đựng tham số thông tin/dữ liệu và có thể truyền dẫn được. Theo quan điểm toán học thì tín hiệu được coi là một hàm của thời gian. Trong các lĩnh vực kỹ thuật, các loại tín hiệu thường dùng là điện, quang, khí nén, thủy lực và âm thanh.
Việc trao đổi thông tin [giữa người và người, giữa người và máy] hay dữ liệu [giữa máy và máy] chỉ có thể thực hiện được nhờ tín hiệu.
Các tham số sau đây thường được dùng trực tiếp, gián tiếp hay kết hợp để biểu thị nội dung thông tin:
- Biên độ [điện áp, dòng,…]
- Tần số, nhịp xung, độ rộng của xung, sườn xung
- Pha, vị trí xung
Phân loại tín hiệu
Không phân biệt tính chất vật lý của tín hiệu [điện, quang, khí nén,…], ta có thể phân loại tín hiệu dựa theo tập hợp giá trị của tham số thông tin hoặc dựa theo diễn biến thời gian thành những dạng sau:
- Tương tự: Tham số thông tin có thể có một giá trị bất kỳ trong một khoảng nào đó
- Rời rạc: Tham số thông tin chỉ có thể có một số giá trị [rời rạc] nhất định.
- Liên tục: Tín hiệu có ý nghĩa tại bất kỳ thời điểm nào trong một khoảng thời gian quan tâm. Nói theo ngôn ngữ toán học, một tín hiệu liên tục là một hàm liên tục của biến thời gian trong một khoảng xác định.
- Gián đoạn: Tín hiệu chỉ có ý nghĩa tại những thời điểm nhất định
Tín hiệu là gì? Một số loại tín hiệu hay gặp.
Khi các giá trị tham số thông tin của một tín hiệu được biểu diễn bằng mã nhị phân, thì dạng tín hiệu đặc biệt này được gọi là tín hiệu số. Nói một cách khác, tín hiệu số dùng để truyền tải thông tin đã được dữ liệu hóa.
Với tín hiệu số, ta chỉ cần phân biệt giữa hai trạng thái của tín hiệu ứng với các bit 0 và 1, vì vậy sẽ hạn chế được một cách hiệu quả sự sai lệch thông tin bởi sự tác động của nhiễu.
Thông tin là gì?
Trong đời sống, thông tin là bất kỳ thực thể hoặc hình thức cung cấp câu trả lời cho một câu hỏi nào hoặc giải quyết sự không chắc chắn.
Ngoài ra, thông tin là một trong những khái niệm cơ sở quan trọng nhất trong khoa học kỹ thuật, cũng giống như vật chất và năng lượng. Các đầu vào cũng như các đầu ra của một hệ thống kỹ thuật chỉ có thể là vật chất, năng lượng hoặc thông tin.
Một hệ thống xử lý thông tin hoặc một hệ thống truyền thông là một hệ thống kỹ thuật chỉ quan tâm tới các đầu vào và đầu ra là thông tin. Tuy nhiên, đa số các hệ thống kỹ thuật khác thường có các đầu vào và đầu ra hỗn hợp [vật chất, năng lượng và thông tin].
Dữ liệu là gì?
Thông tin là một đại lượng khá trừu tượng, vì vậy cần được biểu diễn dưới một hình thức khác. Khả năng biểu diễn thông tin rất đa dạng, ví dụ qua chữ viết, hình ảnh, cử chỉ, v.v… Dạng biểu diễn thông tin phụ thuộc vào mục đích, tính chất của ứng dụng. Đặc biệt, thông tin có thể được mô tả, hay nói cách khác là được “số lượng hoá” bằng dữ liệu để có thể lưu trữ và xử lý trong máy tính.
Trong trường hợp đó, ta cũng nói rằng thông tin được số hoá sử dụng hệ đếm nhị phân, hay mã hóa nhị phân. Nói trong ngữ cảnh cấu trúc một bức điện, dữ liệu chính là phần thông tin hữu ích được biểu diễn bằng dãy các bit {1,0}.
Truyền dữ liệu và truyền tín hiệu là gì?
Mã hóa tín hiệu là gì?
Thông tin cần trao đổi giữa các đối tác được mã hóa trước khi được một hệ thống truyền dẫn tín hiệu chuyển tới phía bên kia. Trong thuật ngữ truyền thông, mã hóa chỉ quá trình biến đổi nguồn thông tin [dữ liệu] cần trao đổi sang một chuỗi tín hiệu thích hợp để truyền dẫn. Quá trình này ít nhất thường bao gồm hai bước: mã hóa nguồn và mã hóa đường truyền.
Trong quá trình mã hóa nguồn, dữ liệu mang thông tin thực dụng hay dữ liệu nguồn được bổ sung các thông tin phụ trợ cần thiết cho việc truyền dẫn, ví dụ địa chỉ bên gửi và bên nhận, kiểu dữ liệu, thông tin kiểm lỗi, v.v… Dữ liệu trước khi gửi đi cũng có thể được phân chia thành nhiều gói dữ liệu bức điện để phù hợp với phương pháp truyền, nén lại để tăng hiệu suất đường truyền, hoặc mã hóa bảo mật. Như vậy, lượng thông tin chứa đựng trong một tín hiệu sẽ nhiều hơn lượng thông tin thực dụng cần truyền tải.
Sau khi đã được mã hóa nguồn, mã hóa đường truyền là quá trình tạo tín hiệu tương ứng với các bit trong gói dữ liệu hay bức điện theo một phương pháp nhất định để phù hợp với đường truyền và kỹ thuật truyền.
Nguyên tắc truyền nhận dữ liệu
Trong truyền thông công nghiệp, mã hóa đường truyền đồng nghĩa với mã hóa bit, bởi tín hiệu do khâu mã hóa từng bit tạo ra cũng chính là tín hiệu được truyền dẫn. Đối với các hệ thống truyền thông khác, quá trình mã hóa đường truyền có thể bao hàm việc điều biến tín hiệu và dồn kênh, cho phép truyền cùng một lúc nhiều nguồn thông tin và truyền tốc độ cao. Việc dồn kênh có thể thực hiện theo phương pháp phân chia tần số, phân chia thời gian hoặc phân chia mã.
Ví dụ mã hóa tín hiệu là gì
Giải mã tín hiệu là gì?
Quá trình ngược lại với mã hóa là giải mã, tức là chuyển đổi các tín hiệu nhận được thành dãy bit tương ứng và sau đó xử lý, loại bỏ các thông tin bổ sung để tái tạo thông tin nguồn.
Tốc độ truyền và tốc độ bit
Tốc độ truyền hay tốc độ bit được tính bằng số bit dữ liệu được truyền đi trong một giây, tính bằng bit/s hoặc bps [ bit per second]. Nếu tần số nhịp được ký hiệu là f và số bit truyền đi trong một nhịp là n, số bit được truyền đi trong một giây sẽ là v = f*n.
Như vậy, có hai cách để tăng tốc độ truyền tải là tăng tần số nhịp hoặc tăng số bit truyền đi trong một nhịp. Nếu mỗi nhịp chỉ có một bit duy nhất được chuyển đi thì v = f. Như vậy, chỉ đối với các phương pháp mã hóa bit sử dụng hai trạng tín hiệu và trạng thái tín hiệu thay đổi luân phiên sau mỗi nhịp thì tốc độ bit mới tương đương với tốc độ baud, hay 1Baud tương đương với 1bit/s.
Thời gian bit và chu kỳ bit
Trong việc phân tích, đánh giá tính năng thời gian của một hệ thống truyền thông thì thời gian bit là một giá trị hay được dùng. Thời gian bit hay chu kỳ bit được định nghĩa là thời gian trung bình cần thiết để chuyển một bit, hay chính bằng giá trị nghịch đảo của tốc độ truyền tải:
TB = 1/v
TB = 1/f, trường hợp n = 1
Thời gian lan truyền tín hiệu là gì?
Thời gian lan truyền tín hiệu là thời gian cần để một tín hiệu phát ra từ một đầu dây lan truyền tới đầu dây khác, phụ thuộc vào chiều dài và cấu tạo dây dẫn. Tốc độ lan truyền tín hiệu chính là tốc độ truyền sóng điện từ. Tuy nhiên, trong môi trường kim loại hoặc sợi quang học, giá trị này sẽ nhỏ hơn tốc độ truyền sóng điện từ hay tốc độ ánh sáng trong môi trường chân không. Ta có:
TS = l/[k*c]
Trong đó:
- TS là thời gian lan truyền tín hiệu,
- l là chiều dài dây dẫn,
- c là tốc độ ánh sáng trong chân không [300.000.000m/s]
- k biểu thị hệ số giảm tốc độ truyền, được tính theo công thức: k = 1 / căn[ε]; với ε là hằng số điện môi của lớp cách ly
Đối với các loại cáp có lớp bọc cách ly là Polyethylen với hằng số điện môi ε = 2.3, ta có hệ số k ≈ 0.67. Hệ số này cũng đúng với môi trường truyền là cáp quang và thường được dùng một cách tổng quát để tính toán giá trị tương đối của thời gian lan truyền tín hiệu trong nhiều phép đánh giá. Như vậy TS sẽ chỉ còn phụ thuộc vào chiều dài dây dẫn:
TS [giây] = l [mét]/200.000.000
Nguồn: “Mạng truyền thông công nghiệp © 2008, Hoàng Minh Sơn – ĐHBK Hà Nội“
Bài viết tham khảo: Khái niệm, vai trò và phân loại mạng truyền thông công nghiệp
Chuyên mục tham khảo: Truyền thông công nghiệp
Nếu các bạn có bất cứ thắc mắc hay cần tư vấn về thiết bị dịch vụ vui lòng comment phía dưới hoặc Liên hệ chúng tôi!
Chúng tôi luôn sẵn sàng đem lại những giá trị tốt đẹp cho cộng đồng!
Youtobe Facebook Twitter