إشارة تناظرية

الإشارة التناظرية ( بالإنجليزية الأمريكية ) أو الإشارة التناظرية ( بالإنجليزية البريطانية والإنجليزية في دول الكومنولث ) هي أي إشارة ، وعادةً ما تكون إشارة زمنية مستمرة ، تمثل كمية أخرى، أي أنها مماثلة لكمية أخرى. على سبيل المثال، في إشارة صوتية تناظرية ، يتغير جهد الإشارة اللحظي بطريقة مماثلة لضغط الموجات الصوتية . ^{[ 1 ]}

في المقابل، تمثل الإشارة الرقمية الكمية الأصلية المتغيرة مع الزمن كسلسلة مُعينة من القيم العددية المُكمّمة ، وعادةً ما تكون على شكل قيمة ثنائية، ولكن ليس بالضرورة. ويفرض أخذ العينات الرقمية بعض القيود على عرض النطاق الترددي والنطاق الديناميكي على التمثيل، كما يُضيف ضوضاء التكميم .

يشير مصطلح الإشارة التناظرية عادةً إلى الإشارات الكهربائية ؛ ومع ذلك، فإن الأنظمة الميكانيكية والهوائية والهيدروليكية وغيرها قد تنقل أيضًا إشارات تناظرية أو تعتبر كذلك .

تستخدم الإشارة التناظرية إحدى خصائص الوسط لنقل معلوماتها. على سبيل المثال، يستخدم مقياس الضغط الجوي اللاسائلي موضع الدوران كإشارة لنقل معلومات الضغط. ^{[ 2 ]} أما في الإشارة الكهربائية، فيمكن تغيير الجهد أو التيار أو التردد لتمثيل المعلومات.

يمكن نقل أي معلومة عبر إشارة تناظرية؛ قد تكون هذه الإشارة استجابة مُقاسة لتغيرات في متغير فيزيائي، كالصوت أو الضوء أو درجة الحرارة أو الموضع أو الضغط . يُحوّل المتغير الفيزيائي إلى إشارة تناظرية بواسطة مُحوّل طاقة . على سبيل المثال، يُحدث الصوت الذي يصطدم بغشاء الميكروفون تقلبات مُقابلة في التيار الناتج عن ملف في ميكروفون كهرومغناطيسي، أو في الجهد الناتج عن ميكروفون مكثف . يُقال إن الجهد أو التيار يُماثل الصوت . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

تتعرض الإشارة التناظرية للتشويش والتشويه الإلكتروني الناتج عن قنوات الاتصال وعمليات التسجيل ومعالجة الإشارة ، مما قد يؤدي إلى تدهور تدريجي في نسبة الإشارة إلى الضوضاء . أثناء نقل الإشارة أو نسخها أو معالجتها، يتراكم التشويش الحتمي في مسار الإشارة كفقد في التوليد ، مما يؤدي إلى تدهور تدريجي وغير قابل للعكس في نسبة الإشارة إلى الضوضاء، حتى قد تطغى على الإشارة في الحالات القصوى. يظهر التشويش على شكل أزيز وتشويه بيني في الإشارات الصوتية، أو تشويش في إشارات الفيديو . يُعد فقدان التوليد غير قابل للعكس لعدم وجود طريقة موثوقة لتمييز التشويش عن الإشارة. تجدر الإشارة إلى أنه، على عكس الاعتقاد الشائع، لا توفر التمثيلات التناظرية دقة أو وضوحًا "لانهائيًا"، وذلك بسبب وجود التشويش (وبالتالي الخطأ) بشكل حتمي في أي نظام واقعي.

يؤدي تحويل الإشارة التناظرية إلى شكل رقمي إلى إدخال ضوضاء تكميم منخفضة المستوى في الإشارة بسبب الدقة المحدودة للأنظمة الرقمية. ^{[ 5 ]} وبمجرد تحويلها إلى شكل رقمي، يمكن إرسال الإشارة وتخزينها ومعالجتها دون إدخال ضوضاء أو تشويه إضافي باستخدام تقنيات كشف الأخطاء وتصحيحها .

يمكن تقليل تراكم الضوضاء في الأنظمة التناظرية عن طريق التدريع الكهرومغناطيسي ، والخطوط المتوازنة ، ومضخمات الضوضاء المنخفضة ، والمكونات الكهربائية عالية الجودة.

• ليتش، دبليو إم (أكتوبر 1994). "أساسيات تصميم الدوائر التناظرية منخفضة الضوضاء". وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 82 (10): 1515-1538 . doi : 10.1109/5.326411 .
• باويلتشيك، م. (مارس 2009). "التحكم النشط التناظري في الضوضاء الصوتية في موقع افتراضي". معاملات IEEE في تكنولوجيا أنظمة التحكم . 17 (2): 465-472 . doi : 10.1109/TCST.2008.2000988 .
• مونسي، نيل (1995). "حساسية الضوضاء في أنظمة معالجة الإشارات التناظرية والرقمية". مجلة جمعية هندسة الصوت . 43 (6): 435-453 . INIST 3575490 .