إشارة (اتصالات)

Question book-new.svg
المحتوى هنا ينقصه الاستشهاد بمصادر. يرجى إيراد مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (فبراير 2016)

الإشارة هي كمية متغيرة زمنيا أو مكانيا ويمكنها حمل البيانات ونقل المعلومات وتنقسم الإشارات من إلى قسمين :

و تنقسم كذلك من حيث الزمن والسعة إلى :

و يتم تحليل الإشارات الكهربية في :

دائماً ما تكون أنظمة الاتصالات في حالة تطورٍ دائم بسبب ارتباطها الواسع بالعديد من المجالات الهندسية التّقنية الأخرى، فتقدم أحد المجالات يُعطي فرصة لتطوير أنظمة الاتصالات من منحى مُعيّن. على سبيل المثال، فإن العناصر الإلكترونية المختلفة (فعالة/ غير فعالة، خطية/لا خطية…الخ) تُشكّل الأساس الفيزيائي الذي يتم عبره بناء أنظمة الاتصالات وذلك في أجهزة الإرسال والاستقبال، وهذا يعني أن تطور أنظمة الاتصالات وتقدمها مرتبطٌ بمجالٍ تقنيّ آخر وهو تطور جودة وكفاءة عمل العناصر الإلكترونية. من الجدير ذكره أيضاً في هذا المجال هو الملاحظة الهامة المتعلقة بأهمية أحد فروع العلوم الأساسية: الرياضيات. في مجال تقنيات الاتصال عن بعد سنشاهد وبشكلٍ واضح التّجسيد العملي للعديد من العمليات الرياضية المُتعلقة بالمعادلات التفاضلية Differential Equations، المتسلسلات ، علم الاحتمالات Probability، العلاقات المثلثية وغيرها. أخيراً، فإن مجال الاتصالات هو المجال الذي يتم تحقيق فيه التّقنيات والرؤى الفيزيائية التي تهتم باكتشاف وسائل بديلة للإرسال السلكيّ التقليدي والتواصل عن بعد مثل الإشارة اللاسلكية وقريباً الإرسال عبر الإشارات الضوئية Li-Fi.

سنتداول في هذا المقال العناصر الأساسية المؤلفة لأيّ نظام اتصالات حديث، فمهما تطوّرت تقنيات الإرسال والبث والاستقبال، إلا أن هذه الهيكلية سوف تكون موجودة في أي نظام تواصل. بأي حال، وقبل الشروع بالحديث عن تفاصيل أنظمة الاتصالات وعناصرها، علينا أن نتكلم بدايةً عن الأمور التي نريد إرسالها عبر أنظمة الاتصالات

“إشارة Signal”. إذاً، وقبل أن نتكلم عن النظام نفسه، يجب أن نتكلم قليلاً عن الإشارة التي سيقوم بإرسالها عبر طرفيه. كيف نتعامل مع الإشارة؟ هنا يظهر أول تجسيد فعلي للرياضيات بمجال الاتصالات، حيث نقوم بتمثيل الإشارات المنقولة عبر أنظمة الاتصالات باستخدام العلاقات الرياضية، ويتم تصميم وبناء أنظمة الإرسال والاستقبال وفقاً لهذه العلاقات الرياضية من أجل نقل المعلومات المحمولة ضمن الإشارات. لكن ما هي طبيعة تلك المعلومة؟ بالتأكيد تختلف طبيعة المعلومة حسب نوعية نظام الاتصالات نفسه، حيث قد يكون تناظري أو رقمي

المعلومة في النظام التّماثلي قد تكون:

  • إشارة صوت (خطاب) (X(t: إشارة أحادية البُعد، تعتمد على تغيّر بُعد السّعة Amplitude مع الزمن. حيث يظهر هذا التغيير عملياً من خلال التغيير الحاصل في مطال (شدة) الإشارة الكهربائية وذلك بتغير شدة الصوت (أو ضغط الهواء) حول اللاقط (المايكروفون).
  • صورة (ساكنة) (I(m,n: إشارة ثنائية الأبعاد، وعلى عكس إشارة الصوت، لا تتغير سعة هذه الإشارة مع الزمن لذلك تتشكل من بُعدين ثابتين يُحددان ما يُشابه إحداثيات Pixel التي تتشكل منها الصورة.
  • فيديو (V(m,n,t: إشارة ثلاثية الأبعاد، حيث يُمكن اعتبارها وكأنها صورة مُتغيرة مع الزمن تعتمد، إلى جانب بعدي السعة، على الزمن. عملياً، تتغير في إشارة الفيديو شدة إضاءة البكسل بتغيّر الزمن.

أما في النظام الرقمي تكون المعلومة – بغض النظر عن نوعها إذا كانت صوت أم صورة أم فيديو – عبارة عن بيانات Data ، أي العددين المنطقيين ‘0’ و ‘1’، بشكلٍ مُستمر. حيث عند تسلسل عدد مُعين من البتات يكون قد تشكل كلمة، أي كل 2 بت أو 4 بت أو 8 بت أو 16 بت …. وذلك حسب النظام الرقميّ المُستخدم. يفسر النظام كل كلمة بمعنى محدد.

  • انظر أيضا

انظر أيضا

Science.jpg
هذه بذرة مقالة عن الفيزياء بحاجة للتوسيع. في تحريرها.
En otros idiomas
Aymar aru: Unancha
български: Сигнал
čeština: Signál
dansk: Signal
Ελληνικά: Ηλεκτρικό σήμα
English: Signal
Esperanto: Signalo
galego: Sinal
Bahasa Indonesia: Sinyal (elektrik)
қазақша: Сигнал
ಕನ್ನಡ: ಸಂಜ್ಞೆ
lietuvių: Signalas
македонски: Сигнал
Nederlands: Signaal (algemeen)
polski: Sygnał
português: Sinal elétrico
русский: Сигнал
Scots: Seegnal
srpskohrvatski / српскохрватски: Električni signal
slovenčina: Signál
slovenščina: Signal
Soomaaliga: Baaq
shqip: Sinjalet
தமிழ்: குறிகை
Türkçe: Sinyal
українська: Сигнал
Tiếng Việt: Tín hiệu