Khái niệm và phân loại tín hiệu

Khái niệm và phân loại tín hiệu được PLC Schneider tổng hợp qua bài viết sau đây, hy vọng giúp ích cho bạn đọc.

1. Tín hiệu là gì? Ví dụ về tín hiệu

Tín hiệu luôn có xung quanh trong đời sống của chúng ta. Loài người phát hiện, làm quen, xây dựng và sử dụng nhiều kiểu loại tín hiệu khác nhau. Tín hiệu có nhiều quan niệm và cách phân loại khác nhau, để dễ hiểu và nắm bắt ta sẽ quan niệm về tín hiệu như sau:

Tín hiệu là một sự vật ( 1 thuộc tính chất, 1 hiện tượng,…) kích thích vào giác quan của con người làm cho con người ta tri giác được và lí giải, suy diễn tới một cái gì đó nằm ngoài sự vật ấy.

Ví dụ: đèn đỏ trong hệ thống đèn tín hiệu giao thông cũng là một tín hiệu, khi chúng hoạt động giúp người nhìn thấy và suy diễn tới sự cấm đoán,…

Còn đối với lý thuyết thông tin, tín hiệu là một đại lượng vật lý chứa đựng thông tin và dữ liệu có thể truyền đi xa và tác thông tin ra được. Chúng ở dạng hàm số, phân bố, quá trình thay đổi ngẫu nhiên của thời gian và vị trí,…

Ví dụ: tín hiệu analog, tín hiệu digital,…

2. Tính chất của tín hiệu

Một sự vật được xem là tín hiệu nếu như chúng thỏa mãn được những yêu cầu như sau:

• Các sự vật hoặc thuộc tính vật chất phải được cảm nhận qua giác quan của con người. Ví dụ như: âm thanh, màu sắc, ánh sáng, vật thể,…
• Tín hiệu phải là những vật chất, kích thích đến giác con của con người và khiến con người cảm nhận được.
• Tín hiệu là sự đại diện cho một cái gì đó mà không phải chính nó, chúng khơi gợi dẫn tới cái mà chúng đại diện, không trùng với chính nó.
• Nhưng sự vật chỉ được công nhận là tín hiệu khi mối liên hệ giữa nó và sự đại diện mà nó chỉ ra được người ta nhận thức được.
• Sự vật được nằm trong một hệ thống tín hiệu nhất định để được xác định tư cách tín hiệu của mình cùng với các tín hiệu khác.

3. Hệ thống tín hiệu là gì?

Hệ thống tín hiệu được chia thành 2 loại như sau:

• Hệ thống tín hiệu thứ nhất: chúng bao gồm tất cả sự vật, hiện tượng trong hiện thực khách quan và các thuộc tính của chúng là những tín hiệu được phản ánh trực tiếp vào não và để lại dấu vết của chúng tại đấy. Hay nói cách khác hệ thống tín hiệu thứ nhất là cơ sở sinh lí của các hoạt động nhận thức cảm tính, trực quan, tự duy cụ thể, cảm xúc của cơ thể người và động vật,…
• Hệ thống tín hiệu thứ hai: bao gồm những ký hiệu tương trưng như tiếng nói, chữ viết, biểu tượng,… về sự vật hiện tượng trong hiện thức khách quan phản anh đến đầu óc của con người hay gọi chung đó là ngôn ngữ.

Hai hệ thống tín hiệu có quan hệ biện chứng với nhau trong hoạt động thần kinh cao cấp của con người. Hệ thống tín hiệu thứ nhất sẽ là tiền đề ra đời cho hệ thống tín hiệu thứ hai. Từ hệ thống tín hiệu thứ hai làm cho con người nhận thức rõ hơn bản chất của sự vật, sự việc, hiện tượng.

4. Phân loại tín hiệu

Thông thường tín hiệu sẽ được phân tích trong miền tần số, phương pháp này có thể dành cho nhiều loại tín hiệu khác nhau. Khi 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.

Một số loại tín hiệu sau khi được phân loại theo tiêu chí như sau:

Tín hiệu dạng sóng: tín hiệu vuông, xung, sin,…

Tín hiệu tần số: tín hiệu hạ âm, tần âm, cao âm, siêu cao tần,… hoặc có thể là tín hiệu sóng rất dài, sóng dài, sóng trung bình, sóng ngắn, sóng viba,…

Tín hiệu thời gian rời rạc: là tín hiệu chỉ xác định trên một tập rời rạc của thời gian. Dưới góc nhìn toán học thì tín hiệu rời rạc mang giá trị thực hoặc phức được xem là hàm liên kết tương ứng từ tập số tự nhiên đến tập số thực.

 

Tín hiệu thời gian liên tục: là tín hiệu mang giá trị thực xác định với mọi thời điểm trong một khoảng thời gian, trường hợp phổ biến nhất là một khoảng thời gian vô hạn.

Tín hiệu sóng – tín hiệu liên tục: người ta phân ra thành tín hiệu analog và tín hiệu digital

Tín hiệu xác định: gồm có tín hiệu xác định và tín hiệu ngẫu nhiên.

Tín hiệu có tính tuần hoàn: hay còn gọi là tín hiệu tuần hoàn có dạng sóng lặp lại sau mỗi chu kỳ và tín hiệu không tuần hoàn sẽ không có sự lặp lại sau mỗi chu kỳ.

>>> Tham khảo: Tín hiệu Digital là gì?