الإشارة الرقمية
الإشارة الرقمية هي إشارة منفصلة وغير مستمرة تمثل المعلومات باستخدام مجموعة محدودة من القيم، وعادة ما تكون ثنائية (أصفار وواحدات). على عكس الإشارات التناظرية، التي تتغير بسلاسة مع مرور الوقت، تقفز الإشارات الرقمية بين مستويات متميزة، مما يجعلها قوية ضد الضوضاء وأسهل في المعالجة بواسطة أجهزة الكمبيوتر.
تُعد الإشارات الرقمية العمود الفقري لجميع الأجهزة الإلكترونية الحديثة تقريبًا، بدءًا من الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر وصولًا إلى مستشعرات إنترنت الأشياء وشبكات الاتصالات. يسمح طبيعتها المنفصلة بالتكرار المثالي واكتشاف الأخطاء، وهو أمر بالغ الأهمية لتخزين البيانات ونقلها بشكل موثوق عبر الشبكات الشاسعة.
تُعرف عملية التحويل من العالم الحقيقي (التناظري) إلى المجال الرقمي باسم التحويل من تناظري إلى رقمي (ADC). يقوم محول ADC بأخذ عينات من الموجة التناظرية المستمرة على فترات منتظمة ويكمم تلك العينات إلى قيم رقمية منفصلة. يتم بعد ذلك تمثيل هذه القيم كشفرة ثنائية.
الإشارات الرقمية منتشرة في كل مكان. تُستخدم في:
تشمل المزايا الأساسية لاستخدام الإشارات الرقمية ما يلي:
على الرغم من قوتها، فإن معالجة الإشارات الرقمية تُدخل تحديات تتعلق بمعدل أخذ العينات وخطأ التكميم. إذا كان معدل أخذ العينات منخفضًا جدًا (مخالفًا لنظرية نايquist)، يمكن فقدان معلومات حاسمة، مما يؤدي إلى التشويه الترددي (aliasing).
تشمل المفاهيم الرئيسية المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالإشارات الرقمية الإشارة التناظرية، ومعدل أخذ العينات، والتكميم، والشفرة الثنائية.
