DOMANDA Esercizio Informatica

jockey

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Salve ragazzi, a breve dovrò dare un esame di Fondamenti di Informatica all'Università e spero possiate aiutarmi con un esercizio poiché non sono riuscito a capire come si svolge. Questa è la traccia:

"Si consideri il segnale x (t ) in Figura 2_5. Supponendo che l’intervallo di tempo , 1,...,5, i T i = sia pari a 3 secondi e
che 1 A = 10110, 2 A = 1001, 3 A = 1110, 4 A = 10000 e 5 A = 11011: campionare il segnale ogni 1 secondi; riportare in
notazione decimale il risultato del campionamento, espresso dalla notazione dei livelli associati ai campioni."
Poi c'è questo grafico sotto:
 

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Blume.

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@gronag
Professore chi meglio di Lei....
 
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gronag

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@gronag
Professore chi meglio di Lei....

Grazie @Blume,
anche tu conosci il processo di conversione da analogico a digitale e i convertitori ADC, ad esempio quello "parallelo", veloce ma complesso come struttura circuitale (richiede più partitori di tensione e più comparatori collegati in parallelo ad un encoder di priorità), oppure quello "a gradinata", più lento ma caratterizzato da una struttura circuitale più semplice (si utilizza un solo comparatore) :sisi:
Attualmente si utilizzano ADC ad "approssimazioni successive" come, ad es., il monolitico ADC0800 a 8 bit:
javascript:openreq('http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/nationalsemiconductor/DS005670.PDF')
In pratica si tratta di effettuare una serie di confronti (campionamenti) tra una grandezza digitale che varia linearmente e la grandezza analogica da convertire.
Da tali confronti si potranno rilevare gli scostamenti tra le due grandezze in modo che, quando lo scostamento sarà inferiore ad un minimo prefissato oppure nullo, il valore della grandezza digitale sarà rappresentativo della grandezza analogica data :)
Chiamerò K l'intervallo di quantizzazione, ossia la risoluzione del sistema di conversione.
Faccio un esempio: supponiamo di avere un ADC a 3 bit, di modulo M=2^3=8, ciò significa che con 3 bit si possono avere 8 livelli di quantizzazione (positivi) a codifica binaria (000-001-010 e così via) proporzionali al valore dell'ampiezza del segnale analogico (supponiamo sia una tensione) in ingresso, con risoluzione K.
Per semplicità suppongo di avere un valore massimo, detto di "fondo scala", di 8V, in modo da ottenere una corrispondenza precisa (quindi K=1) tra l'ampiezza della tensione di ingresso e la combinazione binaria d'uscita :asd:
Cosa vuol dire tutto ciò ?
Se la tensione d'ingresso è compresa tra 0V e 1V la configurazione d'uscita è 000, se la tensione d'ingresso è compresa tra 1V e 2V la configurazione d'uscita è 001 e così via :asd:
Cioè la configurazione binaria d'uscita non "scatta" fino a quando l'ampiezza del segnale analogico in ingresso non supera il corrispondente valore.
Per chiarire ulteriormente, se Vi=1.90V, l'uscita ha sempre configurazione 001 (in base 2) che in decimale è 1, quindi l'errore di quantizzazione è 1.90-1=0.90V :D
L'errore del convertitore sarà, dunque, compreso tra 0 e il "quanto" K, con andamento lineare fra i due limiti estremi ;)

P.S. Nel caso dell'esercizio in esame, abbiamo 5 livelli di quantizzazione ma dalle combinazioni binarie d'uscita non rilevo alcuna proporzionalità, sembra siano valori dati a caso (alcuni a 4 bit, altri a 5 bit) :skept:
 
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Blume.

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Una simil....retro azione?
 

jockey

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La ringrazio per la risposta, ma è sicuro che questa sia l'unica soluzione per risolvere questo esercizio? Sto studiando già da un po' di tempo questa materia e non si è mai accennato a volt o ADC.
 

gronag

Utente Èlite
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La ringrazio per la risposta, ma è sicuro che questa sia l'unica soluzione per risolvere questo esercizio? Sto studiando già da un po' di tempo questa materia e non si è mai accennato a volt o ADC.

Ti ho fatto un esempio, mutuato dall'Elettronica, per farti meglio comprendere il principio su cui si basano le tecniche del campionamento e della quantizzazione ma tali tecniche si applicano anche in altri settori: nelle Telecomunicazioni, ad esempio, il campionamento del segnale viene realizzato attraverso la tecnica PAM, ossia la modulazione ad impulsi su cui si basa tutta la telefonia digitale attuale, oppure nella codifica audio e video :sisi:
http://www.ilmondodelletelecomunicazioni.it/argomento.php?id_lezione=22&id_capitolo=133
In pratica nella modulazione PAM il segnale modulato è sempre di tipo analogico, per cui esso è soggetto a tutte le problematiche legate alla modulazione AM (il rumore, la diafonia, ecc.) :asd:
Conviene allora "quantizzare", cioè "discretizzare", e codificare il segnale modulato, trasformandolo in segnale digitale :sisi:
Complessivamente con tali operazioni (campionamento, quantizzazione e codifica) si realizza la modulazione PCM (Pulse Code Modulation):
http://www.ilmondodelletelecomunicazioni.it/argomento.php?id_lezione=22&id_capitolo=134
Nello standard telefonico si utilizzano 8 bit, corrispondenti a 256 livelli di quantizzazione, 128 per le ampiezze positive e 128 per le ampiezze negative :asd:
Guarda qui:

campionamento.jpg


Gli intervalli di tempo sono 5, ciascuno di 3 s, quindi i campioni sono 15, uno ogni secondo, mentre i livelli di quantizzazione sono 5 :asd:
Ti è più chiaro adesso ? ;)
 
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