دليل المراجعة · GKU 7
دليل مراجعة معالجة الإشارات (هندسة الحاسب)
كل قراءة حسّاس وكل سيل صوتي وكل إشارة راديو يعالجها الحاسوب هي تتابع من الأعداد مأخوذ من إشارة متصلة. يتناول الجزء الأول من هذه الوحدة الأنظمة التي تعالج هذه التتابعات: كيف تعطي الاستجابة النبضية ومجموع الالتفاف خرج أي نظام خطي ثابت مع الزمن، وكيف يحوّل تحويل z وتحويل لابلاس المعادلات الفرقية والتفاضلية إلى جبر، وكيف يصف تحويل فورييه للزمن المتقطع (DTFT) وتحويل فورييه المتقطع (DFT) الإشارة بتردداتها، وكيف تبيّن الاستجابة الترددية ما يفعله المرشح. والجزء الثاني هو الجسر بين العالمين التناظري والرقمي: مبرهنة أخذ العينات والتعرّج، والخطأ الذي يضيفه التكميم، وأطياف الإشارات الدورية وغير الدورية. وأسئلة الاختبار في معظمها حسابات قصيرة — التفاف، أو تحويل عكسي، أو DFT، أو كسب، أو تردد تعرّج، أو عدد بتات — ولذلك يحلّها كل قسم كاملة.
مبني على المعيار التخصصي الرسمي لهيئة تقويم التعليم والتدريب لهذا الموضوع: كل موضوع مُدرج وكل مخرج تعلّم، مع المعادلات والأشكال والأمثلة المحلولة. الأقسام الكاملة متاحة للأعضاء في التطبيق.
SKU 7.1 · الالتفاف والتحويلات
الاستجابة النبضية والالتفاف
لماذا يوصف النظام الخطي الثابت مع الزمن وصفاً كاملاً باستجابته النبضية، وكيف يحسب مجموع الالتفاف خرجه لأي دخل (بالجدول وبالقلب والإزاحة)، وكيف تُقرأ السببية والاستقرار من الاستجابة النبضية.
تحويل z: دوال التحويل والأقطاب والتحويلات العكسية
تحويل z ومنطقة تقاربه، والخصائص التي تحوّل التأخيرات إلى قوى لـ والالتفاف إلى ضرب، ودالة التحويل للمعادلة الفرقية، والاستقرار من مواضع الأقطاب، والتحويل العكسي بالكسور الجزئية.
تحويل لابلاس للإشارات المتصلة
تحويل لابلاس للإشارات المتصلة الزمن الشائعة، وخاصيتا المشتقة والقيمة النهائية، والتحويل العكسي بالكسور الجزئية، وحل معادلة تفاضلية من السكون الابتدائي، وكيف يُرسم المستوى s على المستوى z حين تؤخذ عينات النظام.
تحويل فورييه للزمن المتقطع وDFT وFFT
تحويل فورييه للزمن المتقطع بوصفه طيف التتابع، وDFT بوصفه عينة منه يستطيع الحاسوب حسابها، وخصائصهما الرئيسية (الدورية والتماثل وبارسيفال والالتفاف الدائري)، ودقة التمييز الترددي وترددات الخانات، ولماذا يجعل FFT ذلك عملياً.
الاستجابة الترددية ومرشحات FIR وIIR
ما تعنيه الاستجابة الترددية (الكسب والطور اللذان تتلقاهما الموجة الجيبية)، وكيف تُحسب من أو ، وكيف تشكّلها مواضع الأقطاب والأصفار، وكيف تُقارن مرشحات FIR وIIR، مع حل متوسط متحرك ومنعّم من الرتبة الأولى ومرشح حاجز لطنين الشبكة الكهربائية.
SKU 7.2 · أخذ العينات والتعرّج
مبرهنة أخذ العينات وتردد نايكويست والتعرّج
ما يفعله أخذ العينات بالطيف (نسخ عند مضاعفات )، ومبرهنة أخذ العينات وتردد نايكويست، وكيف يُحسب تعرّج أي موجة جيبية مأخوذة العينات، وكيف تُقارن صورتا المجال الزمني والمجال الترددي للحدث نفسه، وكيف يُحدَّد مرشح منع التعرّج.
خطأ التكميم وأخطاء أخذ العينات
كيف يقرّب المحول التناظري الرقمي كل عينة إلى أحد مستوى، وحجم الخطوة، والخطأ الأعظمي والفعال للتكميم، وقاعدة SQNR بنحو لكل بِت، وما يحدث للإشارات الأصغر من المدى الكامل، والخطأ الناتج عن ارتعاش ساعة أخذ العينات، وكيف يقايض أخذ العينات الزائد المعدلَ بالدقة.
أطياف الإشارات الدورية وغير الدورية
كيف يكون للإشارة الدورية طيف خطي تعطيه متسلسلة فورييه، وللإشارة غير الدورية طيف متصل يعطيه تحويل فورييه، وكيف يرتبطان (الخطوط عينات من الغلاف)، وما يفعله أخذ العينات بكل منهما، والقدرة بعلاقة بارسيفال، وكيف تُقرأ سمات المجال الزمني من الطيف والعكس.
أدلة أخرى في هندسة الحاسب
- دليل مراجعة معمارية الحاسب وتنظيمهGKU 2 · عدد الأقسام: 10
- دليل مراجعة الدوائر والإلكترونياتGKU 1 · عدد الأقسام: 8
- دليل مراجعة التصميم الرقميGKU 3 · عدد الأقسام: 10
- دليل مراجعة البرمجة والخوارزمياتGKU 9 · عدد الأقسام: 10
- دليل مراجعة هندسة النظم والمشاريعGKU 8 · عدد الأقسام: 6
- دليل مراجعة شبكات الحاسبGKU 5 · عدد الأقسام: 9
- دليل مراجعة الأنظمة المدمجةGKU 4 · عدد الأقسام: 8
- دليل مراجعة إدارة موارد الأنظمةGKU 6 · عدد الأقسام: 8