ینالاگ، مجرد اور ڈیجیٹل سگنل

کوئی بھی طبعی مقدار اس کی قدر میں تبدیلی کی نوعیت کے لحاظ سے مستقل ہو سکتی ہے (اگر اس کی صرف ایک مقررہ قدر ہو)، مجرد (اگر اس میں دو یا زیادہ مقررہ قدریں ہو سکتی ہیں)، یا اینالاگ (اگر اس کی قدروں کی لامحدود تعداد ہو سکتی ہے)۔ ان تمام مقداروں کو ڈیجیٹل کیا جا سکتا ہے۔

ینالاگ سگنلز

اینالاگ سگنل ایک ایسا سگنل ہوتا ہے جس کی نمائندگی وقت کے محور کے لحاظ سے وقت کے ہر نقطہ پر متعین اقدار کے سیٹ کی مسلسل لائن سے کی جا سکتی ہے۔ ینالاگ سگنل کی قدریں وقت کے کسی بھی لمحے میں صوابدیدی ہوتی ہیں، اس لیے اسے عام طور پر ایک قسم کے مسلسل فنکشن (ایک متغیر کے طور پر وقت پر منحصر) کے طور پر یا وقت کے ٹکڑے کی طرف مسلسل فعل کے طور پر پیش کیا جا سکتا ہے۔

ایک اینالاگ سگنل کہا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر، برقی مقناطیسی مائیکروفون یا ٹیوب اکوسٹک ایمپلیفائر کی کوائل سے پیدا ہونے والا آڈیو سگنل، کیونکہ ایسا سگنل مسلسل ہوتا ہے اور اس کی قدریں (وولٹیج یا کرنٹ) ایک دوسرے سے بہت مختلف ہوتی ہیں۔ وقت میں کسی بھی لمحے.

نیچے دی گئی تصویر اس قسم کے اینالاگ سگنل کی ایک مثال دکھاتی ہے۔

ینالاگ اقدار میں مخصوص حدود کے اندر قدروں کی لامحدود قسم ہوسکتی ہے۔ وہ مسلسل ہیں اور ان کی قدریں چھلانگ لگا کر تبدیل نہیں ہو سکتیں۔

ینالاگ سگنل کی ایک مثال: تھرموکوپل ینالاگ درجہ حرارت کی قدر کو منتقل کرتا ہے۔ قابل پروگرام منطق کنٹرولر کو، جو ٹھوس حالت کے ریلے کے ساتھ برقی تندور میں درجہ حرارت کو کنٹرول کرتا ہے۔

مجرد سگنلز

اگر کوئی سگنل صرف مخصوص لمحات میں بے ترتیب اقدار کو فرض کرتا ہے، تو ایسے سگنل کو مجرد کہا جاتا ہے۔ زیادہ تر اکثر، عملی طور پر، یکساں ٹائم گرڈ پر تقسیم کیے جانے والے مجرد سگنلز استعمال کیے جاتے ہیں، جس کے مرحلے کو سیمپلنگ وقفہ کہا جاتا ہے۔

ایک مجرد سگنل صرف نمونے لینے کے لمحات میں کچھ غیر صفر اقدار کو فرض کرتا ہے، یعنی یہ ینالاگ سگنل کے برعکس مسلسل نہیں ہوتا ہے۔ اگر کسی مخصوص سائز کے چھوٹے حصوں کو باقاعدہ وقفوں سے صوتی سگنل سے کاٹ دیا جائے تو ایسے سگنل کو مجرد کہا جا سکتا ہے۔

ذیل میں نمونے لینے کے وقفہ T کے ساتھ اس طرح کے مجرد سگنل پیدا کرنے کی ایک مثال دی گئی ہے۔ نوٹ کریں کہ صرف نمونے لینے کا وقفہ ہی ماپا جاتا ہے، سگنل کی قدروں کی نہیں۔

مجرد سگنلز کی دو یا زیادہ مقررہ قدریں ہوتی ہیں (ان کی اقدار کی تعداد کو ہمیشہ عدد کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے)۔

دو قدروں کے لیے ایک سادہ مجرد سگنل کی ایک مثال: حد کے سوئچ کو چالو کرنا (مکانیزم کی ایک مخصوص پوزیشن میں سوئچ کے رابطوں کو تبدیل کرنا)۔ حد سوئچ سے سگنل صرف دو ورژن میں موصول ہو سکتا ہے — رابطہ کھلا ہے (کوئی کارروائی نہیں، کوئی وولٹیج نہیں) اور رابطہ بند ہے (وہاں کارروائی ہے، وولٹیج ہے)۔

ڈیجیٹل سگنلز

جب ایک مجرد سگنل صرف کچھ مقررہ اقدار (جو ایک مخصوص پچ کے ساتھ گرڈ پر واقع ہو سکتا ہے) لیتا ہے تاکہ انہیں کوانٹم مقداروں کی ایک سیریز کے طور پر پیش کیا جا سکے، ایسے مجرد سگنل کو ڈیجیٹل کہا جاتا ہے۔ یعنی، ایک ڈیجیٹل سگنل ایک مجرد سگنل ہے جو نہ صرف وقت کے وقفوں سے، بلکہ سطح کے لحاظ سے بھی مقداری ہوتا ہے۔

عملی طور پر، متعدد مسائل میں مجرد اور ڈیجیٹل سگنلز کی نشاندہی کی جاتی ہے اور کمپیوٹنگ ڈیوائس کا استعمال کرتے ہوئے نمونے کے طور پر آسانی سے تعین کیا جا سکتا ہے۔

اعداد و شمار ینالاگ کی بنیاد پر ڈیجیٹل سگنل بنانے کی ایک مثال دکھاتا ہے۔ براہ کرم نوٹ کریں کہ ڈیجیٹل سگنل کی قدریں درمیانی قدریں نہیں لے سکتیں، صرف مخصوص — عمودی گرڈ میں قدموں کی عددی تعداد۔

ایک ڈیجیٹل سگنل آسانی سے ریکارڈ کیا جاتا ہے اور کمپیوٹنگ ڈیوائسز کی یادداشت میں دوبارہ لکھا جاتا ہے، اسے درستگی کے نقصان کے بغیر آسانی سے پڑھا اور کاپی کیا جاتا ہے، جبکہ اینالاگ سگنل کو دوبارہ لکھنا ہمیشہ کچھ کے نقصان سے منسلک ہوتا ہے، اگرچہ معمولی، معلومات کا حصہ ہے۔

ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ کمپیوٹیشنل آپریشنز کے انجام دہی کی وجہ سے انتہائی اعلی کارکردگی کے ساتھ آلات کو حاصل کرنا ممکن بناتا ہے جس کے معیار میں بالکل نقصان نہیں ہوتا ہے یا نہ ہونے کے برابر نقصان ہوتا ہے۔

ان فوائد کی وجہ سے، یہ ڈیجیٹل سگنلز ہیں جو آج ڈیٹا اسٹوریج اور پروسیسنگ سسٹم میں ہر جگہ موجود ہیں۔ تمام جدید میموری ڈیجیٹل ہے۔ اینالاگ سٹوریج میڈیا (جیسے کیسٹ وغیرہ) بہت پہلے ختم ہو چکے ہیں۔

ینالاگ اور ڈیجیٹل وولٹیج کی پیمائش کرنے والے آلات:

لیکن یہاں تک کہ ڈیجیٹل سگنل میں بھی ان کی خرابیاں ہیں۔انہیں براہ راست منتقل نہیں کیا جاسکتا جیسا کہ وہ ہیں، کیونکہ ٹرانسمیشن عام طور پر مسلسل برقی مقناطیسی لہروں کے ذریعے ہوتی ہے۔ لہذا، ڈیجیٹل سگنل کی ترسیل اور وصول کرتے وقت، اس کا سہارا لینا ضروری ہے۔ اضافی ماڈلن کے لیے اور ینالاگ سے ڈیجیٹل تبدیلی... ڈیجیٹل سگنلز کی چھوٹی ڈائنامک رینج (سب سے بڑی قدر اور سب سے چھوٹی قدر کا تناسب)، نیٹ ورک کے ساتھ قدروں کی مقدار کے سبب، ان کا ایک اور نقصان ہے۔

ایسے علاقے بھی ہیں جہاں ینالاگ سگنل ناگزیر ہیں۔ مثال کے طور پر، اینالاگ ساؤنڈ کا کبھی بھی ڈیجیٹل سے موازنہ نہیں کیا جائے گا، اس لیے ٹیوب ایمپلیفائرز اور ریکارڈنگ ابھی تک فیشن سے باہر نہیں ہوئی ہیں، باوجود اس کے کہ ڈیجیٹل آڈیو ریکارڈنگ فارمیٹس کی سب سے زیادہ سیمپلنگ کی شرح ہے۔