Sinyal Nedir?
Sinyal, bir bilgiyi veya durumu iletmek için kullanılan fiziksel bir olgudur. Elektronik ve iletişim sistemlerinde, sinyal, veri iletmek amacıyla bir elektriksel ya da elektromanyetik dalga olarak gönderilen bilgi taşıyıcısıdır. Bu dalgalar, genellikle zaman içinde değişen bir büyüklük (örneğin voltaj, akım veya elektromanyetik dalga frekansı) ile tanımlanır. Sinyaller analog ya da dijital olabilir:
Analog sinyal, sürekli bir dalgalanma gösterir ve fiziksel büyüklüklerdeki değişiklikleri yansıtır.
Dijital sinyal, belirli iki seviyeyi (0 ve 1 gibi) temsil eder ve sayısal veri iletimi için kullanılır.
Sinyaller, iletişim sistemlerinde, otomasyon teknolojilerinde, endüstriyel sensörlerde ve birçok teknolojik alanda veri aktarmak için temel bir unsurdur.
Sinyal Örnekleri
Doğal olarak oluşan sinyaller, çeşitli sensörler aracılığıyla elektronik sinyallere dönüştürülebilir. İşte bazı örnekler:
Hareket: Bir nesnenin hareketi, sinyal olarak kabul edilebilir ve elektrik sinyalleri sağlamak amacıyla çeşitli sensörler tarafından izlenebilir. Örneğin, radar sistemleri uçak hareketlerini takip etmek için elektromanyetik sinyaller kullanır. Hareket sinyali genellikle tek boyutlu (zaman) olarak ele alınırken, nesnenin konumu üç boyutlu bir alanı ifade eder. Katı bir cismin konumu, yönüyle birlikte 6 vektörlü bir sinyal olarak tanımlanabilir. Yönlendirme sinyalleri, jiroskop gibi cihazlarla üretilebilir.
Ses: Ses, bir ortamın (örneğin hava) titreşimlerinden oluşur ve bu titreşimler, belirli bir basınç değeri ile ilişkilendirilerek üç uzay koordinatına bağlanır. Ses sinyalleri, mikrofonlar tarafından elektrik sinyallerine dönüştürülür; böylece sesin bir voltaj sinyali olarak analoğu üretilir. Ses sinyalleri, belirli zaman noktalarında örneklenebilir; örneğin, kompakt disklerde (CD) ses, 44.100 Hz frekansında kaydedilir. Bu kayıtlar, her biri sol ve sağ kanal için veri içeren iki vektörlü sinyaller olarak değerlendirilir. CD'lerdeki bilgi, lazer teknolojisi ile okunarak elektrik sinyaline dönüştürülür ve ses sinyali optik bir formata geçer.
Görüntüler: Bir resim veya görüntü, iki boyutlu bir konumun parlaklık veya renk sinyaline dayalıdır. Bir nesnenin görünümü, yayılan veya yansıyan ışık ile elektromanyetik sinyal olarak sunulur. Bu sinyaller, yük-bağlantılı cihazlar aracılığıyla voltaj veya akım dalga formlarına dönüştürülebilir. İki boyutlu bir görüntü, geleneksel fotoğraflarda sürekli bir uzaysal alana sahipken, dijital görüntülerde uzayda ayrıştırılabilir. Renkli görüntüler, genellikle üç ana renkten oluşan monokrom görüntülerin kombinasyonu olarak temsil edilir.
Videolar: Video sinyali, bir görüntü dizisi olarak tanımlanır. Her video karesi, iki boyutlu konum ve oluşma zamanıyla tanımlanır, bu nedenle bir video sinyali üç boyutlu bir alan içerir. Analog video, bir tarama çizgisi boyunca sürekli bir alan boyutu ve iki ayrı boyutu (kare ve çizgi) içerir.
Biyolojik Membran Potansiyelleri: Bu tür sinyaller, bir elektrik potansiyeli (voltaj) olarak ifade edilir. Alanın belirlenmesi daha karmaşık olabilir; bazı hücreler veya organeller, her yerde aynı membran potansiyeline sahipken, nöronlar genellikle farklı noktalarda değişik potansiyellere sahip olabilir. Bu sinyallerin enerjisi çok düşüktür, ancak sinir sistemlerinin işlevi için yeterlidir; elektrofizyoloji teknikleriyle topluca ölçülebilirler.
Sıcaklık Bilgisi: Bir termokupl, sıcaklık bilgisini ileten bir cihaz olarak elektrik sinyalleri üretir.
Asitlik Bilgisi: pH metresi, asidite bilgilerini iletmek için kullanılır ve bunun sonucunda da elektrik sinyalleri üretilir.
Bu örnekler, sinyallerin farklı alanlarda nasıl kullanıldığını ve çeşitli doğal olayların nasıl ölçülüp iletilebileceğini gösterir.