KWALIFIKACJA INF1 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 27.
Który z zamieszczonych przebiegów czasowych przedstawia sygnał dyskretny z ciągłą dziedziną czasu?
Ilustracja przedstawia cztery różne przebiegi czasowe oznaczone literami A, B, C i D.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Sygnał "dyskretny z ciągłą dziedziną czasu" jest określony dla każdego momentu t, ale może przyjmować tylko wybrane poziomy amplitudy (kwantyzacja). Taki przebieg ma postać funkcji schodkowej: odcinki stałe w czasie i skokowe zmiany wartości. Temu opisowi odpowiada wykres C.

Pełne wyjaśnienie:

W teorii sygnałów rozróżnia się dwa niezależne wymiary: (1) dziedzinę czasu oraz (2) dziedzinę wartości (amplitudy). To, czy sygnał jest "dyskretny", może dotyczyć czasu albo wartości, dlatego trzeba sprawdzić oba aspekty.

Sygnał dyskretny z ciągłą dziedziną czasu (często opisywany jako sygnał skwantowany) spełnia warunki:

  • jest zdefiniowany dla każdego momentu t (czas jest ciągły),
  • ale jego amplituda może przyjmować tylko pewien zbiór poziomów (wartości są dyskretne).

Graficznie najczęściej widać to jako funkcję schodkową: w pewnych przedziałach czasu sygnał utrzymuje stały poziom, a następnie skokowo przechodzi na kolejny poziom. Taki przebieg pokazuje odpowiedź "C", więc jest ona poprawna.

Pozostałe przebiegi odpowiadają innym klasom:

  • "A" przedstawia sygnał analogowy: czas ciągły i wartości ciągłe (gładka linia bez skoków i bez ograniczenia do poziomów).
  • "B" wygląda jak ciąg impulsów w wybranych chwilach, czyli sygnał związany z dyskretnymi momentami czasu (próbkami), a nie z ciągłym istnieniem dla każdego t.
  • "D" to klasyczny wykres łodygowy (stem plot): wartości istnieją tylko w konkretnych chwilach tn, co jest typowe dla sygnału dyskretnego w czasie (próbkowanego).

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze zadawaj sobie dwa pytania: "Czy sygnał jest określony dla każdego t?" oraz "Czy amplituda może przyjmować dowolne wartości, czy tylko poziomy?". Dopiero po tej analizie wybieraj wykres.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To sygnał, który jest określony dla każdego momentu czasu t, ale jego amplituda może przyjmować tylko wybrane poziomy. W praktyce jest to efekt kwantyzacji amplitudy i często wygląda jak przebieg schodkowy.
Sygnał skwantowany ma czas ciągły, a wartości amplitudy dyskretne (poziomy). Sygnał próbkowany ma czas dyskretny (istnieje tylko w chwilach tn), a wartości mogą być ciągłe lub też skwantowane — zależnie od etapu przetwarzania.
Bo między skokami sygnał ma określoną wartość w każdej chwili czasu w danym przedziale (nie tylko w punktach). To odróżnia go od wykresów z pojedynczymi próbkami, gdzie sygnał "istnieje" tylko w wybranych chwilach.
W idealnym sensie sygnał analogowy ma wartości ciągłe, ale w praktyce mogą pojawić się gwałtowne zmiany. Kluczowe jest jednak, że analogowy nie jest ograniczony do skończonego zbioru poziomów amplitudy. W sygnale skwantowanym poziomy są "stopniami" (dyskretne wartości).
Najczęściej jest pokazany jako punkty (kropki) lub pionowe "łodygi" w chwilach tn, bez linii łączącej wartości w każdym momencie czasu. Taki zapis podkreśla, że sygnał jest zdefiniowany tylko w konkretnych chwilach, a nie dla całego czasu ciągłego.
Oś pozioma t to czas, a oś pionowa x(t) to wartość (amplituda) sygnału w danym czasie. Przy klasyfikacji sygnałów zawsze oceniaj osobno: czy czas jest ciągły czy dyskretny oraz czy amplituda jest ciągła czy dyskretna.
Sygnały skwantowane pojawiają się podczas cyfryzacji sygnału, np. w procesie kwantyzacji w przetworniku A/C oraz w torach z układami typu sample-and-hold. W praktyce to etap, w którym amplituda jest "zaokrąglana" do poziomów.
Bo oba procesy kojarzą się z "cyfrowością", ale dotyczą różnych wymiarów. Próbkowanie dyskretyzuje czas (tylko chwile tn), a kwantyzacja dyskretyzuje wartości (poziomy amplitudy). Na rysunkach te cechy mogą wyglądać podobnie, jeśli nie sprawdzisz obu osi.
Najczęstsza pułapka to patrzenie tylko na "impulsy" lub "schodki" bez oceny, czy sygnał jest zdefiniowany dla każdego t. Druga pułapka to mylenie "dyskretne wartości" z "dyskretnym czasem". Pomaga prosta tabela 2×2: czas (ciągły/dyskretny) i amplituda (ciągła/dyskretna).
Użyj reguły dwóch kroków: (1) sprawdź, czy wykres ma wartości w każdym momencie czasu (linia ciągła lub schodki) czy tylko w chwilach tn (punkty/łodygi). (2) sprawdź, czy amplituda przyjmuje dowolne wartości czy tylko poziomy. To prowadzi do jednego wyboru.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 52% zdających egzamin. trudne

Według specjalistów z branży: "Sygnał "dyskretny z ciągłą dziedziną czasu" jest określony dla każdego momentu t, ale może przyjmować tylko wybrane poziomy amplitudy (kwantyzacja)."

Źródła:

  • Alan V. Oppenheim, Alan S. Willsky, S. Hamid Nawab, "Signals and Systems", 2nd Edition, Prentice Hall, rozdziały: klasyfikacja sygnałów (czas ciągły/dyskretny) oraz kwantyzacja amplitudy
  • John G. Proakis, Masoud Salehi, "Digital Communications", 5th Edition, McGraw-Hill, rozdział o kwantyzacji i przetwarzaniu A/C (pojęcie dyskretnych poziomów amplitudy)
  • Simon Haykin, "Communication Systems", 4th Edition, Wiley, rozdziały o kodowaniu PCM i roli próbkowania oraz kwantyzacji

Materiały:

  • Podręczniki z "teorii sygnałów i systemów" (rozdziały o klasyfikacji sygnałów)
  • Materiały dydaktyczne o przetwarzaniu A/C: próbkowanie i kwantyzacja
  • Zadania z rozpoznawania typów sygnałów na wykresach (analogowy, próbkowany, skwantowany)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego