KWALIFIKACJA INF1 - STYCZEŃ 2016

PYTANIE NR 25.
Sygnał powstały w wyniku próbkowania analogowego sygnału ciągłego to sygnał
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Próbkowanie polega na pobieraniu wartości sygnału w kolejnych chwilach czasu, więc wynik ma dyskretny czas. Sama operacja nie wymusza jeszcze skończonej liczby poziomów ani zapisu binarnego — to zapewnia dopiero kwantyzacja i kodowanie. Dlatego poprawna jest odpowiedź: dyskretny w czasie.

Pełne wyjaśnienie:

W przetwarzaniu sygnałów analogowych na potrzeby telekomunikacji rozróżnia się kilka etapów, które często są błędnie utożsamiane z "cyfryzacją". Kluczowe są tu pojęcia: próbkowanie, kwantyzacja i kodowanie.

Próbkowanie to pobieranie wartości sygnału ciągłego w dyskretnych chwilach czasu (np. co T sekund). Po próbkowaniu otrzymujemy więc sygnał, który jest dyskretny w czasie, bo jego wartości są określone tylko dla kolejnych indeksów próbek. Jednocześnie — jeśli mówimy wyłącznie o próbkowaniu — amplituda próbek może być nadal traktowana jako ciągła (teoretycznie dowolnie dokładna).

Dlatego odpowiedź "dyskretny w czasie" jest poprawna.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "cyfrowy binarny" — sygnał staje się binarny dopiero po etapie kodowania (np. PCM), gdy każdej próbce przypisuje się słowo bitowe. Samo próbkowanie nie tworzy jeszcze reprezentacji bitowej.
  • "skwantowany" — kwantyzacja oznacza przypisanie próbkom jednego z dyskretnych poziomów amplitudy. To osobny etap (zwykle w przetworniku A/C), a nie synonim próbkowania.
  • "o skończonej liczbie poziomów reprezentacji" — skończona liczba poziomów to skutek kwantyzacji (np. 2^n poziomów dla n bitów). Po samym próbkowaniu nie ma jeszcze takiego ograniczenia amplitudy.

W praktyce telekomunikacyjnej (np. w torach głosowych i urządzeniach abonenckich) te etapy występują łącznie w przetworniku A/C i blokach DSP, ale na egzaminie trzeba umieć je rozdzielić definicyjnie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Oznacza to, że sygnał jest określony tylko w wybranych chwilach, np. dla kolejnych numerów próbek n. Między próbkami nie mamy wartości z definicji sygnału dyskretnego. Amplituda może być nadal ciągła, jeśli nie wykonano kwantyzacji.
Próbkowanie dyskretyzuje czas (pobiera próbki co T). Kwantyzacja dyskretyzuje amplitudę (zaokrągla próbkę do jednego z poziomów). Dopiero po obu etapach i kodowaniu można mówić o typowym sygnale cyfrowym.
Bo "cyfrowy binarny" oznacza zapis w postaci bitów (0/1). Samo próbkowanie daje ciąg wartości liczbowych w kolejnych chwilach, ale bez przypisania słów bitowych. Zapis binarny pojawia się dopiero po kodowaniu (np. PCM).
Sygnał skwantowany ma amplitudę ograniczoną do ustalonych poziomów (np. wynikających z rozdzielczości n bitów). W telekomunikacji jest to etap typowy dla przetworników A/C i systemów PCM, gdzie każda próbka jest "zaokrąglana" do poziomu.
Wtedy, gdy wykonano kwantyzację (i zwykle kodowanie). Skończona liczba poziomów wynika z ograniczonej rozdzielczości — np. n bitów daje 2^n możliwych wartości. Samo próbkowanie nie ogranicza liczby poziomów amplitudy.
Najczęściej wyróżnia się: próbkowanie (dyskretyzacja czasu), kwantyzację (dyskretyzacja amplitudy) oraz kodowanie (zamiana na słowa bitowe). W urządzeniach często odbywa się to w jednym układzie ADC.
Tak. W ujęciu teoretycznym po samym próbkowaniu czas jest dyskretny, ale wartości próbek mogą mieć dowolną dokładność (ciągłą amplitudę). Dopiero kwantyzacja narzuca skończone poziomy. To częsta pułapka w pytaniach egzaminacyjnych.
Szukaj słów-kluczy: "próbkowanie" zwykle dotyczy czasu (częstotliwość próbkowania, okres T). "Kwantyzacja" i "liczba poziomów" dotyczą amplitudy (rozdzielczość bitowa, 2^n poziomów). To pozwala dobrać właściwą odpowiedź.
Bo pomaga rozumieć parametry sprzętu (np. częstotliwość próbkowania vs liczba bitów) i diagnozować problemy jakości (szumy kwantyzacji, zniekształcenia, opóźnienia). W praktyce ułatwia też czytanie dokumentacji urządzeń abonenckich i torów transmisyjnych.
Najczęstszy błąd to utożsamienie próbkowania z pełną cyfryzacją i wybranie odpowiedzi "cyfrowy binarny" lub "skwantowany". Drugi błąd to mylenie dyskretności czasu z dyskretnością amplitudy. Warto pamiętać: próbki w czasie ≠ poziomy amplitudy.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 55% zdających egzamin. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Próbkowanie polega na pobieraniu wartości sygnału w kolejnych chwilach czasu, więc wynik ma dyskretny czas."

Źródła:

  • Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, John R. Buck, "Discrete-Time Signal Processing" (2nd ed.), rozdział o próbkowaniu sygnałów ciągłych i sygnałach dyskretnych w czasie, Prentice Hall, 1999.
  • John G. Proakis, Dimitris G. Manolakis, "Digital Signal Processing: Principles, Algorithms, and Applications" (4th ed.), część dotycząca próbkowania i kwantyzacji, Pearson, 2007.
  • Simon Haykin, "Communication Systems" (4th ed.), fragmenty o modulacji PCM oraz etapach: sampling–quantization–encoding, Wiley, 2001.

Materiały:

  • Podstawy teorii sygnałów i systemów (rozdziały o sygnałach ciągłych i dyskretnych oraz próbkowaniu)
  • Podstawy DSP: rozdziały o próbkowaniu, twierdzeniu Nyquista i różnicy próbkowanie/kwantyzacja
  • Materiały dydaktyczne z telekomunikacji dotyczące przetwarzania analogowo-cyfrowego w torach transmisyjnych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego