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数字型号与模拟信号有什么区别?

发布时间:2019-07-07 06:14 来源:未知 编辑:admin

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  知道合伙人教育行家采纳数:26718获赞数:203540从师范学校毕业后一直在现在单位工作向TA提问展开全部数字信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号,这种信号的自变量用整数表示,因变量用有限数字中的一个数字来表示。在计算机中,数字信号的大小常用有限位的二进制数表示,例如,字长为2位的二进制数可表示4种大小的数字信号,它们是00、01、10和11;若信号的变化范围在-1~1,则这4个二进制数可表示4段数字范围,即[-1, -0.5)、[-0.5, 0)、[0, 0.5)和[0.5, 1]。

  由于数字信号是用两种物理状态来表示0和1的,故其抵抗材料本身干扰和环境干扰的能力都比模拟信号强很多;在现代技术的信号处理中,数字信号发挥的作用越来越大,几乎复杂的信号处理都离不开数字信号;或者说,只要能把解决问题的方法用数学公式表示,就能用计算机来处理代表物理量的数字信号。

  模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。 或在一段连续的时间间隔内,其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息,如温度、湿度、压力、长度、电流、电压等等,我们通常又把模拟信号称为连续信号,它在一定的时间范围内可以有无限多个不同的取值。而数字信号是指在取值上是离散的、不连续的信号

  实际生产生活中的各种物理量,如摄相机摄下的图像、录音机录下的声音、车间控制室所记录的压力、流t、转速、湿度等等都是模拟信号。数字信号是在模拟信号的基础上经过采样、量化和编码而形成的。具体地说,采样就是把输入的模拟信号按.适当的时间间隔得到各个时刻的样本值.量化是把经采样测得的各个时刻的值用二进码制来表示,编码则是把t化生成的二进制数排列在一起形成顺序脉冲序列。

  2013-06-24展开全部模拟信号与数字信号的区别(1)模拟信号与数字信号

  不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输:模拟数据一般采用模拟信号(Analog Signal),例如用一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波),或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来表示;数字数据则采用数字信号(Digital Signal),例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1,用恒定的负电压表示二进制数0),或光脉冲来表示。 当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时,电磁波本身既是信号载体,同时作为传输介质;而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时,它一般通过传统的模拟信号传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输。 当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时,一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来,才能将信号从一个节点传到另一个节点。

  模拟信号和数字信号之间可以相互转换:模拟信号一般通过PCM脉码调制(Pulse Code Modulation)方法量化为数字信号,即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值,例如采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级,实用中常采取24位或30位编码;数字信号一般通过对载波进行移相(Phase Shift)的方法转换为模拟信号。 计算机、计算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号,目前在计算机广域网中实际传送的则既有二进制数字信号,也有由数字信号转换而得的模拟信号。但是更具应用发展前景的是数字信号。 [编辑本段]模拟信号的数字传输图所示为一简单增量调制的仿真实验原理图。图中的话音信号源采用了一个高斯噪声源经过3KHz低通滤波器后的输出来模拟。调整图中的图符5的增益可以改变差值Δ的大小。在接收端,解调器未使用与本地解调器一致的电路,直接使用积分器解调输出。如果希望输出波形平滑,可在积分器和输出放大器之间加入一个低通滤波器,以滤除信号中的高频成分。所示是输入的模拟话音信号波形。是增量调制后的输出波形。为经过积分器解调后的输出波形。观察可以比较输入输出波形之间的失真。

  由理论分析可知,ΔM的量化信噪比与抽样频率成三次方关系,即抽样频率每提高一倍则量化信噪比提高9dB。通常ΔM的抽样频率至少16KHz以上才能使量化信噪比达到15dB以上。32KHz时,量化信噪比约为26dB左右,可以用于一般的通信质量要求。如果设信道可用的最小信噪比为15dB,则信号的动态范围仅有11dB,远远不能满足高质量通信要求的35-50dB的动态范围,除非抽样频率提高到100KHz以上采用实用价值。上述理论分析的结论读者可以通过改变仿真实验的信号抽样频率观察到。当抽样频率低于16KHz时,信号失真已十分明显,当抽样频率为128KHz时失真较小。

  改进ΔM动态范围的方法有很多,其基本原理是采用自适应方法使量阶Δ的大小随输入信号的统计特性变化而跟踪变化。如量阶能随信号瞬时压扩,则称为瞬时压扩ΔM,记作ADM。若量阶Δ随音节时间问隔(5一20ms)中信号平均斜率变化,则称为连续可变斜率增量调制,记作CVSD。由于这种方法中信号斜率是根据码流中连“1”或连“0”的个数来检测的,所以又称为数字检测、音节压扩的自适应增量调制,简称数字压扩增量调制。图9.20给出了数字压扩增量调制的方框图。

  数字压扩增量调制与普通增量调制相比,其差别在于增加了连“1”连“0”数字检测电路和音节平滑电路。由于CVSD的自适应信息(即控制电压)是从输出码流中提取的,所以接收端不需要发送端传送专门的自适应信息就能自适应于原始信号,电路实现起来比较容易。对于数字压扩增量调制感兴趣的读者可以在上述仿线”数字检测电路和音节平滑电路,重新仿真并观察改善情况。

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