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模擬信號和數字信號
來(lái)源:亞辰儀器儀表網(wǎng)    發(fā)布時(shí)間:6月27日    查看次數:447

一、什么是模擬信號?
信號在時(shí)間和數值上都是連續變化的信號稱(chēng)為模擬信號.模擬信號是指用連續變化的物理量表示的信息,其信號的幅度,或頻率,或相位隨時(shí)間作連續變化,如目前廣播的聲音信號,或圖像信號等。


二、什么是數字信號?
 數字信號指幅度的取值是離散的,幅值表示被限制在有限個(gè)數值之內。二進(jìn)制碼就是一種數字信號。二進(jìn)制碼受噪聲的影響小,易于有數字電路進(jìn)行處理,所以得到了廣泛的應用。
數字信號的特點(diǎn)
   1)抗干擾能力強、無(wú)噪聲積累。在模擬通信中,為了提高信噪比,需要在信號傳輸過(guò)程中及時(shí)對衰減的傳輸信號進(jìn)行放大,信號在傳輸過(guò)程中不可避免地疊加上的噪聲也被同時(shí)放大。隨著(zhù)傳輸距離的增加,噪聲累積越來(lái)越多,以致使傳輸質(zhì)量嚴重惡化。

    對于數字通信,由于數字信號的幅值為有限個(gè)離散值(通常取兩個(gè)幅值),在傳輸過(guò)程中雖然也受到噪聲的干擾,但當信噪比惡化到一定程度時(shí),即在適當的距離采用判決再生的方法,再生成沒(méi)有噪聲干擾的和原發(fā)送端一樣的數字信號,所以可實(shí)現長(cháng)距離高質(zhì)量的傳輸。

  2)便于加密處理。信息傳輸的安全性和保密性越來(lái)越重要,數字通信的加密處理的比模擬通信容易得多,以話(huà)音信號為例,經(jīng)過(guò)數字變換后的信號可用簡(jiǎn)單的數字邏輯運算進(jìn)行加密、解密處理。

  3)便于存儲、處理和交換。數字通信的信號形式和計算機所用信號一致,都是二進(jìn)制代碼,因此便于與計算機聯(lián)網(wǎng),也便于用計算機對數字信號進(jìn)行存儲、處理和交換,可使通信網(wǎng)的管理、維護實(shí)現自動(dòng)化、智能化。

  4)設備便于集成化、微型化。數字通信采用時(shí)分多路復用,不需要體積較大的濾波器。設備中大部分電路是數字電路,可用大規模和超大規模集成電路實(shí)現,因此體積小、功耗低。

  5)便于構成綜合數字網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)。采用數字傳輸方式,可以通過(guò)程控數字交換設備進(jìn)行數字交換,以實(shí)現傳輸和交換的綜合。另外,電話(huà)業(yè)務(wù)和各種非話(huà)業(yè)務(wù)都可以實(shí)現數字化,構成綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)。

  6)占用信道頻帶較寬。一路模擬電話(huà)的頻帶為4kHz帶寬,一路數字電話(huà)約占64kHz,這是模擬通信目前仍有生命力的主要原因。隨著(zhù)寬頻帶信道(光纜、數字微波)的大量利用(一對光纜可開(kāi)通幾千路電話(huà))以及數字信號處理技術(shù)的發(fā)展(可將一路數字電話(huà)的數碼率由64kb/s壓縮到32kb/s甚至更低的數碼率),數字電話(huà)的帶寬問(wèn)題已不是主要問(wèn)題了。

  以上介紹可知,數字通信具有很多優(yōu)點(diǎn),所以各國都在積極發(fā)展數字通信。近年來(lái),我國數字通信得到迅速發(fā)展,正朝著(zhù)高速化、智能化、寬帶化和綜合化方向邁進(jìn)。 
 
三、模擬信號和數字信號的區別:
模擬信號與數字信號 不同的數據必須轉換為相應的信號才能進(jìn)行傳輸:模擬數據一般采用模擬信號(Analog Signal),例如用一系列連續變化的電磁波(如無(wú)線(xiàn)電與電視廣播中的電磁波),或電壓信號(如電話(huà)傳輸中的音頻電壓信號)來(lái)表示;數字數據則采用數字信號(Digital Signal),例如用一系列斷續變化的電壓脈沖(如我們可用恒定的正電壓表示二進(jìn)制數1,用恒定的負電壓表示二進(jìn)制數0),或光脈沖來(lái)表示。 當模擬信號采用連續變化的電磁波來(lái)表示時(shí),電磁波本身既是信號載體,同時(shí)作為傳輸介質(zhì);而當模擬信號采用連續變化的信號電壓來(lái)表示時(shí),它一般通過(guò)傳統的模擬信號傳輸線(xiàn)路(例如電話(huà)網(wǎng)、有線(xiàn)電視網(wǎng))來(lái)傳輸。 當數字信號采用斷續變化的電壓或光脈沖來(lái)表示時(shí),一般則需要用雙絞線(xiàn)、電纜或光纖介質(zhì)將通信雙方連接起來(lái),才能將信號從一個(gè)節點(diǎn)傳到另一個(gè)節點(diǎn)。

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