数字信号与模拟信号的转化

Posted 2022-07-15 zhangjin1120

文章目录

• 模拟信号与数字信号的区别是什么？
• 模拟信号是连续的，为什么采用的是数字信号，而不用模拟信号？
• • • 模拟信号的缺点是什么？
    • 数字信号怎么解决模拟信号的问题？
• 模拟信号如何转化为数字信号？

模拟信号与数字信号的区别是什么？

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连续信号：自变量t是连续的，但是s是不是连续的无所谓（比如像分段函数那样的信号），这样的信号都叫连续信号。

离散信号：它是在连续信号上采样得到的信号。离散信号是一个序列，即其自变量是“离散”的。这个序列的每一个值都可以被看作是连续信号的一个采样，也就是说自变量离散，幅值可以离散，也可以连续，就像数列是函数的采样。

模拟信号：如果自变量t是连续的，幅值s是连续的，那么这个信号称之为模拟信号，比如我们的声音信号。

数字信号：自变量是离散的、因变量也是离散的信号。离散时间信号没有经过量化，它的取值可以是无穷多种取值。只有经过量化，变成有限多个取值，才是数字信号。例如：二进制数字信号，只有两种取值。四进制数字信号只有四种取值，以此类推。

模拟信号是连续的，为什么采用的是数字信号，而不用模拟信号？

近百年以来，无论是有线相连的电话，还是无线发送的广播电视，很长的时间内都是用模拟信号来传递信号的。

照说模拟信号同原来的信号在波形上几乎“一模一样”，似乎应该达到很好的传播效果，然而事实恰恰相反，过去我们打电话时常常遇到听不清、杂音大的现象;广播电台播出的交响乐，听起来同在现场听乐队演奏相比总有较大的欠缺;电视图像上也时有雪花点闪烁。这是因为信号在传输过程中要经过许多的处理和转送，这些设备难免要产生一些噪音和干扰;此外，如果是有线传输，线路附近的电气设备也要产生电磁干扰;如果是无线传送，则更加“开放”，空中的各种干扰根本无法抗拒。这些干扰很容易引起信号失真，也会带来一些噪声。这些失真和附加的噪声，还会随着传送的距离的增加而积累起来，严重影响通讯质量。

对此，人们想了许多办法。一种是采取各种措施来抗干扰，如提高信息处理设备的质量，尽量减少它产生噪音;又如给传输线加上屏蔽;再如采用调频载波来代替调幅载波等。但是，这些办法都不能从根本上解决干扰的问题。另一种办法是设法除去信号中的噪声，把失真的信号恢复过来，但是，对于模拟信号来说，由于无法从已失真的信号较准确地推知出原来不失真的信号，因此这种办法很难有效，有的甚至越弄越糟。

总结一下：

模拟信号的缺点是什么？

1.模拟信号保密性差，尤其是微波通行和有线明线通信，很容易被窃听。只要收到模拟信号，就容易得到通信内容。
2. 抗干扰能力弱，电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，使得通信质量下降。线路越长失真越严重。

数字信号怎么解决模拟信号的问题？

1. 加密处理。以话音信号为例，经过数字变换后的信号，可用简单的数字逻辑运算进行加密、解密处理。
2. 判决再生。由于数字信号的幅值为有限个离散值，在传输过程中虽然也收到噪声干扰，但是当信噪比恶化到一定程度的时候，在适当的距离采用判决再生的方法，再生和原发送端一样的数字信号。这样就可以实现长距离、高质量的传输。

模拟信号如何转化为数字信号？

模拟信号与数字信号转换