模拟信号如何转为数字信号？

Posted 2023-05-03

如题，非常感谢！

模拟信号数字化有三个基本过程：

第一个过程是“抽样”，就是以相等的间隔时间来抽取模拟信号的样值，使连续的信号变成离散的信号。

第二个过程叫“量化”，就是把抽取的样值变换为最接近的数字值，表示抽取样值的大小。

第三个过程是“编码”，就是把量化的数值用一组二进制的数码来表示。经过这样三个过程可以完成模拟信号的数字化，这种方法叫作“脉冲编码”。

数字信号传送到接收端后，需要有一个还原的过程，即把收到的数字信号再变回模拟信号，为接收者所能理解。这个过程叫作“数模变换”，使之再现为声音或图像。

扩展资料

区别联系

(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（模拟量）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（数字量）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。

(2)模拟信号与数字信号之间的相互转换

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，21世纪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。

参考技术A

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。

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。 

扩展资料：

特点：

模拟信号：

将26个字母对应26种不同的颜色

要传递时用不同颜色的滤光片改变电筒射出的光的颜色

这里就会表现出模拟信号不可靠（容错性差、易受干扰）的缺点

人对颜色的识别可能会有偏差

大气对不同颜色的光线吸收程度不同

数字信号：

将26个字母编码成二进制数字（可参考莫尔斯电码）

通过电筒光线的闪烁来传递信号

由于光线的闪烁很容易分辨

且不容易受到干扰

这个通信方案的可靠性就比模拟信号更强

参考资料：百度百科-模拟信号

参考资料：百度百科-数字信号

参考技术B

通过模数转换器即可将模拟信号转为数字信号。

通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。 通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小。

故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。 模数转换器最重要的参数是转换的精度，通常用输出的数字信号的位数的多少表示。

转换器能够准确输出的数字信号的位数越多，表示转换器能够分辨输入信号的能力越强，转换器的性能也就越好。

扩展资料：

一、模拟信号的特点：

1、将26个字母对应26种不同的颜色。

2、要传递时用不同颜色的滤光片改变电筒射出的光的颜色。

3、会表现出模拟信号不可靠（容错性差、易受干扰）的缺点。

4、人对颜色的识别可能会有偏差。

5、大气对不同颜色的光线吸收程度不同。

二、数字信号的特点：

1、将26个字母编码成二进制数字（可参考莫尔斯电码）。

2、通过电筒光线的闪烁来传递信号。

3、由于光线的闪烁很容易分辨。

4、不容易受到干扰。

5、这个通信方案的可靠性就比模拟信号更强。

参考资料：百度百科-模数转换器

参考技术C

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。

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。

扩展资料：

数字信号在传输过程中不仅具有较高的抗干扰性，还可以通过压缩，占用较少的带宽，实现在相同的带宽内传输更多、更高音频、视频等数字信号的效果。此外，数字信号还可用半导体存储器来存储，并可直接用于计算机处理。

若将电话、传真、电视所处理的音频、文本、视频等数据及其他各种不同形式的信号都转换成数字脉冲来传输，还有利于组成统一的通信网，实现rr界人士和电信工业者们极力推崇的综合业务数字网络(IS-DN)。

从而为人们提供全新的，更灵活、更方便的服务。正因为数字信号具有上述突出的优点，它正在迅速而且已经取得了十分广泛的应用。

参考资料：百度百科-模拟信号

参考技术D

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。

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。

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二进制数字脉冲完全依靠它们自己就可以显现出一长串的1和0，这对人类观察者来说并没有明显的意义。但是当DAC被用于对二进制数字信号进行解码，输出的丰富含义就显现出来了。这个输出也许是语音、图片、音乐小调，或者是机械动作。

DAC和ADC在一些处理数字信号的应用程序中非常重要。模拟信号的可理解性或者保真性都可以得到改善，通过使用ADC将模拟的输入信号转换为数字的形式，然后数字信号再经过“清理”，最终的数字脉冲再通过使用DAC重新转换为模拟信号。

参考资料：百度百科-模拟信号

模拟信号和数字信号

根据信号中代表的取值参数的不同，信号可以分为两大类：模拟信号和数字信号

1.模拟信号或连续信号

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。

我们通常又把模拟的信号称为连续信号，它在一定时间范围内就可以有无线多个不同的取值。

比如下图就是我们模拟温度变化的模拟信号。

 

声音也适合使用模拟信号来表达。

 

 

模拟信号在传输过程中如果出现信号干扰波形会发生变形，而且很难纠正。

前些年，我国有线电视线路向用户提供的是有线电视模拟信号，信号好图像就清晰，信号弱或受到干扰就伴有雪花。

不过现在都是数字电视节目信号，下面就会介绍数字信号。

 

2.数字信号或离散信号

代表信息的参数的取值是离散的，在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字，这样的时间间隔内的信号称为（二进制）码元

下图所示传输二进制1110110001100101，一个码元表示一个二进制数。

 

当然，我们也可以用一个码元来表示两位二进制数，两位二进制取值有00、01、10、11。

下方表示的是11 10 11 00 01 10 01 01 01 01 00 11，将分组后的二进制转换成二进制信号，传输同样的二进制数，码元数量相对减少。

 

用一个码元表示三位二进制数，有八种取值，就要求有8个波形。

当然也可用一个码元承载4位二进制数。

数字在传输过程中由于信道本身的特性及噪声干扰会使得数字信号波形产身失真和信号衰弱。

为了消除这种波形失真和衰减，每隔一定的距离需添加再生中继器，使得波形恢复到发送信号时的波形。

模拟信号没有办法消除噪声干扰造成的波形失真，所以现在的电视信号都是数字信号。

 

3.模拟信号转换成数字信号

模拟信号和数字信号之间可以相互转换：模拟信号一般通过脉码调制（PCM）方法量化为数字信号。

 

如果所示，模拟信号经过采样、对采样的值进行量化、对量化的采样进行数字化编码，最后将编码后的数据转化数字信号发送。

电脑中的声音文件也是以数字信号的形式进行存储。音乐的品质取决于采样的频率和精度。