模擬信號應用
1. 能對各種 數字 、模擬信號進行處理的軟體有哪些
不知道具體你說的是怎樣處理。不過matlab軟體可以解決大多數的信號處理和模擬問題。
ansys和ansoft主要可以對數據模擬。labview和mutisim可以對電路進行模擬。這些就是我接觸到的相關軟體。個人感覺如果搞信號處理,matlab是王道。希望對你有幫助。
2. 什麼是數字信號什麼是模擬信號在生活中你認為有哪些應用它們各有什麼特點哪種更好
1、模擬信號:是將源信號的一些特徵未經編碼直接通過載波的方式發出,是連續的
2、數字信號:是通過數學方法對原有信號進行處理,編碼成二進制信號後,再通過載波的方式發送編碼後的數字流,是離散的
一、模擬通信的特點:
模擬通信的優點是直觀且容易實現,但存在兩個主要缺點。
(1) 保密性差
模擬通信,尤其是微波通信和有線明線通信,很容易被竊聽。只要收到模擬信號,就容易得到通信內容。
(2) 抗干擾能力弱
電信號在沿線路的傳輸過程中會受到外界的和通信系統內部的各種雜訊干擾,雜訊和信號混合後難以分開,從而使得通信質量下降。線路越長,雜訊的積累也就越多。
二、數字信號特點:
(1)數字信號特點抗干擾能力強、無雜訊積累
(2)在模擬通信中,為了提高信噪比,需要在信號傳輸過程中及時對衰減的傳輸信號進行放大,信號在傳輸過程中不可避免地疊加上的雜訊也被同時放大。隨著傳輸距離的增加,雜訊累積越來越多,以致使傳輸質量嚴重惡化。
(3)對於數字通信,由於數字信號的幅值為有限個離散值(通常取兩個幅值),在傳輸過程中雖然也受到雜訊的干擾,但當信噪比惡化到一定程度時,即在適當的距離採用判決再生的方法,再生成沒有雜訊干擾的和原發送端一樣的數字信號,所以可實現長距離高質量的傳輸。
三、數字信號的應用
數字通信的信號形式和計算機所用信號一致,都是二進制代碼,因此便於與計算機聯網,也便於用計算機對數字信號進行存儲、處理和交換,可使通信網的管理、維護實現自動化、智能化。
3. 模擬通信(使用電磁波傳輸模擬信號)一般用於什麼地方現在這樣的現代社會還在用嗎
物理書上:模擬通信是指傳遞模擬信號的通信方式,如在傳統的電話通信中,線路中傳送的電信號是隨著用戶聲音大小的變化而變化的。這個變化的電信號無論在時間上還是幅度上都是連續的,這種信號稱為模擬信號。
收音機、傳統電話、電視機很多都是用的模擬信號。但現在數字電視普及之後很少用模擬信號的電視了,都是用的數字信號。
下面是網路里的:
在實際的通信中,由於通信業務的多樣性,消息的來源也是多種多樣的,但基本可以分為兩大類:連續的和離散的。連續的消息如話音,聲波振動的幅度是隨時間連續變化的。若把它轉換為隨時間連續變化的電壓信號,信號幅度是時間連續函數。這樣的信號稱作模擬信號;而離散消息,如打字機產生的消息,輸出的消息符號個數是有限的。如信號的參數與離散消息對應而離散取值,這就是數字信號。
所以根據信號方式的不同,通信可分為模擬通信和數字通信。
模擬通信
什麼是模擬通信呢?比如在電話通信中,用戶線上傳送的電信號是隨著用戶聲音大小的變化而變化的。這個變化的電信號無論在時間上或是在幅度上都是連續的,這種信號稱為模擬信號。在用戶線上傳輸模擬信號的通信方式稱為「模擬通信」。
數字通信
數字信號與模擬信號不同,它是一種離散的、脈沖有無的組合形式,是負載數字信息的信號。電報信號就屬於數字信號。現在最常見的數字信號是幅度取值只有兩種(用0和1代表)的波形,稱為「二進制信號」。「數字通信」是指用數字信號作為載體來傳輸信息,或者用數字信號對載波進行數字調制後再傳輸的通信方式。
模擬通信在歷史上曾經佔有過主導地位。但近20年來,隨著超大規模集成電路工藝的成熟以及計算機和數字信號處理技術的充分發展,數字通信發展迅速,大多數的模擬通信系統已被數字通信系統所取代。盡管在未來的一段時間內數字通信系統還不能完全取代模擬通信系統那個,但通信朝著數字化方向發展是不會改變的,這是有數字通信和模擬通信自身的特點所決定的。
兩者的對比
數字通信與模擬通信相比,具有明顯的優點:
首先是抗干擾、抗雜訊能力強。模擬信號在傳輸過程中和疊加的雜訊很難分離,雜訊會隨著信號被傳輸、放大、嚴重影響通信質量。比如說1用高電平來表示,0用低電平還表示。
一個模擬信號如果信號衰減20%的話,那就嚴重失真了。而一個高電平的信號衰減20%時,它還是代表1。因為數字通信是採用再生中繼方式,能夠消除噪音,再生的數字信號和原來的數字信號一樣,可繼續傳輸下去,這樣通信質量便不受距離的影響,可高質量地進行遠距離通信。再有數字通信中的信息是包含在脈沖的有無之中的,只要雜訊絕對值不超過某一門限值,接收端便可判別脈沖的有無,以保證通信的可靠性。其次,數字信號易於加密,信息傳輸比較安全。數字信號的特殊形式,使得信息加密變得十分容易。例如把信息比特率按一定的長度分組,用相同長度的一個比特率(稱為密鑰)與這些分組進行模二加,便完成了信息的加密。在接收端,用相同的密鑰 與接收到的序列模二加,就恢復為原來的信息序列。數字移動通信GSM系統就是採用這方法對信息加密的。模擬信號雖然也可以加密,但操作起來要復雜得多。此外,數字通信設備的產品重復性好,有利於生產以及通信的發展和普及。
即使這樣,與數字通信系統相比,模擬通信系統也有自己比較好的一面,設計較簡單,電路的功率消耗一般比較低。
因此數字通信與模擬通信的區別具體說就是調制方式不同而已。模擬通信,技術很成熟,就是將模擬信號與載波進行調制,使其帶有一定載波特性,又不失模擬信號的獨特性,接受端通過低通濾波器,還原初始模擬信號。 而數字信號,首先進行采樣,對於采樣幅值進行編碼(0,1編碼),然後進行調制,相移鍵控等,接受端還原即可,信號傳輸率高 。相對而言,數字通信優於模擬通信。
模擬通信用模擬信號,就是連續起伏的波形來傳遞信號。數字通信用的跟電腦一樣的數字信號,1跟0組成信號。模擬信號的可以平滑的實現,數字信號就算再怎麼接近平滑它都是階梯狀的。
從宏觀看,世界通信方式,仍以電話為主,在電話通信中,則以程式控制交換和行動電話發展最快。目前模擬通信系統還在使用,但由於人們對各種通信業務的需求迅速增加,數字通信正向著小型化、智能化、高速大容量的方向迅速發展,最終必將取代模擬通信。
4. 模擬信號應用在哪些方面
模擬信號是指信息參數在給定范圍內表現為連續的信號。 或在一段連續的時間間隔內,其代表信息的特徵量可以在任意瞬間呈現為任意數值的信號。
模 擬信號分布於自然界的各個角落,如每天溫度的變化,而數字信號是人為的抽象出來的在幅度取值上不連續的信號。電學上的模擬信號主要是指幅度和相位都連續的 電信號,此信號可以被模擬電路進行各種運算,如放大,相加,相乘等。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,或相位隨時間作連 續變化,21世紀廣播的聲音信號,或圖像信號等。
信號波形隨著信息的變化而變化,其特點是幅度連續(連續的含義是在某一取值范圍內可以取無限多個數值)。若信號波形在時間上也是連續的,則稱為連續信號;如果波形在時間上是離散的,則叫做離散信號,但因為其幅度仍然是連續的,所以仍然是模擬信號。
模擬信號的優點是直觀且容易實現,但同時,它也具有嚴重的缺點:
(1)抗干擾能力弱
電信號在沿線路的傳輸過程中會受到外界的通信系統內部的各種雜訊干擾,雜訊和信號混合後難以分開,從而使得通信質量下降。線路越長,雜訊的積累也就越多。例如翻錄錄音帶、錄像帶,每翻錄一次,聲音、圖像質量就差一次,原因就在於此。
(2)保密性差
模擬通信,尤其是微波通信和有線通信,很容易被竊聽。只要收到模擬信號,就容易得到通信的內容。
5. 舉例說明模擬電路在生活中的應用,怎麼應用的
模擬電路肯定已近在生活工作中被廣泛地使用了!至於怎麼應用的,應該說各有不同,例如為了讓計算機的CPU工作就要給它一個直流穩壓電源,這就需要穩壓電路的設計,這就是一個模擬電路在生活中的應用了。再有手機充電也是類似的模擬電路。
在教科書關於模擬電路的,基本上都是關於放大的,這幾乎完全是由於三極體或MOSFET等三端器件的特性決定的,其實放大也不過就是利用了三極體等IV特性曲線中具有大致恆流的特性,並以此來實現信號電壓的放大功能,即使是功率放大也是基於於此。
毫無疑義,二端器件,例如電阻電容等是無法實行像三極體的放大功能的,所以只有三端器件利用三極體的基極或MOSFET柵極,具有的控制發射極或源極電流的能力實現了放大功能,而且只是利用了恆流源的特性。
既然三極體等三端器件具有放大功能,如何使其輸出的電壓穩定,則必定會是個問題,所以通過負反饋作用來穩定輸出電壓,就是模擬電路的另一個重要內容了,實施上放大和負反饋總是聯系在一起的。沒有負反饋就不會令輸出電壓穩定。這也就意味著模擬電路談論的就是放大和負反饋。
對於剛接觸模擬電路的學生來說,無法理解放大電路到底有什麼用,也許只有類似收音機之類的電器可以令人感到放大電路的作用,即將無線電信號通過模擬電路的放大並輸出至喇叭來發生聲音。其實CPU的電源同樣是一個放大電路,它是一個將放大和負反饋完美結合在一起的經典的模擬放大電路,能夠理解這一點,對於其他的日常生活中的電子電器也就不難理解了。
6. 數字信號和模擬信號,有什麼區別、用處呢
信號數據可用於表示任何信息,如符號、文字、語音、圖像等,從表現形式上可歸結為兩類:模擬信號和數字信號。模擬信號與數字信號的區別可根據幅度取什是否離散來確定。
模擬信號指幅度的取值是連續的(幅值可由無限個數值表示)。時間上連續的模擬信號連續變化的圖像(電視、傳真)信號等,如圖1-1(a)所示。時間上離散的模擬信號是一種抽樣信號,如圖1-1(b)所示,它是對圖1-1(a)的模擬信號每隔時間T抽樣一次所得到的信號,雖然其波形在時間上是不連續的,但其幅度取值是連續的,所以仍是模擬信號,稱之為脈沖幅度調制(PAM,簡稱脈幅調制)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數值之內。二進制碼就是一種數字信號。二進制碼受雜訊的影響小,易於有數字電路進行處理,所以得到了廣泛的應用。
1. 模擬通信
模擬通信的優點是直觀且容易實現,但存在兩個主要缺點。
(1) 保密性差
模擬通信,尤其是微波通信和有線明線通信,很容易被竊聽。只要收到模擬信號,就容易得到通信內容。
(2) 抗干擾能力弱
電信號在沿線路的傳輸過程中會受到外界的和通信系統內部的各種雜訊干擾,雜訊和信號混合後難以分開,從而使得通信質量下降。線路越長,雜訊的積累也就越多。
2. 數字通信
(1) 數字化傳輸與交換的優越性
① 加強了通信的保密性。語音信號經A/D變換後,可以先進行加密處理,再進行傳輸,在接收端解密後再經D/A變換還原成模擬信號。
數字加密處理可簡單描述如下,Y1表示語音變成的數字信號Y1=1011101100001,採用8位密碼C=10001101。在送到傳輸線路之前,將密碼「加」到語音碼中去,X=Y1+C(密碼C連續重復),則傳輸的數字信號為
X=Y1+C=1011101100001 Y1
+1000110110001 C
—————————————
0011011010000 X
顯然X≠Y1,即便有人竊聽到X碼,也不能馬上得到Y1碼。在接收端,只要再將相同密碼C與數碼X相加,就能豐碑成原來的語音數碼Y1,即
Y1=X+C=0011011010000 X
+1000110110001 C
—————————————
1011101100001 Y1
可見,語音數字化為加密處理提供了十分有利的條件,且密碼的位數越多,破譯密碼就越困難。
② 提高了抗干擾能力。數字信號在傳輸過程中會混入雜音,可以利用電子電路構成的門限電壓(稱為閾值)去衡量輸入的信號電壓,只有達到某一電壓幅度,電路才會有輸出值,並自動生成一整齊的脈沖(稱為整形或再生)。較小雜音電壓 到達時,由於它低於閾值而被過濾掉,不會引起電路動作。因此再生的信號與原信號完全相同,除非干擾信號大於原信號才會產生誤碼。為了防止誤碼,在電路中設置了檢驗錯誤和糾正錯誤的方法,即在出現誤碼時,可以利用後向信號使對方重發。因而數字傳輸適用於較遠距離的傳輸,也能適用於性能較差的線路。
③ 可構建綜合數字通信網。採用時分交換後,傳輸和交換統一起來,可以形成一個綜合數字通信網。
(2) 數字化通信的缺點
① 佔用頻帶較寬。因為線路傳輸的是脈沖信號,傳送一路數字化語音信息需佔20?64kHz的帶寬,而一個模擬話路只佔用4kHz帶寬,即一路PCM信號佔了幾個模擬話路。對某一話路而言,它的利用率降低了,或者詳它對線路的要求提高了。
② 技術要求復雜,尤其是同步技術要求精度很高。接收方要能正確地理解發送方的意思,就必須正確地把每個碼元區分開來,並且找到每個信息組的開始,這就需要收發雙方嚴格實現同步,如果組成一個數字網的話,同步問題的解決將更加困難。
③ 進行模/數轉換時會帶來量化誤差。隨著大規模集成電路的使用以及光纖等寬頻帶傳輸介質的普及,對信息的存儲和傳輸,越來越多使用的是數字信號的方式,因此必須對模擬信號進行模/數轉換,在轉換中不可避免地會產生量化誤差。
7. 哪些電子產品應用的是模擬信號
機器人設備伺服系統多軸工位都是模擬信號控制。一切高精度自動定位系統也均是模擬信號控制能辦到。高精度電子產品最終還是離不開模擬信號,即是數字輸出也須轉為模擬連續性輸出。
8. 數字信號與模擬信號的區別是什麼
區別:
1、數字數據採用數字信號(Digital Signal),例如用一系列斷續變化的電壓脈沖(如我們可用恆定的正電壓表示二進制數1,用恆定的負電壓表示二進制數0),或光脈沖來表示。
2、模擬數據一般採用模擬信號(Analog Signal),例如用一系列連續變化的電磁波(如無線電與電視廣播中的電磁波),或電壓信號(如電話傳輸中的音頻電壓信號)來表示;
3、當數字信號採用斷續變化的電壓或光脈沖來表示時,一般則需要用雙絞線、電纜或光纖介質將通信雙方連接起來,才能將信號從一個節點傳到另一個節點。
4、當模擬信號採用連續變化的電磁波來表示時,電磁波本身既是信號載體,同時作為傳輸介質;而當模擬信號採用連續變化的信號電壓來表示時,它一般通過傳統的模擬信號傳輸線路(例如電話網、有線電視網)來傳輸。
5、數字信號指自變數是離散的、因變數也是離散的信號,這種信號的自變數用整數表示,因變數用有限數字中的一個數字來表示。在計算機中,數字信號的大小常用有限位的二進制數表示。
6、模擬信號是指信息參數在給定范圍內表現為連續的信號。 或在一段連續的時間間隔內,其代表信息的特徵量可以在任意瞬間呈現為任意數值的信號。
(8)模擬信號應用擴展閱讀:
1、數字信號在傳輸過程中不僅具有較高的抗干擾性,還可以通過壓縮,佔用較少的帶寬,實現在相同的帶寬內傳輸更多、更高音頻、視頻等數字信號的效果。此外,數字信號還可用半導體存儲器來存儲,並可直接用於計算機處理。若將電話、傳真、電視所處理的音頻、文本、視頻等數據及其他各種不同形式的信號都轉換成數字脈沖來傳輸,還有利於組成統一的通信網。
2、模擬信號傳輸過程中,先把信息信號轉換成幾乎「一模一樣」的波動電信號(因此叫「模擬」),再通過有線或無線的方式傳輸出去,電信號被接收下來後,通過接收設備還原成信息信號。
9. 什麼是模擬信號什麼是數字信號,最好能講詳細點明白的可以舉例說明
模擬信號(Analog signal)主要是與離散的數字信號相對的連續信號。模擬信號分布於自然界的各個角落,如每天溫度的變化。而數字信號是人為抽象出來的在時間上的不連續信號。電學上的模擬信號是主要是指振幅和相位都連續的電信號,此信號可以以類比電路進行各種運算,如放大、相加、相乘等。
數字信號(Digital signal)是離散時間信號(discrete-time signal)的數字化表示,通常可由模擬信號(analog signal)獲得。
模擬是一組隨時間改變的數據,如某地方的溫度變化,汽車在行駛過程中的速度,或電路中某節點的電壓幅度等。有些模擬信號可以用數學函數來表示,其中時間是自變數而信號本身則作為應變數。離散時間信號是模擬信號的采樣結果:離散信號的取值只在某些固定的時間點有意義 (其他地方沒有定義),而不像模擬信號那樣在時間軸上具有連續不斷的取值。
若離散時間信號在各個采樣點(samples)上的取值只是原來模擬信號取值(可能需要無限長的數字來表示)的一個近似,那麼我們就可以用有限字長(字長長度因應近似的精確程度而有所不同)來表示所有的采樣點取值,這樣的離散時間信號成為數字信號。將一組精確測量的數值用有限字長的數值來表示的過程稱為量化(Quantization)。從概念上講,數字信號是量化的離散時間信號,而離散時間信號則是已經采樣的模擬信號。
隨著電子技術的飛速發展,數字信號的應用也日益廣泛。很多現代的媒體處理工具,尤其是需要和計算機相連的儀器都從原來的模擬信號表示方式改為使用數字信號表示方式。我們日常常見的例子包括手機、視頻或音頻播放器和數碼相機等。
一般情況下,數字信號是以二進制數來表示的,因此信號的量化精度一般以比特(bits)來衡量。
參考資料:維基網路
10. 模擬信號和數字信號各有什麼優缺點
模擬信號
優點:模擬信號的主要優點是其精確的解析度,在理想情況下,它具有無窮大的解析度。與數字信號相比,模擬信號的信息密度更高。由於不存在量化誤差,它可以對自然界物理量的真實值進行盡可能逼近的描述。
模擬信號的另一個優點是,當達到相同的效果,模擬信號處理比數字信號處理更簡單。模擬信號的處理可以直接通過模擬電路組件(例如運算放大器等)實現,而數字信號處理往往涉及復雜的演算法,甚至需要專門的數字信號處理器。
缺點:模擬信號的主要缺點是它總是受到雜訊(信號中不希望得到的隨機變化值)的影響。信號被多次復制,或進行長距離傳輸之後,這些隨機雜訊的影響可能會變得十分顯著。
雜訊效應會使信號產生有損。有損後的模擬信號幾乎不可能再次被還原,因為對所需信號的放大會同時對雜訊信號進行放大。
數字信號
優點:抵抗材料本身干擾和環境干擾的能力都比模擬信號強,即使因干擾信號的值超過閡值范圍而出現了誤碼,只要採用一定的編碼技術,也很容易將出錯的信號檢測出來並加以糾正因此,與模擬信號相比,數字信號在傳輸過程中具有更高的抗干擾能力,更遠的傳輸距離,且失真幅度小。
便於加密處理,便於存儲、處理和交換,設備便於集成化、微型,便於構成綜合數字網和綜合業務數字網,佔用信道頻帶較寬。
缺點:演算法復雜。
拓展資料
數字信號特點:抗干擾能力強、無雜訊積累。
在模擬通信中,為了提高信噪比,需要在信號傳輸過程中及時對衰減的傳輸信號進行放大,信號在傳輸過程中不可避免地疊加上的雜訊也被同時放大。隨著傳輸距離的增加,雜訊累積越來越多,以致使傳輸質量嚴重惡化。
對於數字通信,由於數字信號的幅值為有限個離散值(通常取兩個幅值),在傳輸過程中雖然也受到雜訊的干擾,但當信噪比惡化到一定程度時,即在適當的距離採用判決再生的方法,再生成沒有雜訊干擾的和原發送端一樣的數字信號,所以可實現長距離高質量的傳輸。