半模擬信號
1. 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。
2. 模擬信號的信號缺點
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。在電學里,使用接地屏蔽(shield)、線路良好接觸、使用同軸電纜或雙絞線,可以在一定程度上緩解這些負面效應。
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。如果雜訊頻率與所需信號的頻率差距較大,可以通過引入電子濾波器,過濾掉特定頻率的雜訊,但是這一方案只能盡可能地降低雜訊的影響。因此,在雜訊在作用下,雖然模擬信號理論上具有無窮解析度,但並不一定比數字信號更加精確。
盡管數字信號處理演算法相對復雜,但是現有的數字信號處理器可以快速地完成這一任務。另外,計算機等系統的逐漸普及,使得數字信號的傳播、處理都變得更加方便。諸如照相機等設備都逐漸實現數字化,盡管它們最初必須以模擬信號的形式接收真實物理量的信息,最後都會通過模擬數字轉換器轉換為數字信號,以方便計算機進行處理,或通過互聯網進行傳輸。
3. 什麼是模擬信號
模擬信號的特點是在時間上和幅度上都是連續變化的電信號。自然界中絕大多數物理量的變化都是平滑、連續的
4. 模擬信號,模擬信號是什麼意思
主要是與離散的數字信號相對的連續的信號。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時間上不連續的信號。電學上的模擬信號是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,如目前廣播的聲音信號,或圖像信號等。
模擬信號與數字信號的區別
(1)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行傳輸: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;數字數據則採用數字信號(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。 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。 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。
(2)模擬信號與數字信號之間的相互轉換
模擬信號和數字信號之間可以相互轉換:模擬信號一般通過PCM脈碼調制(Pulse Code Molation)方法量化為數字信號,即讓模擬信號的不同幅度分別對應不同的二進制值,例如採用8位編碼可將模擬信號量化為2^8=256個量級,實用中常採取24位或30位編碼;數字信號一般通過對載波進行移相(Phase Shift)的方法轉換為模擬信號。 計算機、計算機區域網與城域網中均使用二進制數字信號,目前在計算機廣域網中實際傳送的則既有二進制數字信號,也有由數字信號轉換而得的模擬信號。但是更具應用發展前景的是數字信號。
模擬信號的數字傳輸圖所示為一簡單增量調制的模擬實驗原理圖。
圖中的話音信號源採用了一個高斯雜訊源經過3KHz低通濾波器後的輸出來模擬。調整圖中的圖符5的增益可以改變差值Δ的大小。在接收端,解調器未使用與本地解調器一致的電路,直接使用積分器解調輸出。如果希望輸出波形平滑,可在積分器和輸出放大器之間加入一個低通濾波器,以濾除信號中的高頻成分。所示是輸入的模擬話音信號波形。是增量調制後的輸出波形。為經過積分器解調後的輸出波形。觀察可以比較輸入輸出波形之間的失真。
由理論分析可知,ΔM的量化信噪比與抽樣頻率成三次方關系,即抽樣頻率每提高一倍則量化信噪比提高9dB。通常ΔM的抽樣頻率至少16KHz以上才能使量化信噪比達到15dB以上。32KHz時,量化信噪比約為26dB左右,可以用於一般的通信質量要求。如果設信道可用的最小信噪比為15dB,則信號的動態范圍僅有11dB,遠遠不能滿足高質量通信要求的35-50dB的動態范圍,除非抽樣頻率提高到100KHz以上採用實用價值。上述理論分析的結論讀者可以通過改變模擬實驗的信號抽樣頻率觀察到。當抽樣頻率低於16KHz時,信號失真已十分明顯,當抽樣頻率為128KHz時失真較小。
改進ΔM動態范圍的方法有很多,其基本原理是採用自適應方法使量階Δ的大小隨輸入信號的統計特性變化而跟蹤變化。如量階能隨信號瞬時壓擴,則稱為瞬時壓擴ΔM,記作ADM。若量階Δ隨音節時間問隔(5一20ms)中信號平均斜率變化,則稱為連續可變斜率增量調制,記作CVSD。由於這種方法中信號斜率是根據碼流中連「1」或連「0」的個數來檢測的,所以又稱為數字檢測、音節壓擴的自適應增量調制,簡稱數字壓擴增量調制。圖9.20給出了數字壓擴增量調制的方框圖。
數字壓擴增量調制與普通增量調制相比,其差別在於增加了連「1」連「0」數字檢測電路和音節平滑電路。由於CVSD的自適應信息(即控制電壓)是從輸出碼流中提取的,所以接收端不需要發送端傳送專門的自適應信息就能自適應於原始信號,電路實現起來比較容易。對於數字壓擴增量調制感興趣的讀者可以在上述模擬實驗的基礎上加入連「1」連「0」數字檢測電路和音節平滑電路,重新模擬並觀察改善情況。
5. 什麼叫模擬信號
主要是與離散的數字信號相對的連續的信號。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時間上不連續的信號。電學上的模擬信號是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,如目前廣播的聲音信號,或圖像信號等。
6. 模擬信號包括哪幾類
主要兩類> 模擬電壓信號.工業現場一般是 0-5v 或者1-5v
另外一類就是 電流信號,常見的是4-20ma信號
7. 什麼是模擬信號
主要是與離散的數字信號相對的連續的信號。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時間上不連續的信號。電學上的模擬信號是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,如目前廣播的聲音信號,或圖像信號等。