什么是模拟信号和数字信号?

如题所述

模拟信号:

一、信号优点:

模拟信号的主要优点是其精确的分辨率,在理想情况下,它具有无穷大的分辨率。

与数字信号相比,模拟信号的信息密度更高。

由于不存在量化误差,它可以对自然界物理量的真实值进行尽可能逼近的描述。

模拟信号的另一个优点是,当达到相同的效果,模拟信号处理比数字信号处理更简单。

模拟信号的处理可以直接通过模拟电路组件(例如运算放大器等)实现,而数字信号处理往往涉及复杂的算法,甚至需要专门的数字信号处理器。

二、信号缺点:

模拟信号的主要缺点是它总是受到杂讯(信号中不希望得到的随机变化值)的影响。

信号被多次复制,或进行长距离传输之后,这些随机噪声的影响可能会变得十分显著。

在电学里,使用接地屏蔽(shield)、线路良好接触、使用同轴电缆或双绞线,可以在一定程度上缓解这些负面效应。

噪声效应会使信号产生有损。有损后的模拟信号几乎不可能再次被还原,因为对所需信号的放大会同时对噪声信号进行放大。

如果噪声频率与所需信号的频率差距较大,可以通过引入电子滤波器,过滤掉特定频率的噪声,但是这一方案只能尽可能地降低噪声的影响。

因此,在噪声在作用下,虽然模拟信号理论上具有无穷分辨率,但并不一定比数字信号更加精确。

尽管数字信号处理算法相对复杂,但是现有的数字信号处理器可以快速地完成这一任务。

另外,计算机等系统的逐渐普及,使得数字信号的传播、处理都变得更加方便。

诸如照相机等设备都逐渐实现数字化,尽管它们最初必须以模拟信号的形式接收真实物理量的信息,最后都会通过模拟数字转换器转换为数字信号,以方便计算机进行处理,或通过互联网进行传输。

数字信号:

一、信号优点:

首先是它抗干扰的能力特别强,它不但可以用于通讯技术,而且还可以用于信息处理技术,时髦的高保真音响、高清晰度电视、VCD、DVD激光机都采用了数字信号处理技术。

其次,我们使用的电子计算机都是数字的,它们处理的信号本来就是数字信号。

在通讯上使用了数字信号,就可以很方便地将计算机与通讯结合起来,将计算机处理信息的优势用于通讯事业。

如电话通讯中采用了程控数字交换机,用计算机来代替接线员的工作,不仅接线迅速准确,而且占地小、效率高,省去不少人工和设备,使电话通讯产生了一个质的飞跃。

再次,数字信号便于存储,现在流行的CD、MP3唱盘,VCD、DVD视盘及电脑光盘都是用数字信号来存储的信息。

此外,数字通信还可以兼容电话、电报、数据和图像等多类信息的传送,能在同一条线路上传送电话、有线电视、多媒体等多种信息。

数字信号还便于加密和纠错,具有较强的保密性和可靠性。

二、信号缺点:

占用信道频带较宽。

一路模拟电话的频带为4kHz带宽,一路数字电话约占64kHz。

随着宽频带信道(光缆、数字微波)的大量利用,数字电话的带宽问题已不是主要问题了。

扩展资料:

模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。 或在一段连续的时间间隔内,其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。

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 。

实际生产生活中的各种物理量,如摄相机摄下的图像、录音机录下的声音、车间控制室所记录的压力、流速、转速、湿度等等都是模拟信号。

数字信号是在模拟信号的基础上经过采样、量化和编码而形成的。

具体地说,采样就是把输入的模拟信号按适当的时间间隔得到各个时刻的样本值,量化是把经采样测得的各个时刻的值用二进码制来表示。

编码则是把t化生成的二进制数排列在一起形成顺序脉冲序列 。

模拟信号传输过程中,先把信息信号转换成几乎“一模一样”的波动电信号,再通过有线或无线的方式传输出去,电信号被接收下来后,通过接收设备还原成信息信号。

数字信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号,这种信号的自变量用整数表示,因变量用有限数字中的一个数字来表示。

在计算机中,数字信号的大小常用有限位的二进制数表示。

由于数字信号是用两种物理状态来表示0和1的,故其抵抗材料本身干扰和环境干扰的能力都比模拟信号强很多;

在现代技术的信号处理中,数字信号发挥的作用越来越大,几乎复杂的信号处理都离不开数字信号;

或者说,只要能把解决问题的方法用数学公式表示,就能用计算机来处理代表物理量的数字信号。

参考资料:

百度百科 ------ 模拟信号

百度百科 ------ 数字信号

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