模拟信号和数字信号的区别 _数字信号-「四川龙网」

数字信号和模拟信号的最大区别？数字信号和模拟信号有什么特点和区别模拟信号和数字信号的差别是什么？信号数据可用于表示任何信息，如符号、文字、语音、图像等，从表现形式上可归结为两类:模拟信号和数字信号。模拟信号与数字信号的区别可根据幅度取什是否离散来确定。模拟信号指幅度的取值是连续的(幅值可由无限个数值表示) 。时间上连续的模拟信号连续变化的图像(电视、传真)信号等，如图1-1(a)所示。时间上离散的模拟信号是一种抽样信号，如图1-1(b)所示，它是对图1-1(a)的模拟信号每隔时间T抽样一次所得到的信号，虽然其波形在时间上是不连续的，但其幅度取值是连续的，所以仍是模拟信号，称之为脉冲幅度调制(PAM，简称脉幅调制)信号。数字信号指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小，易于有数字电路进行处理，所以得到了广泛的应用。1. 模拟通信模拟通信的优点是直观且容易实现，但存在两个主要缺点。(1) 保密性差模拟通信，尤其是微波通信和有线明线通信，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，从而使得通信质量下降。线路越长，噪声的积累也就越多。2. 数字通信 (1) 数字化传输与交换的优越性 ① 加强了通信的保密性。语音信号经A/D变换后，可以先进行加密处理，再进行传输，在接收端解密后再经D/A变换还原成模拟信号。数字加密处理可简单描述如下，Y1表示语音变成的数字信号Y1=1011101100001，采用8位密码C=10001101 。在送到传输线路之前，将密码“加”到语音码中去，X=Y1+C(密码C连续重复)，则传输的数字信号为 X=Y1+C=1011101100001 Y1 +1000110110001 C ------------- 0011011010000 X 显然X≠Y1，即便有人窃听到X码，也不能马上得到Y1码。在接收端，只要再将相同密码C与数码X相加，就能丰碑成原来的语音数码Y1，即 Y1=X+C=0011011010000 X +1000110110001 C ------------- 1011101100001 Y1 可见，语音数字化为加密处理提供了十分有利的条件，且密码的位数越多，破译密码就越困难。② 提高了抗干扰能力。数字信号在传输过程中会混入杂音，可以利用电子电路构成的门限电压(称为阈值)去衡量输入的信号电压，只有达到某一电压幅度，电路才会有输出值，并自动生成一整齐的脉冲(称为整形或再生) 。较小杂音电压到达时，由于它低于阈值而被过滤掉，不会引起电路动作。因此再生的信号与原信号完全相同，除非干扰信号大于原信号才会产生误码。为了防止误码，在电路中设置了检验错误和纠正错误的方法，即在出现误码时，可以利用后向信号使对方重发。因而数字传输适用于较远距离的传输，也能适用于性能较差的线路。③ 可构建综合数字通信网。采用时分交换后，传输和交换统一起来，可以形成一个综合数字通信网。(2) 数字化通信的缺点 ① 占用频带较宽。因为线路传输的是脉冲信号，传送一路数字化语音信息需占20?64kHz的带宽，而一个模拟话路只占用4kHz带宽，即一路PCM信号占了几个模拟话路。对某一话路而言，它的利用率降低了，或者详它对线路的要求提高了。 ② 技术要求复杂，尤其是同步技术要求精度很高。接收方要能正确地理解发送方的意思，就必须正确地把每个码元区分开来，并且找到每个信息组的开始，这就需要收发双方严格实现同步，如果组成一个数字网的话，同步问题的解决将更加困难。③ 进行模/数转换时会带来量化误差。随着大规模集成电路的使用以及光纤等宽频带传输介质的普及，对信息的存储和传输，越来越多使用的是数字信号的方式，因此必须对模拟信号进行模/数转换，在转换中不可避免地会产生量化误差。数字信号和模拟信号有什么特点和区别数字信号和模拟信号的区别是什么？数字信号与模拟信号在电路中是两种不同的信号，在电路中有很严格的区分，一般我们在电路板上可以看到它们分布在不同的区域，有的设计者直接将一块电路板中的模拟信号板与数字信号板分别设计成两块板，而且我们在电路板中模拟的地与数字信号的地都是严格区分的，如果要将数字地接入模拟地，我们也一般加了个二极管和滤波电容，下面我们来看下这两种信号的主要区别之处，这样才能够对这两种信号有一个深入的了解:我们先从电压变化上面进行分析，模拟信号的电压是连续变化的，它是一个渐变的过程，数字信号的电压会出现高电压和低电压的交替的离散性变化，而且这个电压的变化时上升速度或者下降速度非常的快，在数字信号中的高电平与低电平交替变化中，低电平一般是零伏，高电平有的是3.3伏、有的是5伏、也有的是24伏，这个没有明确规定，我们区分模拟信号与数字信号最关键的一点就是是否有电压的高低离散性交替变化。从电流方向上面分析，模拟信号可能会产生负电压，有的模拟信号会产生电流方向的交替变化，但数字信号不会产生负电压，数字电路中的低电平一般最低也是零伏，电流方向一般不会改变。在实际运用中，数字信号一般用于通信电路中，在单片机控制领域运用的比较多，同时由于数字信号有高低电平的变化，我们可以通过改变高电平与低电平在一个周期所占比例的大小，从而改变输出电压，这就是我们PWM占空比，而模拟信号并不具备，模拟信号一般用在检测放大电路中比较多，对信号精度要求比较高的电路也一般用模拟信号。当然在实际运用中模拟信号与数字信号都各有优缺点，模拟信号精度较高，但其抗干扰能力差，数字信号抗干扰能力强，但精度没有模拟高，这个具体的选择就要根据我们在实际运用中电路的要求来选择了。rr在电学中，将连续变化的电压、电流等物理量称为模拟信号，而离散变化的电压、电流则称为数字信号。下面我们通过几个波形来详细介绍一下模拟信号和数字信号的区别。上图是一个正弦波交流电流的波形，从波形图可以看出，该交流电流的大小会随着时间而连续变化，像这种随着时间连续变化的物理量即为模拟信号。模拟信号在日常生活中很常见，譬如家用的220V交流电压、环境温度及光线的变化、蓄电池的放电、人的说话声，这些皆为模拟信号。数字信号的波形如上图所示，是一个由一系列高低电平组成的离散变化的物理量。数字信号在生活中较少见，但各种数字电路及单片机的工作却离不开数字信号。在74LS系列数字电路（该系列的IC工作电压为5V）中，其输出电压幅度≥2.4V，称为高电平，并用数字“1”来表示；输出电压幅度≤0.4V，称为低电平，并用数字“0”来表示，所以亦可以说，数字信号就是一系列的“0”和“1”的组合。像我们家用的可PWM调光的LED照明灯，实际上就是由PWM调光IC输出一系列波形如上图所示的0、1数字信号来调节LED灯亮度的。“1”数字信号的宽度不同，LED灯的亮度亦不同。模拟信号和数字信号之间是可以相互转换的。想将模拟信号转为数字信号，可以采用上图所示的LM339电压比较器对模拟信号进行整形即可。LM339的Ur端接0V参考电压，模拟信号由LM339的Uin端输入，这样比较器的输出即为数字信号。若想将数字信号转为模拟信号，可以采用DAC转换器（即数模转换器）将数字信号转为模拟信号。

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