-1

Analogisten ja digitaalisten signaalien sekä niiden toimintojen ja erojen ymmärtäminen

Televiestinnän maailmassa signaali on jaettu 2 tyyppiin, analogiseen ja digitaaliseen, seuraava selitys, toiminta ja ero analogisten signaalien ja digitaalisten signaalien välillä.

Ehkä analoginen signaali ja myös digitaalinen signaaliNyt on niin paljon ihmisiä, jotka kuulevat termin, mutta kun sitä kysytään sen ymmärryksestä, vain harvat ymmärtävät analogisten ja digitaalisten signaalien merkityksen.

Sisällysluettelo

Määritelmä analogiset ja digitaaliset signaalit

1. Analogisten signaalien määritelmä

Analogiset signaalit ovat muodossa olevia datasignaalejajatkuvat aallot, jotka kuljettavat tietoa muuttamalla aalto-ominaisuuksia. Kaksi pääparametria / ominaisuutta, jotka analogisilla signaaleilla on, ovat amplitudi ja taajuus. Analogisiin signaaleihin viitataan yleensä siniaaltoina, koska siniaallot ovat kaikkien analogisten signaalien muotojen perusta.

Tämä perustuu siihen tosiseikkaan, että analyysiFourier, analoginen signaali voidaan saada useiden siniaaltojen yhdistelmästä. Käyttämällä analogisia signaaleja, tiedonsiirtoetäisyys voi olla suuri, mutta melu vaikuttaa tähän signaaliin helposti. Analogisignaalien aalloilla, jotka ovat yleensä siniaaltojen muodossa, on kolme perusmuuttujaa, nimittäin amplitudi, taajuus ja vaihe.

Amplitudi on analogisten signaalien korkean ja matalan jännitteen parametri.
Taajuus on analogisten signaalin aaltojen määrä sekuntiyksiköinä.
Vaihe on analogisen signaalin kulma tiettyyn aikaan.

2. Digitaalisten signaalien määritelmä

Signal Digital on tekniikka, joka pystyymuuntamalla signaalit numeroiden 0 ja 1 sekvenssien yhdistelmäksi (myös binaarisiksi), jotta melu ei vaikuta niihin helposti, informaatioprosessi on helppo, nopea ja tarkka, mutta siirto digitaalisilla signaaleilla saavuttaa vain suhteellisen läheisen tiedonsiirtoalueen. Yleensä nämä vihjeet tunnetaan myös erillisinä vihjeinä.

Signaalit, joilla on nämä kaksi ehtoa, ovat yleisiäkutsutaan bitiksi. Bitti on tyypillinen termi digitaalisille vihjeille. Yksi bitti voi olla nolla (0) tai yksi (1). Bitin mahdolliset arvot ovat 2 (21). 2 bitin mahdolliset arvot ovat 4 (22), muodossa 00, 01, 10 ja 11. Yleensä n bitin yhdistelmän muodostamien mahdollisten arvojen lukumäärä on 2n.

Digitaalinen järjestelmä on eräänlainen näytteenottoanaloginen järjestelmä. Digitaalinen koodataan periaatteessa binaarimuodossa (Hexa). Digitaalisen järjestelmän arvojen määrää rajoittaa bittien leveys / lukumäärä (kaistanleveys). bittien lukumäärä vaikuttaa myös suuresti digitaalisen järjestelmän tarkkuuteen.

Tällä digitaalisella signaalilla on useita ainutlaatuisia ominaisuuksia, joita ei löydy analogisesta tekniikasta, nimittäin:

Voi lähettää tietoja valon nopeudella, joka voi tehdä tietoja voidaan lähettää suurella nopeudella.
Tietojen toistuva käyttö ei vaikuta itsensä tiedon laatuun ja määrään.
Tiedot voidaan helposti käsitellä ja muokata eri muotoihin.
Pystyy käsittelemään erittäin suuria määriä tietoa ja lähettämään sen vuorovaikutteisesti.

Nykyään monet tekniikat käyttävät digitaalista signaalitekniikkaa. Etujen takia, mukaan lukien:

Käsittelytulosten tallennuksena digitaaliset signaalit ovat helpompia kuin analogiset signaalit.
Digitaalisena signaalitallennuksena voidaan käyttää digitaalisia tallennusvälineitä, kuten CD-levyjä, DVD-levyjä, FlashDisk-levyjä, kiintolevyjä. Vaikka analoginen signaalin tallennusväline on magneettinauha.
Enemmän immuuni melulle, koska se toimii tasoilla '0' ja '1'.
Enemmän immuuni lämpötilan muutoksille. helpompi käsittely.

Viitaten ajatukseen Stephen Cook (Cornelius Arianto, 2010)Analogisignaalien muuntamiseksi digitaalisiksi signaaleiksi on kaksi tärkeää syytä. Ensimmäinen on "näytteenottotaajuus" tai kuinka usein tallennetaan jännitearvot.

Toiseksi se on "bittiä näytettä kohti" tai kuinka tarkasti arvot tallennetaan. Kolmas on kanavien lukumäärä (mono- tai stereo), mutta useimmissa ASR-sovelluksissa (Automaattinen puheentunnistus) mono riittää. Tutkijoiden on kokeiltava erilaisia arvoja määrittääkseen, mikä toimii parhaiten heidän algoritminsa kanssa.

Analogiset ja digitaaliset signaalitoiminnot

ADC (analoginen digitaalimuunnin)Toiminto koodaa jatkuvan aika-analogisen signaalin jännitettä muodostamaan sarja digitaalisia erillisiä aikabittejä, jotta signaali voidaan prosessoida tietokoneella. Muuntamisprosessia voidaan kuvata 3-vaiheisena prosessina. Se on:

1. Näytteenotto

Näytteenotto on analogisen signaalin muuntaminenjatkuvasta ajasta xa (t) tulee diskreetin ajan signaali jatkuvana arvolla x (n), joka saadaan ottamalla "tilannekuva" jatkuvasta ajasignaalista erillisellä hetkellä. Matemaattisesti voidaan kirjoittaa: x (n) = xa (nT)

missä:

T = näytteenottoväli (sekunteina)

n = kokonaisluku

2. Kvantisointi

Kvantisointi on aika-erillisten signaalien muuntaminenjatkuvasta arvosta x (n) tulee diskreetin ajan diskreetti arvosignaali, x q (n). Arvo jokaisella jatkuvalla hetkellä kvantisoidaan tai arvioidaan lähimmällä vertailujännitteellä. Eroa x (n) -näytteen ja xq (n) -kvantisoidun signaalin välillä kutsutaan kvantisointivirheeksi.

Tulosignaalin jännite täydellä asteikolla jaetaan2 N tasolle. Missä N on ADC-bittiresoluutio (vertailujänniteasemien lukumäärä). Jos N = 3 bittiä, tulojännitealue täydellä asteikolla jaetaan: 2 N = 2 3 = 8 tasolle (vertailujännitetaso).

3. Koodaus (koodaus)

Jokainen vertailijan jännitetaso kerrotaan kertoimellabinaaribittien riveiksi. Jos N = 3 bittiä, vertailijan jännitetaso = 8 tasoa. Nämä kahdeksan tasoa koodataan 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 ja 111 bitiksi.