-1

Izpratne par analogiem un digitāliem signāliem un to funkcijām un atšķirībām

Telekomunikāciju pasaulē signāls ir sadalīts 2 tipos - analogā un digitālā - ar šādu skaidrojumu, funkciju un atšķirību starp analogo signālu un digitālo signālu.

Varbūt analogais signāls un arī digitālais signālsTagad ir tik daudz cilvēku, kas dzird šo terminu, bet, kad tiek jautāts par tā izpratni, tikai daži cilvēki saprot analogo signālu un digitālo signālu nozīmi.

Satura rādītājs

Analogo un digitālo signālu definīcija

1. Analogo signālu definīcija

Analogie signāli ir datu signāli formānepārtraukti viļņi, kas nes informāciju, mainot viļņu raksturlielumus. Divi galvenie parametri / raksturlielumi, kuriem ir analogie signāli, ir amplitūda un frekvence. Analogos signālus parasti sauc par sinusoidālajiem viļņiem, jo sinusoidālie viļņi ir visu veidu analogo signālu pamatā.

Tas ir pamatots ar faktu, ka analīzeFurjē analogo signālu var iegūt no vairāku sinusoidālo viļņu kombinācijas. Izmantojot analogos signālus, datu pārraides diapazons var sasniegt lielu attālumu, taču troksnis šo signālu viegli ietekmē. Viļņiem analogiem signāliem, kas parasti ir sinusoidālu viļņu formā, ir trīs pamata mainīgie, proti, amplitūda, frekvence un fāze.

Amplitūda ir analogo signālu augsta un zema sprieguma parametrs.
Frekvence ir analogo signāla viļņu skaits sekunžu vienībās.
Fāze ir analogā signāla leņķis noteiktā laikā.

2. Digitālo signālu definīcija

Signal Digital ir tehnoloģija, kas ir spējīgapārveidojot signālus ciparu 0 un 1 sekvenču kombinācijā (arī ar bināro), lai troksni tos viegli neietekmētu, informācijas process ir viegls, ātrs un precīzs, bet pārraide ar ciparu signāliem sasniedz tikai samērā tuvu datu pārraides diapazonu. Parasti šīs nianses sauc arī par diskrētām norādēm.

Signāli, kuriem ir šie divi nosacījumi, ir izplatītisauc mazliet. Bits ir tipisks termins ciparu norādēm. Viens bits var būt nulle (0) vai viens (1). Datu iespējamās vērtības ir 2 (21). 2 bitu iespējamās vērtības ir 4 (22), kas izteiktas kā 00, 01, 10 un 11. Parasti n iespējamā vērtību skaits, ko veido n bitu kombinācija, ir 2n.

Digitālā sistēma ir paraugu ņemšanas veids noanalogā sistēma. Ciparu pamatā kodē binārā formā (Hexa). Digitālās sistēmas vērtību skaitu ierobežo platums / bitu skaits (joslas platums). bitu skaits lielā mērā ietekmē arī digitālās sistēmas precizitāti.

Šim digitālajam signālam ir dažādas unikālas funkcijas, kuras nevar atrast analogajā tehnoloģijā, proti:

Var nosūtīt informāciju gaismas ātrumā, kas var padarīt informāciju var nosūtīt lielā ātrumā.
Atkārtota informācijas izmantošana neietekmē pašas informācijas kvalitāti un kvantitāti.
Informāciju var viegli apstrādāt un pārveidot dažādās formās.
Var apstrādāt ļoti lielu informācijas daudzumu un nosūtīt to interaktīvi.

Mūsdienās daudzās tehnoloģijās tiek izmantota digitālā signāla tehnoloģija. Priekšrocību dēļ, tai skaitā:

Kā apstrādes rezultātu glabāšana digitālie signāli ir vieglāk nekā analogie signāli.
Kā digitālo signālu krātuvi var izmantot tādus digitālos datu nesējus kā CD, DVD, FlashDisk, cietos diskus. Kamēr analogā signāla nesējs ir magnētiskā lente.
Vairāk imūna pret troksni, jo tā darbojas līmenī “0” un “1”.
Vairāk imunitāte pret temperatūras izmaiņām. vienkāršāka apstrāde.

Atsaucoties uz ideju Stefans Kuks (Kornēlijs Arianto, 2010)Analogo signālu pārveidošanas par ciparu signāliem laikā ir divi svarīgi iemesli. Pirmais ir "izlases ātrums" jeb cik bieži reģistrēt sprieguma vērtības.

Otrkārt, tas ir "biti vienā paraugā" vai tas, cik precīzi vērtības tiek reģistrētas. Trešais ir kanālu skaits (mono vai stereo), bet lielākajai daļai ASR lietojumprogrammu (Automātiska runas atpazīšana) mono ir pietiekami. Pētniekiem jāeksperimentē ar dažādām vērtībām, lai noteiktu, kas vislabāk darbojas ar viņu algoritmu.

Analogās un digitālās signāla funkcijas

ADC (Analog Digital Converter)funkcija kodēt nepārtraukta laika analogā signāla spriegumu, lai izveidotu digitālo diskrēto laika bitu sēriju, lai signālu varētu apstrādāt ar datoru. Pārvēršanas procesu var raksturot kā 3 soļu procesu. Tas ir:

1. Paraugu ņemšana

Paraugu ņemšana ir analogā signāla konvertēšananepārtraukts laiks xa (t) kļūst par nepārtraukta x (n) vērtības diskrēta laika signālu, ko iegūst, nepārtrauktā laika signāla momentuzņēmumu veicot diskrētā laikā. Matemātiski var uzrakstīt: x (n) = xa (nT)

Kur:

T = paraugu ņemšanas intervāls (sekundes)

n = vesels skaitlis

2. Kvantificēšana

Kvantizācija ir laika diskrētu signālu pārvēršananepārtraukta vērtība x (n) kļūst par diskrēta laika diskrētas vērtības signālu, x q (n). Vērtība katrā nepārtrauktā laikā tiek kvantēta vai novērtēta ar tuvāko salīdzināšanas spriegumu. Starpību starp x (n) paraugu un xq (n) kvantēto signālu sauc par kvantēšanas kļūdu.

Ieejas signāla spriegums pilnā mērogā tiek sadalītslīdz 2 N līmeņiem. Kur N ir ADC bitu izšķirtspēja (salīdzināmu sprieguma pozīciju skaits). Ja N = 3 biti, ieejas sprieguma laukums pilnā mērogā tiks sadalīts: 2 N = 2 3 = 8 līmeņos (salīdzinošais sprieguma līmenis).

3. Kodēšana (kodēšana)

Katrs salīdzināšanas sprieguma līmenis tiek reizināts arbināru bitu rindās. Ja N = 3 biti, salīdzinātāja sprieguma līmenis = 8. Šie astoņi līmeņi ir kodēti kā 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 un 111 biti.