-1

Pochopenie analógových a digitálnych signálov a ich funkcií a rozdielov

Vo svete telekomunikácií je signál rozdelený na 2 typy, analógové a digitálne, nasledujúce vysvetlenie, funkciu a rozdiel medzi analógovými signálmi a digitálnymi signálmi.

Možno analógový signál a tiež digitálny signálteraz existuje toľko ľudí, ktorí počujú tento výraz, ale keď sa ich pýtame na jeho pochopenie, len málokto rozumie významu analógových signálov a digitálnych signálov.

Obsah

Definícia analógových a digitálnych signálov

1. Definícia analógových signálov

Analógové signály sú dátové signály vo formekontinuálne vlny, ktoré prenášajú informácie zmenou charakteristík vĺn. Dva hlavné parametre / charakteristiky, ktoré majú analógové signály, sú amplitúda a frekvencia. Analógové signály sa všeobecne označujú ako sinusové vlny, pretože sinusové vlny sú základom všetkých foriem analógových signálov.

Je to založené na skutočnosti, že analýzaFourier, analógový signál je možné získať kombináciou viacerých sinusových vĺn. Použitím analógových signálov môže dosah prenosu dát dosiahnuť veľké vzdialenosti, ale tento signál je ľahko ovplyvnený šumom. Vlny na analógových signáloch, ktoré sú zvyčajne vo forme sínusových vĺn, majú tri základné premenné, a to amplitúdu, frekvenciu a fázu.

Amplitúda je parameter vysokého a nízkeho napätia analógových signálov.
Frekvencia je počet analógových signálových vĺn v jednotkách sekúnd.
Fáza je uhol analógového signálu v určitom čase.

2. Definícia digitálnych signálov

Signal Digital je technológia, ktorá je schopnákonverzia signálov na kombináciu sekvencií čísiel 0 a 1 (tiež s binárnymi) tak, aby neboli ľahko ovplyvnené šumom, je informačný proces ľahký, rýchly a presný, ale prenos s digitálnymi signálmi dosahuje iba relatívne malý rozsah prenosu údajov. Zvyčajne sa tieto narážky nazývajú aj diskrétne narážky.

Signály, ktoré majú tieto dve podmienky, sú bežnénazvaný bit. Bit je typický pojem pre digitálne narážky. Jeden bit môže byť nula (0) alebo jedna (1). Možné hodnoty pre bit sú 2 (21). Možné hodnoty 2 bitov sú 4 (22) vo forme 00, 01, 10 a 11. Všeobecne je počet možných hodnôt vytvorených kombináciou n bitov 2n.

Digitálny systém je forma odberu vzoriekanalógový systém. Digitál je v zásade kódovaný v binárnej forme (Hexa). Počet hodnôt digitálneho systému je obmedzený šírkou / počtom bitov (šírka pásma). počet bitov tiež výrazne ovplyvňuje presnosť digitálneho systému.

Tento digitálny signál má množstvo jedinečných funkcií, ktoré sa nedajú nájsť v analógovej technológii, konkrétne:

Dokáže odosielať informácie rýchlosťou svetla, vďaka ktorej môžu byť informácie odosielané vysokou rýchlosťou.
Opakované použitie informácií nemá vplyv na kvalitu a množstvo informácií samotných.
Informácie môžu byť ľahko spracované a upravené do rôznych foriem.
Dokáže spracovať veľmi veľké množstvo informácií a interaktívne ich odosielať.

V súčasnosti mnohé technológie využívajú technológiu digitálneho signálu. Výhody:

Ako výsledok spracovania výsledkov sú digitálne signály ľahšie ako analógové signály.
Ako úložisko digitálneho signálu je možné použiť digitálne médiá, napríklad CD, DVD, FlashDisk, pevné disky. Kým nosičom analógového signálu je magnetická páska.
Viac odolný voči hluku, pretože pracuje na úrovniach „0“ a „1“.
Viac odolný voči zmenám teploty. ľahšie spracovanie.

Odvolávajúc sa na túto myšlienku Stephen Cook (Cornelius Arianto, 2010)Počas konverzie analógových signálov na digitálne signály existujú dva dôležité dôvody. Prvým je „vzorkovacia frekvencia“ alebo ako často sa zaznamenávajú hodnoty napätia.

Po druhé, ide o „bity na vzorku“ alebo o to, ako presne sa hodnoty zaznamenávajú. Tretí je počet kanálov (mono alebo stereo), ale pre väčšinu aplikácií ASR (Automatické rozpoznávanie reči) je dosť mono. Vedci musia experimentovať s rôznymi hodnotami, aby určili, čo s ich algoritmom funguje najlepšie.

Funkcie analógových a digitálnych signálov

ADC (analógovo digitálny prevodník)Funkcia kódovania napätia analógového signálu spojitého času na vytvorenie série digitálnych diskrétnych časových bitov, takže signál môže byť spracovaný počítačom. Proces konverzie môže byť opísaný ako trojkrokový proces. To znamená:

1. Odber vzoriek

Vzorkovanie je prevod analógového signálunepretržitý čas, xa (t), sa stáva diskrétnym signálom spojitej hodnoty x (n), ktorý sa získa urobením „snímky“ spojitého časového signálu v diskrétnom čase. Matematicky možno písať: x (n) = xa (nT)

kde:

T = interval vzorkovania (sekundy)

n = celé číslo

2. Kvantovanie

Kvantovanie je prevod časovo diskrétnych signálovspojitá hodnota x (n) sa stáva diskrétnym signálom diskrétnej hodnoty, x q (n). Hodnota v každom súvislom čase sa kvantifikuje alebo vyhodnotí s najbližším porovnávacím napätím. Rozdiel medzi vzorkou x (n) a kvantovaným signálom xq (n) sa nazýva kvantizačná chyba.

Napätie vstupného signálu v plnom rozsahu je rozdelenédo 2 N úrovní. Kde N je bitové rozlíšenie ADC (počet porovnateľných pozícií napätia). Pre N = 3 bity sa oblasť vstupného napätia v plnom rozsahu rozdelí na: 2 N = 2 3 = 8 úrovní (porovnávacia úroveň napätia).

3. Kódovanie (kódovanie)

Každá úroveň napätia komparátora sa vynásobído radov binárnych bitov. Pre N = 3 bity je úroveň napätia komparátora = 8 úrovní. Týchto osem úrovní je kódovaných ako 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 a 111 bitov.