模擬量與數(shù)字量的區(qū)別
在工業(yè)測(cè)量中會(huì)涉及到多種信號(hào),總結(jié)起來(lái),常見的有模擬量信號(hào)和數(shù)字量信號(hào),模擬量信號(hào)常見的有4-20ma,標(biāo)準(zhǔn)電壓,標(biāo)準(zhǔn)電流等,流量?jī)x表帶通訊時(shí)就往往要把模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào),例如485通訊,下面就來(lái)了解一下什么時(shí)模擬量信號(hào),什么是數(shù)字量信號(hào)。信號(hào)數(shù)據(jù)可用于表示任何信息,如符號(hào)、文字、語(yǔ)音、圖像等,從表現(xiàn)形式上可歸結(jié)為兩類:模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的區(qū)別可根據(jù)幅度取什是否離散來(lái)確定。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),模擬信號(hào)是指用連續(xù)變化的物理量表示的信息,其信號(hào)的幅度,或頻率,或相位隨時(shí)間作連續(xù)變化,如目前廣播的聲音信號(hào),或圖像信號(hào)等。而數(shù)字信號(hào)指幅度的取值是離散的,幅值表示被限制在有限個(gè)數(shù)值之內(nèi)。二進(jìn)制碼就是一種數(shù)字信號(hào)。二進(jìn)制碼受噪聲的影響小,易于有數(shù)字電路進(jìn)行處理,所以獲得了廣泛的應(yīng)用。那么,究竟模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的區(qū)別在什么地方,下面是一些簡(jiǎn)單的說(shuō)明。
模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的區(qū)別:模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)不同的數(shù)據(jù)須轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號(hào)才能進(jìn)行傳輸:模擬數(shù)據(jù)一般采用模擬信號(hào)(Analog Signal),例如用一系列連續(xù)變化的電磁波(如無(wú)線電與電視廣播中的電磁波),或電壓信號(hào)(如電話傳輸中的音頻電壓信號(hào))來(lái)表示;數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)則采用數(shù)字信號(hào)(Digital Signal),例如用一系列斷續(xù)變化的電壓脈沖(如我們可用恒定的正電壓表示二進(jìn)制數(shù)1,用恒定的負(fù)電壓表示二進(jìn)制數(shù)0),或光脈沖來(lái)表示。 當(dāng)模擬信號(hào)采用連續(xù)變化的電磁波來(lái)表示時(shí),電磁波本身既是信號(hào)載體,同時(shí)作為傳輸介質(zhì);而當(dāng)模擬信號(hào)采用連續(xù)變化的信號(hào)電壓來(lái)表示時(shí),它一般通過(guò)傳統(tǒng)的模擬信號(hào)傳輸線路(例如電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng))來(lái)傳輸。 當(dāng)數(shù)字信號(hào)采用斷續(xù)變化的電壓或光脈沖來(lái)表示時(shí),一般則需要用雙絞線、電纜或光纖介質(zhì)將通信雙方連接起來(lái),才能將信號(hào)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
模擬通信的優(yōu)點(diǎn)是直觀且容易實(shí)現(xiàn),但存在兩個(gè)主要缺點(diǎn)。模擬通信,尤其是微波通信和有線明線通信,很容易被竊聽。只要收到模擬信號(hào),就容易獲得通信內(nèi)容。電信號(hào)在沿線路的傳輸過(guò)程中會(huì)受到外界的和通信系統(tǒng)內(nèi)部的各種噪聲干擾,噪聲和信號(hào)混合后難以分開,從而使得通信質(zhì)量下降。線路越長(zhǎng),噪聲的積累也就越多。數(shù)字化傳輸與交換的優(yōu)越性:加強(qiáng)了通信的保密性。語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)A/D變換后,可以先進(jìn)行加密處理,再進(jìn)行傳輸,在接收端解密后再經(jīng)D/A變換還原成模擬信號(hào)。提高了抗干擾能力。數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中會(huì)混入雜音,可以利用電子電路構(gòu)成的門限電壓(稱為閾值)去衡量輸入的信號(hào)電壓,只有達(dá)到某一電壓幅度,電路才會(huì)有輸出值,并自動(dòng)生成一整齊的脈沖(稱為整形或再生)。較小雜音電壓 到達(dá)時(shí),由于它低于閾值而被過(guò)濾掉,不會(huì)引起電路動(dòng)作。因此再生的信號(hào)與原信號(hào)相同,除非干擾信號(hào)大于原信號(hào)才會(huì)產(chǎn)生誤碼。為了防止誤碼,在電路中設(shè)置了檢驗(yàn)錯(cuò)誤和糾正錯(cuò)誤的方法,即在出現(xiàn)誤碼時(shí),可以利用后向信號(hào)使對(duì)方重發(fā)。因而數(shù)字傳輸適用于較遠(yuǎn)距離的傳輸,也能適用于性能較差的線路??蓸?gòu)建綜合數(shù)字通信網(wǎng)。采用時(shí)分交換后,傳輸和交換統(tǒng)一起來(lái),可以形成一個(gè)綜合數(shù)字通信網(wǎng)。
模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之間可以相互轉(zhuǎn)換:模擬信號(hào)一般通過(guò)PCM脈碼調(diào)制方法量化為數(shù)字信號(hào),即讓模擬信號(hào)的不同幅度分別對(duì)應(yīng)不同的二進(jìn)制值,例如采用8位編碼可將模擬信號(hào)量化為2^8=256個(gè)量級(jí),實(shí)用中常采取24位或30位編碼;數(shù)字信號(hào)一般通過(guò)對(duì)載波進(jìn)行移相(Phase Shift)的方法轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)與城域網(wǎng)中均使用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào),21世紀(jì)在計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)中實(shí)際傳送的則既有二進(jìn)制數(shù)字信號(hào),也有由數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換而得的模擬信號(hào)。但是更具應(yīng)用發(fā)展前景的是數(shù)字信號(hào)。
以上就是關(guān)于模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的區(qū)別的一些優(yōu)劣比較,希望對(duì)大家有幫助。
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