模擬訊號變成數字訊號需要哪過程,模擬訊號變成數字訊號需要哪三個過程?

2021-12-22 19:54:59 字數 5289 閱讀 6094

1樓:雨說情感

模擬訊號數字化有三個基本過程:抽樣、量化和編碼。

抽樣是指用每隔一定時間的訊號樣值序列來代替原來在時間上連續的訊號,也就是在時間上將模擬訊號離散化。

量化是用有限個幅度值近似原來連續變化的幅度值,把模擬訊號的連續幅度變為有限數量的有一定間隔的離散值。

編碼則是按照一定的規律,把量化後的值用二進位制數字表示,然後轉換成二值或多值的數字訊號流。這樣得到的數字訊號可以通過電纜、微波幹線、衛星通道等數字線路傳輸。在接收端則與上述模擬訊號數字化過程相反,再經過後置濾波又恢復成原來的模擬訊號。

上述數字化的過程又稱為脈衝編碼調製。

抽樣:所謂抽樣就是每隔一定的時間間隔t,抽取話音訊號的一個瞬時幅度值(抽樣值),抽樣後所得出的一系列在時間上離散的抽樣值稱為樣值序列。抽樣後的樣值序列在時間上是離散的,可進行時分多路複用,也可將各個抽樣值經過量化、編碼變換成二進位制數字訊號。

量化:量化有兩種方式,量化方式中,取整時只舍不入,即0~1伏間的所有輸入電壓都輸出0伏,1~2伏間所有輸入電壓都輸出1伏等。採用這種量化方式,輸入電壓總是大於輸出電壓,因此產生的量化誤差總是正的,最大量化誤差等於兩個相鄰量化級的間隔δ。

編碼:最簡單的編碼方式是二進位制編碼。具體說來,就是用n位元二進位制碼來表示已經量化了的樣值,每個二進位制數對應一個量化值,然後把它們排列,得到由二值脈衝組成的數字資訊流。

除了上述的自然二進位制碼,還有其他形式的二進位制碼,如格雷碼和摺疊二進位制碼等。

模擬訊號和數字訊號之間可以相互轉換:

模擬訊號一般通過pcm脈碼調製(pulse code modulation)方法量化為數字訊號,即讓模擬訊號的不同幅度分別對應不同的二進位制值,例如採用8位編碼可將模擬訊號量化為2^8=256個量級,實用中常採取24位或30位編碼;

數字訊號一般通過對載波進行移相(phase shift)的方法轉換為模擬訊號。計算機、計算機區域網與都會網路中均使用二進位制數字訊號,21世紀在計算機廣域網中實際傳送的則既有二進位制數字訊號,也有由數字訊號轉換而得的模擬訊號。但是更具應用發展前景的是數字訊號。

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數字訊號指自變數是離散的、因變數也是離散的訊號,這種訊號的自變數用整數表示,因變數用有限數字中的一個數字來表示。在計算機中,數字訊號的大小常用有限位的二進位制數表示。

由於數字訊號是用兩種物理狀態來表示0和1的,故其抵抗材料本身干擾和環境干擾的能力都比模擬訊號強很多;在現代技術的訊號處理中,數字訊號發揮的作用越來越大,幾乎複雜的訊號處理都離不開數字訊號;或者說,只要能把解決問題的方法用數學公式表示,就能用計算機來處理代表物理量的數字訊號。

模擬訊號與數字訊號的區別聯絡:不同的資料必須轉換為相應的訊號才能進行傳輸。

模擬資料(模擬量)一般採用模擬訊號(analog signal),例如用一系列連續變化的電磁波(如無線電與電視廣播中的電磁波),或電壓訊號(如**傳輸中的音訊電壓訊號)來表示;

數字資料(數字量)則採用數字訊號(digital signal),例如用一系列斷續變化的電壓脈衝(如我們可用恆定的正電壓表示二進位制數1,用恆定的負電壓表示二進位制數0),或光脈衝來表示。

當模擬訊號採用連續變化的電磁波來表示時,電磁波本身既是訊號載體,同時作為傳輸介質;而當模擬訊號採用連續變化的訊號電壓來表示時,它一般通過傳統的模擬訊號傳輸線路(例如**網、有線電視網)來傳輸。

當數字訊號採用斷續變化的電壓或光脈衝來表示時,一般則需要用雙絞線、電纜或光纖介質將通訊雙方連線起來,才能將訊號從一個節點傳到另一個節點。

2樓:薔祀

模擬訊號數字化有三個基本過程:

第一個過程是「抽樣」,就是以相等的間隔時間來抽取模擬 訊號的樣值,使連續的訊號變成離散的訊號。

第二個過程叫「量化」,就是把抽取的樣值變換為最接近 的數字值,表示抽取樣值的大小。

第三個過程是「編碼」,就是把量化的數值用一組二進位制的數碼來表示。

經過這樣三個過程可以完成模擬訊號的數字化,這種方法叫作「脈衝編碼」。數字訊號傳送到接收 端後,需要有一個還原的過程,即把收到的數字訊號再變回模擬訊號,為接收者所能理解。這個過程叫 作「數模變換」,使之再現為聲音或影象。

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軟體無線電中通常採用的adc和dac的結構包括以下4種型別:

(1)並行結構,包括flash-adc和串狀dac;

(2)分段結構,包括摺疊內插adc和「分段」梯形dac;

(3)迭代結構,包括分割槽adc、流水線型adc、逐次逼近型adc;

(4)σ-△結構,包括σ-△adc和dac。

下面以adc為例對以上幾種結構進行介紹。

1.並行結構

並行結構的資料轉換器的基本思想是:同時比較待轉換的訊號電平與所有級別的量化電平之間的關係,在模擬訊號和數字訊號之間相互轉換。並行結構所對應的a/d和d/a轉換器件分別為flash-adc和串狀dac。

flash-adc內含一列並聯比較器,一列由電阻分壓器產生的電平作為相應的比較器的基準電壓。被轉換的模擬電壓訊號同時加到全部比較器上,各比較器的輸出經編碼後作為adc的輸出,如圖2.12所示。

一個解析度為n(bit)的flash-adc含有2n個精密電阻,2n−1個高速比較器;解析度每增加1bit,需要增加2n個精密電阻和2n個高速比較器,這會大大增加整合的複雜度和器件功耗。因此一般flash-adc的解析度無法達到很高。

串狀dac是實現flash-adc的逆操作,因使用電阻串來構造參考電壓而得名,在有的書中也被稱為開爾文分配器。串狀dac依靠待轉換資料來控制一組開關,以產生合適的電流通過精密電阻,從而產生合適的模擬訊號電壓。

並行結構只需要一級類比電路,因此具有設計簡單,轉換時間短,速度快的優點,在所有可能的結構中提供最快的資料轉換。在解析度要求較低的情況下,flash-adc和串狀dac兩種結構都容易採用超大規模積體電路(vlsi)進行設計。

然而,由於比較器(或開關)和精密電阻的數量隨著轉換器的解析度呈指數增長,flash-adc和串狀dac的晶片面積和功耗也隨之呈指數增長。

3樓:老貓k娛

什麼是模擬訊號?數字訊號?區別是什麼?它們又是如何完成轉換的

4樓:匿名使用者

樓上之說出了一個最基本的a/d轉換,如果要做通訊使用者是遠遠不夠的。在通訊中藥在新稻種進行傳輸,必須要經過調製,否則,二進位制編碼是傳輸不了的,除非你在片內通訊,它需要無窮大的頻寬。

5樓:匿名使用者

通訊的數字化,就是要把模擬訊號在傳送之前先變成數字訊號再傳送,這個轉變的過程叫做「模數

變換」。模擬訊號數字化有三個基本過程:第一個過程是「抽樣」,就是以相等的間隔時間來抽取模擬

訊號的樣值,使連續的訊號變成離散的訊號。第二個過程叫「量化」,就是把抽取的樣值變換為最接近

的數字值,表示抽取樣值的大小。第三個過程是「編碼」,就是把量化的數值用一組二進位制的數碼來表

示。經過這樣三個過程可以完成模擬訊號的數字化,這種方法叫作「脈衝編碼」。數字訊號傳送到接收

端後,需要有一個還原的過程,即把收到的數字訊號再變回模擬訊號,為接收者所能理解。這個過程叫

作「數模變換」,使之再現為聲音或影象

模擬訊號如何轉為數字訊號?

6樓:樂事一籮筐

模擬訊號數字化有三個基本過程:

第一個過程是「抽樣」,就是以相等的間隔時間來抽取模擬訊號的樣值,使連續的訊號變成離散的訊號。

第二個過程叫「量化」,就是把抽取的樣值變換為最接近的數字值,表示抽取樣值的大小。

第三個過程是「編碼」,就是把量化的數值用一組二進位制的數碼來表示。經過這樣三個過程可以完成模擬訊號的數字化,這種方法叫作「脈衝編碼」。

數字訊號傳送到接收端後,需要有一個還原的過程,即把收到的數字訊號再變回模擬訊號,為接收者所能理解。這個過程叫作「數模變換」,使之再現為聲音或影象。

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區別聯絡

(1)模擬訊號與數字訊號

不同的資料必須轉換為相應的訊號才能進行傳輸:模擬資料(模擬量)一般採用模擬訊號(analog signal),例如用一系列連續變化的電磁波(如無線電與電視廣播中的電磁波),或電壓訊號(如**傳輸中的音訊電壓訊號)來表示。

數字資料(數字量)則採用數字訊號(digital signal),例如用一系列斷續變化的電壓脈衝(如我們可用恆定的正電壓表示二進位制數1,用恆定的負電壓表示二進位制數0),或光脈衝來表示。

當模擬訊號採用連續變化的電磁波來表示時,電磁波本身既是訊號載體,同時作為傳輸介質;而當模擬訊號採用連續變化的訊號電壓來表示時,它一般通過傳統的模擬訊號傳輸線路(例如**網、有線電視網)來傳輸。

當數字訊號採用斷續變化的電壓或光脈衝來表示時,一般則需要用雙絞線、電纜或光纖介質將通訊雙方連線起來,才能將訊號從一個節點傳到另一個節點。

(2)模擬訊號與數字訊號之間的相互轉換

模擬訊號和數字訊號之間可以相互轉換:模擬訊號一般通過pcm脈碼調製(pulse code modulation)方法量化為數字訊號,即讓模擬訊號的不同幅度分別對應不同的二進位制值,例如採用8位編碼可將模擬訊號量化為2^8=256個量級,實用中常採取24位或30位編碼;數字訊號一般通過對載波進行移相(phase shift)的方法轉換為模擬訊號。

計算機、計算機區域網與都會網路中均使用二進位制數字訊號,21世紀在計算機廣域網中實際傳送的則既有二進位制數字訊號,也有由數字訊號轉換而得的模擬訊號。但是更具應用發展前景的是數字訊號。

7樓:小小小白

模擬訊號一般通過pcm脈碼調製(pulse code modulation)方法量化為數字訊號。

即讓模擬訊號的不同幅度分別對應不同的二進位制值,例如採用8位編碼可將模擬訊號量化為2^8=256個量級,實用中常採取24位或30位編碼;數字訊號一般通過對載波進行移相(phase shift)的方法轉換為模擬訊號。 計算機、計算機區域網與都會網路中均使用二進位制數字訊號。

模擬資料一般採用模擬訊號(analog signal),例如用一系列連續變化的電磁波(如無線電與電視廣播中的電磁波),或電壓訊號(如**傳輸中的音訊電壓訊號)來表示。

數字資料則採用數字訊號(digital signal),例如用一系列斷續變化的電壓脈衝(如我們可用恆定的正電壓表示二進位制數1,用恆定的負電壓表示二進位制數0),或光脈衝來表示。

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特點:模擬訊號:

將26個字母對應26種不同的顏色

要傳遞時用不同顏色的濾光片改變電筒射出的光的顏色

這裡就會表現出模擬訊號不可靠(容錯性差、易受干擾)的缺點

人對顏色的識別可能會有偏差

大氣對不同顏色的光線吸收程度不同

數字訊號:

將26個字母編碼成二進位制數字(可參考莫爾斯電碼)

通過電筒光線的閃爍來傳遞訊號

由於光線的閃爍很容易分辨

且不容易受到干擾

這個通訊方案的可靠性就比模擬訊號更強

模擬訊號與數字訊號處理過程的區別

別,問題問的有點怪,也很有想法。模擬訊號都回有那些處理答 最常用的是放大 當然也包括縮小 放大一般是線性放大,但也非線性的,如輸出與輸入是對數關係的對數放大器,還有限幅,嵌位,比較 幅度或相位 相互加減乘除等等,還有通過r,c,l等元器件形成的波形變換如微分,積分電路,高,低通電路。再有就是振盪,混...

模擬訊號和數字訊號各有什麼優缺點

模擬訊號 優點 模擬訊號的主要優點是其精確的解析度,在理想情況下,它具有無窮大的解析度。與數字訊號相比,模擬訊號的資訊密度更高。由於不存在量化誤差,它可以對自然界物理量的真實值進行儘可能逼近的描述。模擬訊號的另一個優點是,當達到相同的效果,模擬訊號處理比數字訊號處理更簡單。模擬訊號的處理可以直接通過...

《現代數字訊號處理》和《數字訊號處理》的區別

數字訊號處理 一般 電子通訊相關專業本科都有開設,本科的 數字訊號處理 主要解決確定性離散訊號的頻譜分析 濾波理論和應用等 如離散傅立葉 z變換 fir iir數字濾波 主要理論基礎是訊號與系統。但是常說的 現代數字訊號處理 一般是解決離散隨機訊號的譜分析及濾波等 如現代濾波器 現代譜分析等 實際中...