模擬量與數(shù)字量的區(qū)別
在工業(yè)測量中會涉及到多種信號,總結(jié)起來,常見的有模擬量信號和數(shù)字量信號,模擬量信號常見的有4-20ma,標準電壓,標準電流等,流量儀表帶通訊時就往往要把模擬量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號,例如485通訊,下面就來了解一下什么時模擬量信號,什么是數(shù)字量信號。信號數(shù)據(jù)可用于表示任何信息,如符號、文字、語音、圖像等,從表現(xiàn)形式上可歸結(jié)為兩類:模擬信號和數(shù)字信號。模擬信號與數(shù)字信號的區(qū)別可根據(jù)幅度取什是否離散來確定。
簡單來說,模擬信號是指用連續(xù)變化的物理量表示的信息,其信號的幅度,或頻率,或相位隨時間作連續(xù)變化,如目前廣播的聲音信號,或圖像信號等。而數(shù)字信號指幅度的取值是離散的,幅值表示被限制在有限個數(shù)值之內(nèi)。二進制碼就是一種數(shù)字信號。二進制碼受噪聲的影響小,易于有數(shù)字電路進行處理,所以獲得了廣泛的應用。那么,究竟模擬信號和數(shù)字信號的區(qū)別在什么地方,下面是一些簡單的說明。
模擬信號和數(shù)字信號的區(qū)別:模擬信號與數(shù)字信號不同的數(shù)據(jù)須轉(zhuǎn)換為相應的信號才能進行傳輸:模擬數(shù)據(jù)一般采用模擬信號(Analog Signal),例如用一系列連續(xù)變化的電磁波(如無線電與電視廣播中的電磁波),或電壓信號(如電話傳輸中的音頻電壓信號)來表示;數(shù)字數(shù)據(jù)則采用數(shù)字信號(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制數(shù)1,用恒定的負電壓表示二進制數(shù)0),或光脈沖來表示。 當模擬信號采用連續(xù)變化的電磁波來表示時,電磁波本身既是信號載體,同時作為傳輸介質(zhì);而當模擬信號采用連續(xù)變化的信號電壓來表示時,它一般通過傳統(tǒng)的模擬信號傳輸線路(例如電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng))來傳輸。 當數(shù)字信號采用斷續(xù)變化的電壓或光脈沖來表示時,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,才能將信號從一個節(jié)點傳到另一個節(jié)點。
模擬通信的優(yōu)點是直觀且容易實現(xiàn),但存在兩個主要缺點。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,就容易獲得通信內(nèi)容。電信號在沿線路的傳輸過程中會受到外界的和通信系統(tǒng)內(nèi)部的各種噪聲干擾,噪聲和信號混合后難以分開,從而使得通信質(zhì)量下降。線路越長,噪聲的積累也就越多。數(shù)字化傳輸與交換的優(yōu)越性:加強了通信的保密性。語音信號經(jīng)A/D變換后,可以先進行加密處理,再進行傳輸,在接收端解密后再經(jīng)D/A變換還原成模擬信號。提高了抗干擾能力。數(shù)字信號在傳輸過程中會混入雜音,可以利用電子電路構(gòu)成的門限電壓(稱為閾值)去衡量輸入的信號電壓,只有達到某一電壓幅度,電路才會有輸出值,并自動生成一整齊的脈沖(稱為整形或再生)。較小雜音電壓 到達時,由于它低于閾值而被過濾掉,不會引起電路動作。因此再生的信號與原信號相同,除非干擾信號大于原信號才會產(chǎn)生誤碼。為了防止誤碼,在電路中設(shè)置了檢驗錯誤和糾正錯誤的方法,即在出現(xiàn)誤碼時,可以利用后向信號使對方重發(fā)。因而數(shù)字傳輸適用于較遠距離的傳輸,也能適用于性能較差的線路。可構(gòu)建綜合數(shù)字通信網(wǎng)。采用時分交換后,傳輸和交換統(tǒng)一起來,可以形成一個綜合數(shù)字通信網(wǎng)。
模擬信號和數(shù)字信號之間可以相互轉(zhuǎn)換:模擬信號一般通過PCM脈碼調(diào)制方法量化為數(shù)字信號,即讓模擬信號的不同幅度分別對應不同的二進制值,例如采用8位編碼可將模擬信號量化為2^8=256個量級,實用中常采取24位或30位編碼;數(shù)字信號一般通過對載波進行移相(Phase Shift)的方法轉(zhuǎn)換為模擬信號。計算機、計算機局域網(wǎng)與城域網(wǎng)中均使用二進制數(shù)字信號,21世紀在計算機廣域網(wǎng)中實際傳送的則既有二進制數(shù)字信號,也有由數(shù)字信號轉(zhuǎn)換而得的模擬信號。但是更具應用發(fā)展前景的是數(shù)字信號。
以上就是關(guān)于模擬信號和數(shù)字信號的區(qū)別的一些優(yōu)劣比較,希望對大家有幫助。
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