模擬量與數字量的區(qū)別
在工業(yè)測量中會涉及到多種信號,總結起來,常見的有模擬量信號和數字量信號,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換成數字量信號,例如485通訊,下面就來了解一下什么時模擬量信號,什么是數字量信號。信號數據可用于表示任何信息,如符號、文字、語音、圖像等,從表現形式上可歸結為兩類:模擬信號和數字信號。模擬信號與數字信號的區(qū)別可根據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值之內。二進制碼就是一種數字信號。二進制碼受噪聲的影響小,易于有數字電路進行處理,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。
模擬信號和數字信號的區(qū)別:模擬信號與數字信號不同的數據須轉換為相應的信號才能進行傳輸:模擬數據一般采用模擬信號(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;數字數據則采用數字信號(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1,用恒定的負電壓表示二進制數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;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、有線電視網)來傳輸。 當數字信號采用斷續(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,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,從而使得通信質量下降。線路越長,噪聲的積累也就越多。數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D/A變換還原成模擬信號。提高了抗干擾能力。數字信號在傳輸過程中會混入雜音,可以利用電子電路構成的門限電壓(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生誤碼。為了防止誤碼,在電路中設置了檢驗錯誤和糾正錯誤的方法,即在出現誤碼時,可以利用后向信號使對方重發(fā)。因而數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。可構建綜合數字通信網。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字通信網。
模擬信號和數字信號之間可以相互轉換:模擬信號一般通過PCM脈碼調制方法量化為數字信號,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;數字信號一般通過對載波進行移相(Phase Shift)的方法轉換為模擬信號。計算機、計算機局域網與城域網中均使用二進制數字信號,21世紀在計算機廣域網中實際傳送的則既有二進制數字信號,也有由數字信號轉換而得的模擬信號。但是更具應用發(fā)展前景的是數字信號。
以上就是關于模擬信號和數字信號的區(qū)別的一些優(yōu)劣比較,希望對大家有幫助。
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