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模拟信号转为数字信号叫什么?模拟如何转为数字?

作者:五金加工
文章来源:本站

  模拟信号转为数字信号叫什么?

  把模拟信号转化为数字信号的过程叫A/D转换,需要经历三个基本过程:抽样、量化、编码。

  模拟数字转换器即A/D转换器,或简称ADC,通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义,仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准,比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。

  A/D转化电路。 亦称“模拟数字转换器”,简称“模数转换器”。将模拟量或连续变化的量进行量化(离散化),转换为相应的数字量的电路。 A/D变换包含三个部分:抽样、量化和编码。一般情况下,量化和编码是同时完成的。

   抽样是将模拟信号在时间上离散化的过程; 量化是将模拟信号在幅度上离散化的过程;

  模拟信号如何转为数字信号?

  要经过“采样、保持和量化、编码”四个步骤;

  在某些特定的时刻对这种模拟信号进行测量叫做采样,量化噪声及接收机噪声等因素的影响,采样速率一般取 fS=2.5fmax。

  通常采样脉冲的宽度 tw 是很短的,故采样输出是断续的窄脉冲。要把一个采样输出信号数字化,需要将采样输出所得的瞬时模拟信号保持一段时间,这就是保持过程。

  量化是将连续幅度的抽样信号转换成离散时间、离散幅度的数字信号,量化的主要问题就是量化误差。假设噪声信号在量化电平中是均匀分布的, 则量化噪声均方值与量化间隔和模数转换器的输入阻抗值有关。

  编码是将量化后的信号编码成二进制代码输出。这些过程有些是合并进行的,例如,采样和保持就利用一个电路连续完成,量化和编码也是在转换过程中同时实现的, 且所用时间又是保持时间的一部分。

  如果根据信道中传输的信号类型来分,则物理信道可分为模拟信道和数字信道。模拟信道传输模拟信号,如调幅或调频波;数字信道直接传输二进制脉冲信号。

  数字信道不能直接传输模拟信号,模拟信道也不能直接传输数字信号 。

  不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输:模拟数据一般采用模拟信号(Analog Signal),例如用一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波),或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来表示;数字数据则采用数字信号(Digital Signal),例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1,用恒定的负电压表示二进制数0),或光脉冲来表示。 当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时,电磁波本身既是信号载体,同时作为传输介质;而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时,它一般通过传统的模拟信号传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输。 当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时,一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来,才能将信号从一个节点传到另一个节点。

  普通电话线是针对语音通话而设计的模拟信道

  要利用电话交换网实现计算机的数字脉冲信号的传输,就必须首先将数字脉冲信号转换成模拟信号。

  在通信网的发展初期,所有的通信信道都是模拟信道。但由于数字技术的高速发展,数字信道可提供更高的通信服务质量,因此,过去建造的模拟信道正在被数字信道所代替。现在计算机通信所使用的通信信道在主干线路上已基本是数字信道。

  不同类型的信道具有不同的特性和使用方式,模拟信道传输的是连续变化的、具有周期性的正弦波信号;而数字信道传输的是不连续的、离散的二进制脉冲信号(对称的方波波形)。模拟信号和数字信号之间可以相互转换:模拟信号一般通过PCM脉码调制(Pulse Code Modulation)方法量化为数字信号,即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值,例如采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级,实用中常采取24位或30位编码;数字信号一般通过对载波进行移相(Phase Shift)的方法转换为模拟信号。

  数字信道占用信道频带较宽。

  一路模拟电话的频带为4kHz带宽,一路数字电话约占64kHz

  

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