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数字信号和模拟信号的比较

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  • 发布时间:2017/1/20 16:45:51
  • 作者:xgj_yinhe

  电信号的形式是多种多样的,可以从信号的随机性、周期性进行分类,但我们一般根据信号的连续性分为连续时间信号和离散信号,也就是常说的模拟信号数字信号

什么是数字信号和模拟信号

  数字信号是人为的抽象出来的在时间上不连续的信号,指的是幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。

  数字信号的取样原理类似于傅里叶变换,就是将连续的信号通过离散幅值采样,所采集的信号转化为二进制编码通过信号电缆传输后,在终端将编码解制。如光纤所承载的信号就是数字信号。

  模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。 或在一段连续的时间间隔内,其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号,其信号的幅度,或频率,或相位随时间作连续变化。

  模拟信号的采样区别于数字信号采样,模拟信号采样是将所需要传递的信息转化成一模一样的波动电信号,再通过有线或无线的方式传播出去,在系统终端通过放大和复现将所需要传递的信息释放出来。如广播的声音信号,或图像信号等。

数字信号和模拟信号的优劣性比较

0抗干扰性

  模拟信号是将信息转化成波动电信号,在传递过程中很容易受到信号外的干扰源干扰。特别是电磁波传播,我们听收音机也就知道,常常会不时的产生噪声。即使在有线传播当中采用屏蔽电缆也难免电信号受到干扰,而且混合干扰后的信号通常难以分开,不能很好的将信号复现,从而通信质量下降。

  数字信号则不同,它只有0和1两种状态,中央值以上则为1,中央值以下则为0。只要受到的干扰没有将信号偏离中央值就不会产生任何影响,即使偏离了中央值,采用一定的编码技术也能够将原信息很好的复现。

02保密性

  模拟通信,尤其是微波通信和有线明线通信,很容易被窃听。只要收到模拟信号,就容易得到通信内容。

  数字信号可以通过编码技术对转化后的信息进行简单的数字逻辑运算进行保密,比如在原信息所转化的每一段二进制编码后面加入固定数字,这样所传递的信号就会与原信息偏离,但是在接收终端,可以通过所知的固定数字密码来破解信号,从而得到准确信息。

  而且数字信号的信号方式和计算机都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于计算机对数字信号的储存、处理和交换;数字信号采用时分多路复用,不需要大功率的滤波器,大部分电路都是数字电路,大规模的集成电路就可以实现,体积小、功率低。

  好吧,模拟信号再这些方面跟数字信号相比劣势很明显,但是有很多人认为数字信号占用的信道频带比模拟信号的要宽,而且模拟信号简单直观易实现。

  随着宽频带信道的大量使用以及数字信号处理技术的发展,一对光缆就可以通几千路电话,数字信号的带宽问题已经不是主要问题了,相反正式因为模拟信号的简单直观使其保密性和抗干扰性相比数字信号薄弱了许多。

数字信号和模拟信号在变频环境下的传输

  电磁干扰的形成有三个环节:骚扰源、传播途径、敏感设备。对于电磁干扰的这三个环节,无论骚扰源还是敏感设备,都是无法避免的,只有传播途径所受到的电磁干扰因数是最多的,也是最难控制的。在设备整体的电磁兼容性能上,传播途径上的抗干扰能力直接影响到测量结果。

  我们通过对数字信号和模拟信号的特性了解后可以知道,模拟信号再复杂的变频环境下传输很难对被测信息进行复原,而数字信号的强保密性和强抗干扰性在此环境下尤其出彩,也是为什么Anyway在信号传输上使用光纤数字信号。