Was ist ein analoges Signal und was ist ein digitales Signal?

Analoge Signale beziehen sich auf Informationen, die durch sich ständig ändernde physikalische Größen dargestellt werden. Die Amplitude, Frequenz oder Phase des Signals ändert sich kontinuierlich mit der Zeit oder innerhalb eines kontinuierlichen Zeitintervalls, und die charakteristische Größe, die die Informationen darstellt, kann sich jederzeit ändern als Signal von beliebigem Wert. Ein digitales Signal bezieht sich auf ein Signal, bei dem die unabhängige Variable diskret ist und die abhängige Variable ebenfalls diskret ist. Die unabhängige Variable dieses Signals wird durch eine ganze Zahl dargestellt, und die abhängige Variable wird durch eine Zahl unter endlichen Zahlen dargestellt. Die Größe digitaler Signale wird häufig durch die Darstellung endlicher Bits dargestellt.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.

Das Informationszeitalter ist ohne Vorwarnung angekommen. Die Essenz von Signalen ist die physikalische Größe, die Nachrichten (Informationen) darstellt, wenn sie beispielsweise unterschiedliche Amplituden haben. Unterschiedliche Frequenzen oder unterschiedliche Phasen repräsentieren unterschiedliche Nachrichten (Informationen). Daten mit Signalen als Träger können beliebige Informationen in der realen physischen Welt darstellen, wie z. B. Textsymbole, Bilder usw. Aus der Perspektive ihres spezifischen Ausdrucks können Signale in analoge Signale und digitale Signale unterteilt werden.

Was ist ein analoges Signal? Ein analoges Signal bezieht sich auf Informationen, die durch eine sich kontinuierlich ändernde physikalische Größe dargestellt werden. Die Amplitude, Frequenz oder Phase des Signals ändert sich kontinuierlich mit der Zeit oder innerhalb eines kontinuierlichen Zeitintervalls Eine charakteristische Größe, die Informationen darstellt, kann zu jedem Zeitpunkt als Signal mit beliebigem Wert dargestellt werden. Analoge Signale bezeichnen wir üblicherweise als kontinuierliche Signale, die innerhalb eines bestimmten Zeitbereichs unendlich viele verschiedene Werte annehmen können. Digitale Signale beziehen sich auf Signale, deren Wert diskret und diskontinuierlich ist.

Der Hauptvorteil analoger Signale ist ihre präzise Auflösung, die im Idealfall eine unendliche Auflösung hat. Analoge Signale haben eine höhere Informationsdichte als digitale Signale. Da es keinen Quantisierungsfehler gibt, kann es die wahren Werte physikalischer Größen in der Natur so genau wie möglich beschreiben.

Ein weiterer Vorteil analoger Signale besteht darin, dass die analoge Signalverarbeitung einfacher ist als die digitale Signalverarbeitung, wenn der gleiche Effekt erzielt wird. Die Verarbeitung analoger Signale kann direkt durch analoge Schaltungskomponenten (wie Operationsverstärker usw.) erfolgen, während die digitale Signalverarbeitung häufig komplexe Algorithmen erfordert und sogar einen speziellen digitalen Signalprozessor erfordert.

Was ist ein digitales Signal? Ein digitales Signal bezieht sich auf ein Signal, bei dem die unabhängige Variable diskret ist und die abhängige Variable ebenfalls diskret ist. Die unabhängige Variable dieses Signals wird durch eine ganze Zahl dargestellt, und die abhängige Variable wird durch eine Zahl unter endlichen Zahlen ausgedrückt. In Computern wird die Größe digitaler Signale häufig durch Binärzahlen mit begrenzten Bits dargestellt.

Digitale Signale beziehen sich auf die Verwendung einer Reihe spezieller Zustände zur Beschreibung von Signalen. Typischerweise werden Signale durch die gebräuchlichsten Binärzahlen dargestellt. Der Hauptgrund, warum Binärzahlen zur Darstellung von Signalen verwendet werden, ist, dass Schaltkreise nur zwei Zustände darstellen können Das heißt, der Stromkreis ist ein- und ausgeschaltet. Bei der tatsächlichen digitalen Signalübertragung wird ein bestimmter Bereich von Informationsänderungen normalerweise als Zustand 0 oder Zustand 1 klassifiziert. Die Einstellung dieses Zustands verbessert die Rauschunterdrückungsfähigkeit digitaler Signale erheblich. Nicht nur, dass digitale Signale in Bezug auf Vertraulichkeit, Entstörung, Übertragungsqualität usw. besser sind als analoge Signale, und sie sparen mehr Ressourcen für den Signalübertragungskanal.

Digitales Signal hat viele Vorteile. Erstens ist seine Anti-Interferenz-Fähigkeit besonders stark. Es kann nicht nur in der Kommunikationstechnologie, sondern auch in der Informationsverarbeitungstechnologie, im modernen High-Definition-TV und bei VCDs eingesetzt werden Alle DVD-Lasermaschinen nutzen digitale Signalverarbeitungstechnologie. Zweitens sind die von uns verwendeten elektronischen Computer alle digital und die von ihnen verarbeiteten Signale sind von Natur aus digitale Signale. Durch die Verwendung digitaler Signale in der Kommunikation können Computer und Kommunikation problemlos kombiniert und die Vorteile von Computern bei der Informationsverarbeitung in der Kommunikation genutzt werden. Beispielsweise werden programmgesteuerte digitale Schalter in der Telefonkommunikation verwendet, und Computer ersetzen die Arbeit von Telefonisten. Die Verbindungen sind nicht nur schnell und genau, sie nehmen auch eine kleine Fläche ein und sind äußerst effizient, was viel spart Arbeitskräfte und Ausrüstung, was die Telefonkommunikation zu einem qualitativen Sprung macht. Drittens sind digitale Signale einfach zu speichern. Heutzutage verwenden beliebte CDs, MP3-Discs, VCDs, DVD-Video-Discs und optische Computer-Discs alle digitale Signale zum Speichern von Informationen. Darüber hinaus ist die digitale Kommunikation auch mit der Übertragung mehrerer Arten von Informationen wie Telefonanrufen, Telegrafen, Daten und Bildern kompatibel und kann Telefon-, Kabelfernseh-, Multimedia- und andere Informationen auf derselben Leitung übertragen. Digitale Signale erleichtern außerdem die Verschlüsselung und Fehlerkorrektur und weisen eine hohe Vertraulichkeit und Zuverlässigkeit auf.

Da digitale Signale zwei physikalische Zustände zur Darstellung von 0 und 1 verwenden, ist ihre Fähigkeit, Störungen durch das Material selbst und Umgebungsstörungen zu widerstehen, bei der Signalverarbeitung mit moderner Technologie eine immer wichtigere Rolle Im Laufe der Zeit ist die Verarbeitung nahezu komplexer Signale untrennbar mit digitalen Signalen verbunden. Mit anderen Worten: Solange die Lösung des Problems in mathematischen Formeln ausgedrückt werden kann, können Computer zur Verarbeitung digitaler Signale verwendet werden, die physikalische Größen darstellen.

In digitalen Schaltkreisen haben digitale Signale nur zwei Zustände: 0 und 1. Ihr Wert wird durch den Zentralwert bestimmt. Unterhalb des Zentralwerts wird er als 0 und darüber als 1 angegeben. Daher auch bei anderen Störungen Signale werden zugemischt, solange die Störung nicht den Schwellenwertbereich überschreitet, kann das Originalsignal reproduziert werden. Selbst wenn ein Bitfehler auftritt, weil der Wert des Störsignals den Schwellenwertbereich überschreitet, kann das fehlerhafte Signal unter Verwendung einer bestimmten Codierungstechnologie leicht erkannt und korrigiert werden. Daher haben digitale Signale im Vergleich zu analogen Signalen mehr Vorteile Übertragung. Hohe Entstörungsfähigkeit, längere Übertragungsentfernung und kleine Verzerrungsamplitude.

Digitale Signale weisen nicht nur eine hohe Störfestigkeit während des Übertragungsprozesses auf, sondern können auch komprimiert werden, um weniger Bandbreite zu beanspruchen, wodurch der Effekt erzielt wird, dass mehr und höhere Video- und andere digitale Signale innerhalb derselben Bandbreite übertragen werden. Darüber hinaus können digitale Signale auch in Halbleiterspeichern gespeichert und direkt für die Computerverarbeitung verwendet werden. Wenn die über Telefon, Fax, Fernsehen und andere Signalformen verarbeiteten Bild-, Text-, Video- und anderen Daten zur Übertragung in digitale Impulse umgewandelt werden, wird dies auch dazu beitragen, ein einheitliches Kommunikationsnetzwerk zu bilden und die Erkenntnisse der heutigen Menschen zu verwirklichen Wir empfehlen Ihnen das Integrated Services Digital Network (IS-DN) für alle Lebensbereiche und die Telekommunikationsbranche. Damit den Menschen neue, flexiblere und komfortablere Dienstleistungen geboten werden. Da digitale Signale die oben genannten herausragenden Vorteile aufweisen, finden sie schnell und weit verbreitet Anwendung.

Der Unterschied zwischen analogen Signalen und digitalen Signalen

Der Hauptunterschied zwischen analogen Signalen und digitalen Signalen ist: Digitale Signale sind diskret, während analoge Signale kontinuierlich sind.

Analoge Signale werden durch eine Reihe sich kontinuierlich ändernder elektromagnetischer Wellen oder Spannungssignale durch eine Reihe sich intermittierend ändernder Spannungsimpulse dargestellt (wir können beispielsweise eine konstante positive Spannung verwenden, um die Binärzahl 1 darzustellen, und a konstante negative Spannung zur Darstellung der Binärzahl Zahl 0) oder Lichtimpulse.

Digitale Signale haben nur zwei Zustände: „0“ und „1“, während analoge Signale jeden numerischen Zustand haben können.

Digitale Signale sind digital. In einem Computersystem erkennt die CPU nur „0“- und „1“-Zahlen Daher müssen digitale Signale durch Binärzahlen dargestellt werden, die aus „0“ und „1“ bestehen. Das analoge Signal ist eine sich ständig ändernde physikalische Größe und seine Frequenz, Amplitude und Phase können sich im Laufe der Zeit kontinuierlich ändern.

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