1. 模擬信號和數字信號各有什麼好處與壞處
一、舉例說明模擬信號:水面扔石頭形成的水紋
1、描述:往水塘中心扔石頭形成水紋,水紋就是模擬信號,水紋沿扔石頭中心一波一波往外推開或叫傳輸,水紋大小或者說高度就是幅值,水紋一波一波連續傳輸,就是幅值連續,水紋會在連續幾分鍾內傳輸直到波紋停止水面平靜,就是時間連續。
2、優點:模擬信號直觀容易實現(扔石頭就能產生一個模擬信號);
3、缺點:抗干擾能力差,保密性差。(比如在我們同時往水塘扔2塊石頭,水波紋交叉的地方,波紋就看不清楚了,信號就亂了)。
二、舉例說明數字信號:往飛鏢盤上扔飛鏢
描述:往飛鏢盤上扔飛鏢就形成許多飛鏢頭扎的孔洞,孔洞就是數字信號,幅值就是路人甲和路人乙在鏢盤上留下的孔洞大小,鏢盤不可能全部扎滿孔洞,達到孔洞全部相連的程度,所以幅值是不連續的,並且扔飛鏢也是一個一個看準了扔的,時間也是不連續的。
2、優點:抗干擾能力好,保密性好(我們把路人甲的飛鏢頭改為與路人乙的不一樣,就是把路人甲飛鏢加密,這樣無論他們怎麼仍,或者任意錯開時間去扔,飛鏢孔徑大小不同,都能分的清楚)。
3、缺點:技術復雜,要求高(即扔到飛鏢盤上留下孔洞較深才好判斷孔徑大小,飛鏢沒扎穩,或者扔到鏢盤外面就都無效,這些錯誤就是信號錯誤,信號錯誤率高了,傳輸的信號就不準確了)。
三、以錄音和音頻播放為例:
我們說話,聲音通過話筒,轉換成了計算機可以識別的二進制(0/1)信號 ,儲存在磁碟裡面,這個儲存的文件就是數字形式的;這類信號,就是數字信號; 采樣頻率不同,生成的音頻文件大小也就不同;采樣頻率高。
數字信號表示的是0,1代碼;模擬信號是波型表示的。 數字信號是不連續的 模擬信號是連續的 模擬信號指幅度的取值是連續的(幅值可由無限個數值表示)。時間上連續的模擬信號連續變化的圖像(電視、傳真)信號等,時間上離散的模擬信號是一種抽樣。
優點
數字信號的優點很多,首先是它抗干擾的能力特別強,它不但可以用於通訊技術,而且還可以用於信息處理技術,時髦的高清晰度電視、VCD、DVD激光機都採用了數字信號處理技術。其次,我們使用的電子計算機都是數字的,它們處理的信號本來就是數字信號。
在通訊上使用了數字信號,就可以很方便地將計算機與通訊結合起來,將計算機處理信息的優勢用於通訊事業。如電話通訊中採用了程式控制數字交換機,用計算機來代替接線員的工作,不僅接線迅速准確,而且佔地小、效率高,省去不少人工和設備,使電話通訊產生了一個質的飛躍。
再次,數字信號便於存儲,現在流行的CD、MP3唱盤,VCD、DVD視盤及電腦光碟都是用數字信號來存儲的信息。此外,數字通信還可以兼容電話、電報、數據和圖像等多類信息的傳送,能在同一條線路上傳送電話、有線電視、多媒體等多種信息。數字信號還便於加密和糾錯,具有較強的保密性和可靠性。
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2. 數字信號和模擬信號有什麼特點和區別
簡單的說數字信號與模擬信號兩者區別:
數字信號:時間離散,幅值離散。
模擬信號:時間連續,幅值連續。
數字信號特點:抗干擾能力強、無雜訊積累。
模擬信號的另一個優點是,當達到相同的效果,模擬信號處理比數字信號處理更簡單。模擬信號的處理可以直接通過模擬電路組件(例如運算放大器等)實現,而數字信號處理往往涉及復雜的演算法,甚至需要專門的數字信號處理器。
當模擬信號採用連續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;而當模擬信號採用連續變化的信號電壓來表示時,它一般通過傳統的模擬信號傳輸線路(例如電話網、有線電視網)來傳輸。
當數字信號採用斷續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點傳到另一個節點。
模擬信號主要是與離散的數字信號相對的連續的信號,模擬信號分布於自然界的各個角落,如氣溫的變化,而數字信號是人為的抽象出來的在幅度取值上不連續的信號。電學上的模擬信號主要是指幅度和相位都連續的電信號,此信號可以被模擬電路進行各種運算,如放大,相加,相乘等。
3. 模擬信號與數字信號的區別和優缺點
模擬信號和數字信號的區別:模擬信號與數字信號不同的數據必須轉換為相應的信號才能進行傳輸:模擬數據一般採用模擬信號(Analog Signal),例如用一系列連續變化的電磁波(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;數字數據則採用數字信號(Digital Signal),例如用一系列斷續變化的電壓脈沖(如我們可用恆定的正電壓表示二進制數1,用恆定的負電壓表示二進制數0),或光脈沖來表示。 當模擬信號採用連續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;而當模擬信號採用連續變化的信號電壓來表示時,它一般通過傳統的模擬信號傳輸線路(例如電話網、有線電視網)來傳輸。 當數字信號採用斷續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點傳到另一個節點。
模擬通信的優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,就容易得到通信內容。電信號在沿線路的傳輸過程中會受到外界的和通信系統內部的各種雜訊干擾,雜訊和信號混合後難以分開,從而使得通信質量下降。線路越長,雜訊的積累也就越多。數字化傳輸與交換的優越性:加強了通信的保密性。語音信號經A/D變換後,可以先進行加密處理,再進行傳輸,在接收端解密後再經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,並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,由於它低於閾值而被過濾掉,不會引起電路動作。因此再生的信號與原信號完全相同,除非干擾信號大於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,可以利用後向信號使對方重發。因而數字傳輸適用於較遠距離的傳輸,也能適用於性能較差的線路。可構建綜合數字通信網。採用時分交換後,傳輸和交換統一起來,可以形成一個綜合數字通信網。
以上就是關於模擬信號和數字信號的區別的一些優劣比較,希望對大家有幫助。