模拟信号和数字信号的区别

模拟信号和数字信号的区别
模拟信号和数字信号的区别

模拟信号和数字信号的区别

模拟信号:源信号未经编解码直接通过载波的形式连续地输出到目的端,时间上是连续的。

优点:直观且容易实现

缺点:保密性差、抗干扰能力差;

数字信号:源信号通过数学方法,通过编码成为数字形式利用载波传输到目的端,时间上是离散的。

优点:◆加强了通信的保密性;

◆提高了抗干扰能力

◆可构建综合数字通信网;

缺点:◆占用频带较宽;

◆技术要求复杂,尤其是同步技术要求很高;

◆进行模数转化时会带来量化误差。

以录音和音频播放为例:

1. 我们说话,声音通过话筒,转换成了计算机可以识别的二进制(0/1)信号,储存在磁盘里面,这个储存的文件就是数字形式的;这类信号,就是数字信号;

采样频率不同,生成的音频文件大小也就不同;采样频率高,就更加接近真实声音;这就是有普通音频和无损音频之分的原因;其实,无损音频也是有损的,只是它的压缩率要低,文件也很大。

2. 数字信号的音频文件,被电脑解析,通过扬声器、音箱、耳机将音频文件转换成震动,从而达到模拟声音的效果,这就是模拟信号;

模拟信号再真实也不如真实信号完美,而采样频率到达一定的值以后,人的耳朵是听不出区别的,所以也无伤大雅。

模拟与数字信号源

实验一模拟与数字信号源 一、实验目的 1、熟悉各种时钟信号的特点及波形; 2、熟悉各种数字信号的特点及波形。 1、熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点波形 2、测量并分析各测量点波形及数据 3、了解CPLD可编程器件的编程操作 4、熟练掌握模拟信号源的使用方法 二、实验电路的工作原理 1、CPLD可编程模块电路的功能及电路组成 CPLD可编程模块用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和数字信号。它由CPLD可编程器件ALTERA公司的EPM240(EPM7128或者是Xilinx公司的XC95108)、下载接口电路(J101)和一块晶振(JZ101)组成。晶振用来产生8.1920MHz系统内的主时钟。本实验要求参加实验者了解这些信号的产生方法、工作原理以及测量方法,才可通过CPLD可编程器件的二次开发生成这些信号,理论联系实践,提高实际操作能力(如图1-1所示)。 2、数字信号源的使用方法 数字信号源各个引脚表明产生的方波频率,数值即为频率值以KHZ为单位,如“1”即代表1KHz。所产生的波形幅度约5V。SYN_8:输出8KHz冲序列;PRC_32和PRC_2引脚均输出随机码455 :输出455KHZ方波 图1-1 CPLD可编程模块电路图 3、模拟信号的使用方法 标有“正弦波”、“方波”的电位器用来调节各产生波形的幅度。“频率调节”电位器用来调节产生波形的频率。使用示波器测量观察相关波形。

三、实验内容 1、熟悉通信原理实验系统工作原理及电路组成; 2、熟悉信号发生器各测量点信号波形; 3、测量并分析各各测量点信号波形。 四、实验步骤 1、打开电源开关,给系统上电。 2、用示波器测量数字信号以及模拟信号的相关波形,测量时注意示波器探头接地良好。 注意事项:模拟信号源产生的方波和正弦波,幅度均可调。为防止在以后的实验中不致因为信号的加入而损坏电路板,请同学们在进行实验时先调好需要波形的幅度(切 记)和频率。

模拟信号和数字信号的特点分别是什么

模拟信号和数字信号的特点分别是什么

第一章 复 习 题 1、模拟信号和数字信号的特点分别是什么? 2、设数字信号码元时间长度为1s μ,如采用四电平传输,求信息传输速率及符号速率。 3、接上题,若传输过程中2秒误1个比特,求误码率。 4、假设频带宽度为1024kHz ,可传输2048s kbit /的比特率,试问其频带利用率为多少? 第一章 复习题答案 1、答:模拟信号的特点是幅度取值是连续的。 数字信号的特点是幅度取值是离散的。 2、答:符号速率为 Bd t N B B 661010 1 1=== - 信息传输速率为 s Mbit s bit M N R B b /2/1024log 10log 6262=?=?== 3、答:误码率=发生误码个数/传输总码元数 7 6 105.210221-?=??= 4、答: Hz s bit //21010241020483 3 =??==频带宽度信息传输速率η 第二章 复 习 题 1、某模拟信号频谱如题图2.1所示,求满足抽样定理时的抽样频率s f 。若kHz f s 10=,试 画出抽样信号的频谱,并说明此频谱出现什么现

象? 2、画出9=l 的均匀量化信噪比曲线(忽略过载区内的量化噪声功率)。 3、画出6.87,7==A l 的A 律压缩特性的非均匀量化信噪比曲线。 4、为什么A 律压缩特性一般A 取87.6。 5、A 律13折线编码器,8=l ,一个样值为? =93S i ,试 将其编成相应的码字,并求其编码误差与解码误 差。 6、A 律13折线编码器,8=l ,过载电压mV U 4096=,一个样值为mV u S 796-=,试将其编成相应的码字,并求 其编码电平与解码电平。 第二章 复 习 题 答 案 1、kHz f f B kHz f kHz f M M 415,5,10 =-=-=== B f <0 ∴此信号为低通型信号 满足抽样定理时,应有 kHz f f M s 10522=?=≥

模拟信号和数字信号的对比

模拟信号是将源信号的一些特征未经编码直接通过载波的方式发出,是连续的数字信号则是通过数学方法对原有信号进行处理,编码成二进制信号后,再通过载波的方式发送编码后的数字流,是离散的特点:模拟信号:将26个字母对应26种不同的颜色要传递时用不同颜色的滤光片改变电筒射出的光的颜色这里就会表现出模拟信号不可靠(容错性差、易受干扰)的缺点人对颜色的识别可能会有偏差大气对不同颜色的光线吸收程度不同数字信号:将26个字母编码成二进制数字(可参考莫尔斯电码)通过电筒光线的闪烁来传递信号由于光线的闪烁很容易分辨且不容易受到干扰这个通信方案的可靠性就比模拟信号更强模拟信号指幅度的取值是连续的(幅值可由无限个数值表示)。时间上连续的模拟信号连续变化的图像(电视、传真)信号等,时间上离散的模拟信号是一种抽样信号,数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小,易于有数字电路进行处理,所以得到了广泛的应用。1.模拟通信模拟通信的优点是直观且容易实现,但存在两个主要缺点。(1)保密性差模拟通信,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。(2)抗干扰能力弱电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰,噪声和信号混合后难以分开,从而使得通信质量下降。线路越长,噪声的积累也就越多2.数字通信(1)数字化传输与交换的优越性①加强了通信的保密性。②提高了抗干扰能力。数字信号在传输过程中会混入杂音,可以利用电子电路构成的门限电压(称为阈值)去衡量输入的信号电压,只有达到某一电压幅度,电路才会有输出值,并自动生成一整齐的脉冲(称为整形或再生)。较小杂音电压到达时,由于它低于阈值而被过滤掉,不会引起电路动作。因此再生的信号与原信号完全相同,除非干扰信号大于原信号才会产生误码。为了防止误码,在电路中设置了检验错误和纠正错误的方法,即在出现误码时,可以利用后向信号使对方重发。因而数字传输适用于较远距离的传输,也能适用于性能较差的线路。③可构建综合数字通信网。采用时分交换后,传输和交换统一起来,可以形成一个综合数字通信网。(2)数字化通信的缺点①占用频带较宽。因为线路传输的是脉冲信号,传送一路数字化语音信息需占20?64kHz的带宽,而一个模拟话路只占用4kHz带宽,即一路PCM信号占了几个模拟话路。对某一话路而言,它的利用率降低了,或者详它对线路的要求提高了。②技术要求复杂,尤其是同步技术要求精度很高。接收方要能正确地理解发送方的意思,就必须正确地把每个码元区分开来,并且找到每个信息组的开始,这就需要收发双方严格实现同步,如果组成一个数字网的话,同步问题的解决将更加困难。③进行模/数转换时会带来量化误差。随着大规模集成电路的使用以及光纤等宽频带传输介质的普及,对信息的存储和传输,越来越多使用的是数字信号的方式,因此必须对模拟信号进行模/数转换,在转换中不可避免地会产生量化误差数字信号与模拟信号的区别不在于该信号使用哪个波段(C、KU)进行转发,而在于信号采用何种标准进行传输。如:亚卫2号C波段转发器上是我国省区卫星数字电视节目,它所采用的标准是MPEG-2-DVBS。数字信号与模拟信号的区别不在于该信号使用哪个波段(C、KU)进行转发,而在于信号采用何种标准进行传输。如:亚卫2号C波段转发器上是我国省区卫星数字电视节目,它所采用的标准是MPEG-2-DVBS。模拟信号与数字信号(1)模拟信号与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(AnalogSignal),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(DigitalSignal),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

模拟信号与数字信号

模拟信号与数字信号 (1)模拟信号与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。(2)模拟信号与数字信号之间的相互转换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。计算机、计算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号,目前在计算机广域 网中实际传送的则既有二进制数字信号,也有由数字信号转换而得的模拟信号。但是更具应用发展前景的是数字信号。 信号数据可用于表示任何信息,如符号、文字、语音、图像等,从表现形 式上可归结为两类:模拟信号和数字信号。模拟信号与数字信号的区别可根据 幅度取什是否离散来确定。模拟信号指幅度的取值是连续的(幅值可由无限个数值表示)。时间上连续的模拟信号连续变化的图像(电视、传真)信号等,如图 1-1(a)所示。时间上离散的模拟信号是一种抽样信号,如图1-1(b)所示,它是 对图1-1(a)的模拟信号每隔时间T抽样一次所得到的信号,虽然其波形在时间 上是不连续的,但其幅度取值是连续的,所以仍是模拟信号,称之为脉冲幅度 调制(PAM,简称脉幅调制)信号。数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小,易于有数字电路进行处理,所以得到了广泛的应用。1.模拟通信模拟通信

模拟信号和数字信号的优缺点

模拟信号和数字信号的优缺点 模拟信号好还是数字信号好,很多人都会说数字信号,但为 什么数字信号好呢?那就有相当一部分人答不出来了,究竟模拟信 号和数字信号的优缺点在哪呢? 模拟通信的优点是直观且容易实现,但存在两个主要缺点。 1)保密性差 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。 2)抗干扰能力弱 电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部 的各种噪声干扰,噪声和信号混合后难以分开,从而使得通信质量 下降。线路越长,噪声的积累也就越多 3)不适宜远距离传输 数字化传输优点 1)加强了通信的保密性。 2)提高了抗干扰能力。 3)可构建综合数字通信网。采用时分交换后,传输和交换 统一起来,可以形成一个综合数字通信网 4)适宜远距离传输

由于数字信号在传输过程中可以不断地通过整形和判决再生,因此它可以实现无噪声积累和无非线性失真的高质量长途传输。光 纤所具有的极宽传输带宽和极小传输损耗,使数字通信的广泛应用 成为可能。数字视频光传输与传统的模拟光传输相比,具有如下显 著特性: 1)可级联,随距离的增加,SNR信噪比不会下降。 2)由于是数字传输方式,采用数字编码纠错方式,具有高 稳定性和高可靠性。 3)多路信号同传时,采用数字时分复用技术(TMD),不会 产生模拟传输时的交调失真。 4)稳定性好,环境适应性高,比模拟传输系统易于维护与 调节。 5)易于实现大容量传输,且性价比高。 6)采用无压缩编码,图像信号质量高,达广播级。 在传输中,如视频监控,数据传输等,基本上都是由光端机 来进行的,而视频监控中采用最多的则是视频光端机这类传输设备。

数字信号与模拟信号的特点

信号数据可以用于表示任何信息,如符号、文字、语音、图像等,从表现形式上可归结为两类:模拟信号和数字信号。模拟信号与数字信号的区别可根据幅度取什是否离散来确定。模拟信号指幅度的取值是连续的(幅值可由无限个数值表示)。时间上连续的模拟信号连续变化的图像(电视、传真)信号等,如图1-1(a)所示。时间上离散的模拟信号是一种抽样信号,如图1-1(b)所示,它是对图1-1(a)的模拟信号每隔时间T抽样一次所得到的信号,虽然其波形在时间上是不连续的,但其幅度取值是连续的,所以仍是模拟信号,称之为脉冲幅度调制(PAM,简称脉幅调制)信号。 数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小,易于有数字电路进行处理,所以得到广泛的应用。1.模拟通信 模拟通信的优点是直观且容易实现,但存在两个主要缺点。 (1)保密性差 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。 (2)抗干扰能力弱 电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰,噪声和信号混合后难以分开,从而使得通信质量下降。线路越长,噪声的积累也就越多。 2.数字通信 (1)数字化传输与交换的优越性 ①加强了通信的保密性。语音信号经A/D变换后,可以先进行加密处理,再进行传输,在接收端解密后再经D/A变换还原成模拟信号。 数字加密处理可简单描述如下,Y1表示语音变成的数字信号Y1=1011101100001,采用8位密码C=10001101。在送到传输线路之前,将密码“加”到语音码中去,X=Y1+C(密码C连续重复),则传输的数字信号为 X=Y1+C=1011101100001 Y1 +1000110110001 C ————————————— 0011011010000 X 显然X≠Y1,即便有人窃听到X码,也不能马上得到Y1码。在接收端,只要再将相同密码C与数码X相加,就能丰碑成原来的语音数码Y1,即 Y1=X+C=0011011010000 X +1000110110001 C ————————————— 1011101100001 Y1 可见,语音数字化为加密处理提供了十分有利的条件,且密码的位数越多,破译密码就越困难。 ②提高了抗干扰能力。数字信号在传输过程中会混入杂音,可以利用电子电路构成的门限电压(称为阈值)去衡量输入的信号电压,只有达到某一电压幅度,电路才会有输出值,并自动生成一整齐的脉冲(称为整形或再生)。较小杂音电压到达时,由于它低于阈值而被过

模拟信号和数字信号的特点分别是什么

第一章 复 习 题 1、模拟信号和数字信号的特点分别是什么? 2、设数字信号码元时间长度为1s μ,如采用四电平传输,求信息传输速率及符号速率。 3、接上题,若传输过程中2秒误1个比特,求误码率。 4、假设频带宽度为1024kHz ,可传输2048s kbit /的比特率,试问其频带利用率为多少? 第一章 复习题答案 1、答:模拟信号的特点是幅度取值是连续的。 数字信号的特点是幅度取值是离散的。 2、答:符号速率为 Bd t N B B 661010 11===- 信息传输速率为 s Mbit s bit M N R B b /2/1024log 10log 6262=?=?== 3、答:误码率=发生误码个数/传输总码元数 76105.210 221-?=??= 4、答:Hz s bit //210 102410204833 =??==频带宽度信息传输速率η 第二章 复 习 题 1、某模拟信号频谱如题图2.1所示,求满足抽样定理时的抽样频率s f 。若kHz f s 10=,试 画出抽样信号的频谱,并说明此频谱出现什么现象? 2、画出9=l 的均匀量化信噪比曲线(忽略过载区内的量化噪声功率)。 3、画出6.87,7==A l 的A 律压缩特性的非均匀量化信噪比曲线。 4、为什么A 律压缩特性一般A 取87.6。 5、A 律13折线编码器,8=l ,一个样值为?=93S i ,试将其编成相应的码字,并求其编码误差与解码误差。 6、A 律13折线编码器,8=l ,过载电压mV U 4096=,一个样值为mV u S 796-=,试将其编

成相应的码字,并求其编码电平与解码电平。 第二章 复 习 题 答 案 1、kHz f f B kHz f kHz f M M 415,5,100=-=-=== B f <0 ∴此信号为低通型信号 满足抽样定理时,应有 kHz f f M s 10522=?=≥ 若kHz f s 10=,抽样信号的频谱为: 此频谱的一次下边带与原始频带重叠,即没有防卫带。 2、 e e e x x x N N S N l lg 2059lg 205123lg 20lg 203lg 20)/(512 ,9q +=+?=+?===均匀 3、 x x x N N S A N l q lg 2047lg 201283lg 20lg 203lg 20)/(6 .87,128,7+=+?=+?====均匀 246.87ln 16.87lg 20ln 1lg 20=+=+=A A Q )39lg 20(dB x -≤

模拟信号与数字信号的特点

第1章概述 一、模拟信号与数字信号的特点 模拟信号——幅度取值是连续的连续信号 离散信号 数字信号——幅度取值是离散的二进码 多进码 连续信号 离散信号 ●数字信号与模拟信号的区别是根据幅度取值上是否离散而定的。 ●离散信号与连续信号的区别是根据时间取值上是否离散而定的。 二、模拟通信与数字通信 ●根据传输信道上传输信号的形式不同,通信可分为 模拟通信——以模拟信号的形式传递消息(采用频分复用实现多路通信)。 数字通信——以数字信号的形式传递消息(采用时分复用实现多路通信)。 ●数字通信传输的主要对象是模拟话音信号等,而信道上传输的一般是二进制的数字信 号。 所要解决的首要问题 模拟信号的数字化,即模/数变换(A/D变换) 三、数字通信的构成 ●话音信号的基带传输系统模型 四、数字通信的特点 1、抗干扰能力强,无噪声积累 对于数字通信,由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值),在传输过程中受到噪声干扰,当信噪比还没有恶化到一定程度时,即在适当的距离,采用再生的方法,再生成已消除噪声干扰的原发送信号。由于无噪声积累,可实现长距离、高质量的传输。

2、便于加密处理 3、采用时分复用实现多路通信 4、设备便于集成化、小型化 5、占用频带较宽 五、数字通信系统的主要性能指标 ● 有效性指标 P7 ·信息传输速率——定义、公式l n f f s B ??=、物理意义 ·符号传输速率——定义、公式(B B t N 1= )、关系:M N R B b 2 log = ·频带利用率——是真正用来衡量数字通信系统传输效率的指标(有效性) 频带宽度符号传输速率= η Hz Bd / 频带宽度 信息传输速率= η Hz s bit // ● 可靠性指标 P8 ·误码率——定义 ·信号抖动 例1、设信号码元时间长度为s 7106-?,当(1)采用4电平传输时,求信息传输速率和符号传输速率。(2)若系统的带宽为2000kHz ,求频带利用率为多少Hz s bit //。 解:(1)符号传输速率为 Bd t N B B 6 7 1067.110 611?=?= = - 数据传信速率为 s Mbit M N R B b /34.34log 1067.1log 2 6 2 =??== (2)Hz s bit //67.110 20001034.33 6=??= = 频带宽度 信息传输速率η 例2、接上题,若传输过程中2秒误1个比特,求误码率(误比特率)。 解:误码率(误比特率)=差错比特数/传输总比特数 7 6 10 5.110 34.321-?=??=

模拟信号与数字信号的优缺点及之间的转化

模拟信号与数字信号之间的优缺点及两者之间的转换 概述:信号数据可用于表示任何信息,如符号、文字、语音、图像等,从表现形式上可归结为两类:模拟信号和数字信号。模拟信号与数字信号的区别可根据幅度取值是否离散来确定。 模拟数据(Analog Data)是由传感器采集得到的连续变化的值,例如温度、压力,以及目前在电话、无线电和电视广播中的声音和图像。数字数据(Digital Data)则是模拟数据经量化后得到的离散的值,例如在计算机中用二进制代码表示的字符、图形、音频与视频数据。目前,ASCII美国信息交换标准码(American Standard Code for Information Interchange)已为ISO国际标准化组织和CCITT国际电报电话咨询委员会所采纳,成为国际通用的信息交换标准代码,使用7位二进制数来表示一个英文字母、数字、标点或控制符号;图形、音频与视频数据则可分别采用多种编码格式。 模拟信号与数字信号: (1)模拟信号与数字信号: 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数字信号,只要走了,则为有信号,不走则为无信号,走的时间越长则信号越强,脉冲宽度越短同样信号也越强。 总之数字信号的优点:容量大,抗干扰能力强,保密性好,同样的发射功率传输距离更远,受地形或障碍物影响较小,接口丰富,扩展能力强等等。 (2)模拟信号与数字信号之间的相互转换: 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。计算机、计算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号,目前在计算机广域网中实际传送的则既有二进制数字信号,也有由数字信号转换而得的模拟信号。但是更具应用发展前景的是数

模拟信号与数字信号之间的转换

模拟数据(Analog Data)是由传感器采集得到的连续变化的值,例如温度、压力,以及目前在电话、无线电和电视广播中的声音和图像。数字数据(Digital Data)则是模拟数据经量化后得到的离散的值,例如在计算机中用二进制代码表示的字符、图形、音频与视频数据。目前,ASCII美国信息交换标准码(American Standard Code for Information Interchange)已为ISO国际标准化组织和CCITT国际电报电话咨询委员会所采纳,成为国际通用的信息交换标准代码,使用7位二进制数来表示一个英文字母、数字、标点或控制符号;图形、音频与视频数据则可分别采用多种编码格式。 模拟信号与数字信号 (1)模拟信号与数字信号 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。 (2)模拟信号与数字信号之间的相互转换 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。计算机、计算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号,目前在计算机广域网中实际传送的则既有二进制数字信号,也有由数字信号转换而得的模拟信号。但是更具应用发展前景的是数字信号。

模拟信号与数字信号的区别

主要是与离散的数字信号相对的连续的信号。模拟信号分布于自然界的各个角落,如每天温度的变化,而数字信号是人为的抽象出来的在时间上不连续的信号。电学上的模拟信号是主要是指幅度和相位都连续的电信号,此信号可以被模拟电路进行各种运算,如放大,相加,相乘等。 模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息,其信号的幅度,或频率,或相位随时间作连续变化, 如目前广播的声音信号,或图像信号等。 模拟信号与数字信号的区别 (1)模拟信号与数字信号 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。 (2)模拟信号与数字信号之间的相互转换 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 Modulatio n)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(P hase Shift)的方法转换为模拟信号。计算机、计算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号,目前在计算机广域网中实际传送的则既有二进制数字信号,也有由数字信号转换而得的模拟信号。但是更具应用 发展前景的是数字信号。 模拟信号的数字传输 图所示为一简单增量调制的仿真实验原理图。图中的话音信号源采用了一个高斯噪声源经过3KHz低通滤波器后的输出来模拟。调整图中的图符5的增益可以改变差值Δ的大小。在接收端,解调器未使用与本地

模拟及数字信号测量

第一章电视传输系统 1、数字电视信号卫星传输采用的调制方式Q PSK方式标准是DVB-T 2、数字电视信号有线传输采用的调制方式?16,32,64QAM调制方式标 准是DVB-C 第二章数字电视模拟域测试 1、彩条信号的组成(电平由高到低:白黄青绿紫红蓝黑) 100%彩条和75%彩条的区别: 100%彩条对传输通道的动态范围要求较高,对于一般的电路常常无法满足这个要求,在传输过程中会引起严重的失真。实际测试中采用75%彩条。 2、VM700T设备上模拟视频的每路输入都有二个接口,连接时应注意什么 问题? 阻抗匹配,都要接负载,不能空载,匹配非平衡75欧姆阻抗 3、微分增益(DG)失真的定义(将恒定小幅度的色度副载波叠加在不同电 平的亮度信号上,并加至被测通道的输入端,当亮度信号从消隐电平变 到白电平,而平均图像电平保持在某一特定值时,输出端副载波幅度的 变化)及测量方法使用阶梯波叠加副载波信号D2(叠加副载波的五阶梯) 4、微分相位(DP)失真的定义(将未经相位调制的恒定小幅度色度副载波 叠加在亮度信号上,并加至被测通道的输入端,当亮度信号从消隐电平 变到白电平,而平均图像电平保持在某一特定值时,输出端副载波相位 的变化)及在VM700T上的测量方法同上 5、亮度非线性失真的定义(亮度信号经通道传输后,因通道对不同电平有 不同放大量而造成的失真)及在VM700T上的测量方法使用阶梯波信号D1(纯五阶梯信号) 6、多波群信号中的频率点是如何规定的?(计算时以第一个行频方波作为 幅度基准,取六个不同频率波群中幅度偏差最大的波群幅度计算) 国际上的频点和国内有所不同,国际上为0.5,1.0,2.0,4.0,4.8,5.8MHZ; 国内为:0.5,1.5,2.5,4.0,4.8,5.8MHZ。 7、视频信号的群延时失真的定义?(从场重复频率至系统标称截止频率的频 带范围内,在被测通道输入和输出之间的群时延相对于基准频率 (100-250KHZ)的群时延变化)测试方法:直接测量群时延特性也是不容易,因而实际中一般测量的是调幅信号的包络时延,这两者在理论上的结果是非常接近的。群时延测试仪就是采用此原理来测量,一般低端从100kHz测起。 类似幅频特性,现在也可以用Sinx/x信号进行测量,直接利用频谱分析仪或VM700之类的视频分析仪直接测量。 8、色度-亮度增益差的定义(把一个具有规定的亮度和色度分量幅度的测试 信号加至被测通道的输入端,输入和输出之间色度分量和亮度分量的幅 度比的改变)及在VM700T上的测量方法使用副载波填充的10T脉冲和条脉冲 9、色度-亮度时延差的定义(把一个亮度分量和色度分量在幅度和时间上都 有确定的关系的复合全电视信号加至被测通道的输入端,在输出端,如 果亮度分量与色度分量两个波形的相应部分在时间关系上与输入端不 同,此变化就是色度-亮度时延差)及在VM700T上的测量方法同上 10、CCIR规定的625行彩色电视标准中,使用了17,18,330,331行 作为插入测试行,供国际传播、交换节目,22行不插入任何信号,称为

模拟信号与数字信号的区别

一、模拟信号与数字信号的区别 模拟信号主要是与离散的数字信号相对的连续的信号。 模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息,其信号的幅度,或频率,或相位随时间作连续变化。 模拟信号主要是与离散的数字信号相对的连续的信号。 模拟信号分布于自然界的各个角落,而数字信号是人为的抽象出来的在时间上不连续的信号。 电学上的模拟信号是主要是指幅度和相位都连续的电信号,此信号可以被模拟电路进行各种运算和处理,如放大,相加,滤波等。 数字信号则是模拟数据经量化后得到的离散的值,例如在计算机中用二进制代码表示的字符、图形、音频与视频数据。 模拟信号的主要缺点是它总是受到杂讯(信号中不希望得到的随机变化值)的影响。信号被多次复制,或进行长距离传输之后,这些随机噪声的影响可能会变得十分显着。在电学里,使用接地屏蔽(shield)、线路良好接触、使用同轴或,可以在一定程度上缓解这些负面效应。 噪声效应会使信号产生有损。有损后的模拟信号几乎不可能再次被还原,因为对所需信号的放大会同时对噪声信号进行放大。如果噪声频率与所需信号的频率差距较大,可以通过引入,过滤掉特定频率的噪声,但是这一方案只能尽可能地降低噪声的影响。因此,在噪声在作用下,虽然模拟信号理论上具有无穷分辨率,但并不一定比数字信号更加精确。 数字信号特点:抗干扰能力强、无噪声积累。 在中,为了提高信噪比,需要在信号传输过程中及时对衰减的进行放大,信号在传输过程中不可避免地叠加上的也被同时放大。随着传输距离的增加,噪声累积越来越多,以致使传输质量严重恶化。 对于,由于数字信号的幅值为有限个(通常取两个幅值),在传输过程中虽然也受到噪声的干扰,但当信噪比恶化到一定程度时,即在适当的距离采用判决再生的方法,再生成没有的和原发送端一样的数字信号,所以可实现长距离高质量的传输。 便于加密处理 的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理的比模拟通信容易得多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密、解密处理。 便于存储、处理和交换 数字通信的信号形式和所用信号一致,都是,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储、处理和交换,可使通信网的管理、维护实现自动化、智能化。 设备便于集成化、微型 数字通信采用,不需要体积较大的。设备中大部分是数字电路,可用大规模和实现,因此体积小、功耗低。 便于构成综合数字网和综合业务数字网 采用数字传输方式,可以通过进行数字交换,以实现传输和交换的综合。另外,电话业务和各种非话业务都可以实现数字化,构成。 占用信道频带较宽 一路模拟电话的为4kHz带宽,一路数字电话约占64kHz,这是模拟通信目前仍有生命力的主要原因。随着宽频带信道(、数字微波)的大量利用(一对光缆可开通几千路电话)以及技术的发展(可将一路数字电话的数码率由64kb/s压缩到32kb/s甚至更低的数码率),数字电话的带宽问题已不是主要问题了。

模拟信号和数字信号调制解调

哈尔滨工业大学 信息科学与工程学院 通信原理实验报告 姓名:XXX 学号:XXX 2011年7月15日

一、任务与要求 1.1设计任务 1. 模拟调制与解调 用matlab实现AM、DSB、SSB调制与解调过程。 2. 数字调制与解调 用matlab实现2ASK、2FSK、2PSK调制与解调过程。 1.2设计要求 1. 掌握AM, DSB, SSB 三种调制方式的基本原理及解调过程。 2. 掌握2ASK, 2FSK, 2PSK 三种调制方式的基本原理及解调过程。 3. 学习MATLAB软件,掌握MA TLAB各种函数的使用,能将调制解调过程根据调制解调过程的框图结构,用matlab程序实现,仿真调制过程,记录并分析仿真结果。 4. 对作出的波形和曲线进行分析和比较,讨论实际值和理论值的误差原因和改进方法。 二、设计原理 (1)模拟调制与解调 DSB调制属于幅度调制。幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅,使其按调制信号的规律而变化的过程。 设正弦型载波c(t)=Acos(wc*t),式中:A为载波幅度, wc为载波角频率。 根据调制定义,幅度调制信号(已调信号)一般可表示为: f(t)=Am(t)cos(t)(公式1-1),其中,m(t)为基带调制信号。 设调制信号m(t)的频谱为M(),则由公式1-1不难得到已调信号(t)的频谱。 在波形上,幅度已调信号随基带信号的规律呈正比地变化;在频谱结构上,它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。 如果在AM调制模型中将直流去掉,即可得到一种高调制效率的调制方式—抑制载波双边带信号(DSB—SC),简称双边带信号。 其时域表达式为f(t)=m(t)cos(t) 式中,假设的平均值为0。DSB的频谱与AM的谱相近,只是没有了在处的 函数,即f()=[M(w-wc)+M(w+wc)] 其典型波形和频谱如图1-1所示:

模拟通信和数字通信的区别

模拟通信和数字通信的区别 模拟信号指幅度的取值是连续的(幅值可由无限个数值表示)。时间上连续的模拟信号连续变化的图像(电视、传真)信号等,时间上离散的模拟信号是一种抽样信号, 数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小,易于有数字电路进行处理,所以得到了广泛的应用。 1.模拟通信 模拟通信的优点是直观且容易实现,但存在两个主要缺点。 (1)保密性差 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。 (2)抗干扰能力弱 电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的 各种噪声干扰,噪声和信号混合后难以分开,从而使得通信质量下降。线路越长,噪声的积累也就越多 2.数字通信 (1)数字化传输与交换的优越性 ①加强了通信的保密性。 ②提高了抗干扰能力。数字信号在传输过程中会混入杂音,可以利用电子电路构成的门限电压(称为阈值)去衡量输入的信号电压,

只有达到某一电压幅度,电路才会有输出值,并自动生成一整齐的脉冲(称为整形或再生)。较小杂音电压到达时,由于它低于阈值而被过滤掉,不会引起电路动作。因此再生的信号与原信号完全相同,除非干扰信号大于原信号才会产生误码。为了防止误码,在电路中设置了检验错误和纠正错误的方法,即在出现误码时,可以利用后向信号使对方重发。因而数字传输适用于较远距离的传输,也能适用于性能较差的线路。 ③可构建综合数字通信网。采用时分交换后,传输和交换统一起来,可以形成一个综合数字通信网。 (2)数字化通信的缺点 ①占用频带较宽。因为线路传输的是脉冲信号,传送一路数字化语音信息需占20?64kHz的带宽,而一个模拟话路只占用4kHz带宽,即一路PCM信号占了几个模拟话路。对某一话路而言,它的利用率降低了,或者详它对线路的要求提高了。 ②技术要求复杂,尤其是同步技术要求精度很高。接收方要能正确地理解发送方的意思,就必须正确地把每个码元区分开来,并且找到每个信息组的开始,这就需要收发双方严格实现同步,如果组成一个数字网的话,同步问题的解决将更加困难。 ③进行模/数转换时会带来量化误差。随着大规模集成电路的使用以及光纤等宽频带传输介质的普及,对信息的存储和传输,越来越多使用的是数字信号的方式,因此必须对模拟信号进行模/数转换,在转换中不可避免地会产生量化误差。

数字信号和模拟信号的区别详解

深圳市华天成科技有限公司 数字信号和模拟信号的区别详解 很多人就不懂模拟信号和数字的信号的区别,数字信号和模拟信号都是一样的传输方法。只是模拟信号是连续不断的传输,数字信号是一直断续的闪断式传输。数字信号的这个名字主要是区别和前面称做模拟的那个信号。不是真的就是有些人以为的成什么0102了。就象模拟电原和数字电源一样,数字电原只靠0102就发电了 模拟信号和数字信号的区别:模拟信号与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。 数字通信有如下优点:(1)加强了通信的保密性。语音信号经A/D变换后,可以先进行加密处理,再进行传输,在接收端解密后再经D/A变换还原成模拟信号。(2)提高了抗干扰能力,尤其在中继时,数字信号可以再生而消除噪声的积累。(3)传输差错可以控制,从而改善了传输质量。(4)便于使用现代数字信号处理技术来对数字信息进行处理。(5)可构建综合数字通信网,综合传递各种消息,使通信系统功能增强。但数字通信也存在缺点,例如:占用频带较宽,技术要求复杂,进行模/数转换时会带来量化误差。

模拟信号与数字信号的区别

模拟信号与数字信号的区别 摘要:在学习数字逻辑前,我们必须清楚的了解什么是模拟信号什么是数字信号,如果连这两者都区分不了,这样我们以后的学习必定会不知所云。对我们的理解将造成很大的困难,而且在了解他们的同时,还要知道他们的联系和区别。 关键词模拟信号/ 数字信号 作为信号的两种不同表达方式,他们对于我们的通信都是很重要的,从最初的模拟信号到现在的数字信号,不管用什么的方法表示,他们要表达的都是一样的,就是传递信息。那么到底用什么信号传呢?这是我们要讨论的问题。 一.模拟信号: 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。其分布于自然界的各个角落,如每天的温度变化,连续的山峰…… 二.数字信号: 数字信号指人们抽象出来的时间上不连续的信号,其幅度的取值是离散的,且幅值被限制在有限个数值之内。例如二进制码就是一种数字信号。 三.模拟信号与数字信号的联系: 模拟信号与数字信号的联系在于它们都是用来传递信息的,而且在一定条件下,模拟信号可以转换为数字信号传输。数字信号也可以转换为模拟信号。 四.模拟数据: 模拟数据也称为模拟量,相对于数字量而言,指的是取值范围是连续的变量或者数值。例如:声音,图像,温度,压力等等。模拟信号就是有这些模拟数据组成的。数据是它的具体形式。 五.数字数据: 在数据通信中,数字数据也称为数字量,相对于模拟量而言,指的是取值范围是离散的变量或者数值。一般生活中我们习惯用十进制的0~9这十个数,但在计算机中我们是用二进制的0或1来表示,而数字信号就是由这些0或1的数字数据组成的一组排序,安一定的规则形成不同的信号。 数字数据的特点: 集成、压缩、纠错、加密 数字信号的特点: 可再生、抗干扰、高数据传输速率 数字信号的缺点是:传输衰减大,传输距离短

模拟信号与数字信号的区别和优缺点

模拟信号与数字信号的区别和优缺点 1.模拟通信 模拟通信的优点是直观且容易实现,但存在两个主要缺点。 (1)保密性差 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。 (2)抗干扰能力弱 电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰,噪声和信号混合后难以分开,从而使得通信质量下降。线路越长,噪声的积累也就越多 2.数字通信 (1)数字化传输与交换的优越性 ①加强了通信的保密性。 ②提高了抗干扰能力。数字信号在传输过程中会混入杂音,可以利用电子电路构成的门限电压(称为阈值)去衡量输入的信号电压,只有达到某一电压幅度,电路才会有输出值,并自动生成一整齐的脉冲(称为整形或再生)。较小杂音电压到达时,由于它低于阈值而被过滤掉,不会引起电路动作。因此再生的信号与原信号完全相同,除非干扰信号大于原信号才会产生误码。为了防止误码,在电路中设置了检验错误和纠正错误的方法,即在出现误码时,可以利用后向信号使对方重发。因而数字传输适用于较远距离的传输,也能适用于性能较差的线路。 ③可构建综合数字通信网。采用时分交换后,传输和交换统一起来,可以形成一个综合数字通信网。 (2)数字化通信的缺点 ①占用频带较宽。因为线路传输的是脉冲信号,传送一路数字化语音信息需占20?64kHz的带宽,而一个模拟话路只占用4kHz带宽,即一路PCM信号占了几个模拟话路。对某一话路而言,它的利用率降低了,或者详它对线路的要求提高了。 ②技术要求复杂,尤其是同步技术要求精度很高。接收方要能正确地理解发送方的意思,就必须正确地把每个码元区分开来,并且找到每个信息组的开始,这就需要收发双方严格实现同步,如果组成一个数字网的话,同步问题的解决将更加困难。 ③进行模/数转换时会带来量化误差。随着大规模集成电路的使用以及光纤等宽频带传输介质的普及,对信息的存储和传输,越来越多使用的是数字信号的方式,因此必须对模拟信号进行模/数转换,在转换中不可避免地会产生量化误差。 数字信号与模拟信号的区别不在于该信号使用哪个波段(C、KU)进行转发,而在于信号采用何种标准进行传输。如:亚卫2号C波段转发器上是我国省区卫星数字电视节目,它所采用的标准是MPEG-2-DVBS。

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