模拟信号的数字传输-学习总结

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。

数字信号传输与模拟信号传输的比较随着科技的进步与发展，无线通信以及数据传输方式也得到了极大的改善。

在通信领域中，数字信号传输与模拟信号传输是两种常见的方式。

本文将比较数字信号传输与模拟信号传输的优缺点，并分析其应用范围。

（一）数字信号传输与模拟信号传输的基本概念和原理1. 数字信号传输：数字信号是离散信号，它的状态是由一系列离散值组成的。

在传输过程中，数字信号可以通过编码和译码的方式将信号转换为二进制数字，再通过通信介质传输。

2. 模拟信号传输：模拟信号是连续信号，它的状态可以在一个连续范围内取值。

模拟信号的传输是通过传感器将信号转换为电压或电流的变化，并通过通信介质传输。

（二）1. 噪音抗干扰能力：- 数字信号传输的优点在于它具有较高的噪音抗干扰能力。

由于数字信号是离散的，因此在传输过程中能够更好地抵抗噪音的干扰。

而模拟信号由于其连续性，对于噪音和干扰更加敏感。

2. 信号传输的准确性：- 数字信号的传输准确性较高，由于其离散性，数字信号的传输不容易发生失真。

而模拟信号的传输容易受到干扰，可能会发生失真现象。

3. 传输距离：- 数字信号的传输距离相对较远，通过使用中继设备和调制解调器等方式可以将信号传输到更远的地方。

而模拟信号的传输距离相对较短，传输距离受到信号衰减和干扰的影响。

4. 带宽利用：- 数字信号传输可以更有效地利用带宽资源，通过压缩和编码技术，数字信号传输可以在相同的带宽下传输更多的信息。

而模拟信号传输由于其连续性，需要使用较宽的频带来传输相同数量的信息。

（三）数字信号传输与模拟信号传输的应用范围1. 数字信号传输的应用范围：- 数字信号传输主要应用于各种数字通信领域，包括移动通信、互联网、数字电视、数字广播以及以太网等。

数字信号传输对于数据的精确传输非常重要，可以更好地抵抗干扰。

2. 模拟信号传输的应用范围：- 模拟信号传输广泛应用于音频和视频领域，如模拟音频传输、视频传输、无线电广播等。

通信原理第一章小结通信原理是一门介绍通信系统基本原理和技术的学科。

本文将对通信原理第一章内容进行小结，包括通信系统的基本构成、模拟信号与数字信号的特点以及常用的调制技术。

一、通信系统的基本构成通信系统是由发送机、信道和接收机组成的。

发送机将信息转化为信号，并通过信道传输到接收机，接收机将信号恢复为信息。

在通信系统中，发送机的主要任务是将信息转化为便于传输的信号。

信道是信息传输的媒介，可以是有线传输线路、光纤或者无线信道等。

接收机负责将接收到的信号恢复为原始的信息。

二、模拟信号与数字信号的特点1. 模拟信号模拟信号是一种连续的信号，它的取值可以是任意的实数。

模拟信号可以通过不同的方式表示，例如电压、电流或者声音的振幅。

模拟信号具有以下特点：•连续性：模拟信号在时间和幅度上都是连续变化的。

•无失真传输：模拟信号在传输过程中不会发生形状或幅度的变化。

2. 数字信号数字信号是一种离散的信号，它的取值只能是离散的整数。

数字信号通过采样和量化将连续的模拟信号转化为离散的信号。

数字信号具有以下特点：•离散性：数字信号在时间和幅度上都是离散的。

•误差累积：数字信号在采样和量化过程中会引入误差，这些误差会随着传输的进行不断累积。

三、常用的调制技术调制是指将原始信号转换为适合传输的信号。

常用的调制技术包括模拟调制和数字调制。

1. 模拟调制模拟调制是指通过改变载波的某些参数来表示原始信号的调制技术。

常见的模拟调制技术有： - 幅度调制（AM）：通过改变载波的振幅来表示原始信号。

- 频率调制（FM）：通过改变载波的频率来表示原始信号。

- 相位调制（PM）：通过改变载波的相位来表示原始信号。

2. 数字调制数字调制是指将原始信号转换为离散的数字信号的调制技术。

常见的数字调制技术有： - 脉冲调制（PAM）：通过改变脉冲的幅度来表示数字信号。

- 正交幅度调制（QAM）：通过改变两个正交载波的幅度和相位来表示数字信号。

- 正交频分复用（OFDM）：将数字信号分成多个子载波进行传输。

第1篇一、实验背景随着信息技术的飞速发展，信号传输技术在各个领域都发挥着至关重要的作用。

本实验旨在通过一系列的信号传输实验，加深对信号传输基本原理、技术及实际应用的理解。

实验涵盖了模拟信号和数字信号的传输，以及信号调制、解调、滤波等关键环节。

二、实验目的1. 理解信号传输的基本原理和过程。

2. 掌握信号调制、解调、滤波等关键技术。

3. 熟悉模拟信号和数字信号传输的特点及区别。

4. 分析信号传输过程中可能出现的干扰和噪声，并提出相应的解决方法。

三、实验内容1. 模拟信号传输实验（1）实验原理：通过观察示波器上的波形，分析模拟信号的传输过程，包括调制、解调、滤波等环节。

（2）实验步骤：1. 连接实验电路，包括信号发生器、调制器、解调器、滤波器等。

2. 调整信号发生器，产生一定频率和幅度的正弦波信号。

3. 观察调制器输出波形，分析调制效果。

4. 将调制后的信号输入解调器，观察解调效果。

5. 通过滤波器滤除噪声，观察滤波效果。

（3）实验结果与分析：通过实验，我们发现模拟信号在传输过程中容易受到干扰和噪声的影响，导致信号失真。

调制、解调、滤波等环节可以有效提高信号质量，降低干扰和噪声的影响。

2. 数字信号传输实验（1）实验原理：通过观察示波器上的波形，分析数字信号的传输过程，包括编码、解码、传输等环节。

（2）实验步骤：1. 连接实验电路，包括数字信源、编码器、解码器、传输线路等。

2. 调整数字信源，产生一定频率和幅度的数字信号。

3. 观察编码器输出波形，分析编码效果。

4. 将编码后的信号通过传输线路传输。

5. 观察解码器输出波形，分析解码效果。

（3）实验结果与分析：通过实验，我们发现数字信号在传输过程中具有较强的抗干扰能力，能够有效降低噪声的影响。

编码、解码等环节可以提高信号传输的可靠性。

3. 信号调制、解调实验（1）实验原理：通过观察示波器上的波形，分析信号调制、解调过程。

（2）实验步骤：1. 连接实验电路，包括调制器、解调器、滤波器等。

adc工作总结ADC工作总结。

ADC（Analog-to-Digital Converter）是一种将模拟信号转换为数字信号的重要设备，广泛应用于各种电子设备中。

作为一名ADC工程师，我在过去一段时间里积累了一些经验和体会，现在我想通过这篇文章来总结一下我的工作。

首先，ADC工作需要对模拟电路和数字电路有深入的了解。

我在大学学习期间就对这两个领域进行了系统的学习和研究，这为我日后的工作打下了坚实的基础。

在实际工作中，我经常需要对模拟信号进行采样、保持和转换，这就需要我对模拟电路的原理和设计有深入的理解。

同时，我还需要对数字电路的设计和编程有一定的了解，因为ADC的输出是数字信号，需要通过数字电路进行处理和分析。

其次，ADC工作需要具备良好的分析和问题解决能力。

在实际工作中，经常会遇到各种各样的问题和挑战，比如信号干扰、量化误差、时序问题等。

这就需要我具备良好的分析能力，能够快速准确地找到问题的根源，并提出有效的解决方案。

在这方面，我经常会利用模拟电路仿真软件和数字电路设计工具进行分析和验证，以确保设计的稳定性和可靠性。

最后，ADC工作需要具备团队合作和沟通能力。

在实际工作中，我经常需要和其他工程师、技术人员进行合作，比如和模拟电路设计师、数字电路设计师、软件工程师等。

这就需要我具备良好的团队合作和沟通能力，能够有效地和他人进行协作和交流，共同完成项目的设计和开发工作。

总的来说，ADC工作需要具备扎实的理论基础、良好的分析能力和团队合作能力。

在未来的工作中，我会继续努力学习和提升自己，为公司的发展和项目的成功做出更大的贡献。

一、实训背景随着信息技术的飞速发展，数据传输技术在各行各业中扮演着越来越重要的角色。

为了提高我们对数据传输技术的理解和应用能力，我们开展了为期两周的数据传输实训。

本次实训旨在让我们掌握数据传输的基本原理、常用技术及其在实际应用中的运用。

二、实训目的1. 理解数据传输的基本概念和原理；2. 掌握常用数据传输技术的原理和实现方法；3. 培养实际操作能力和问题解决能力；4. 提高团队协作和沟通能力。

三、实训内容1. 数据传输基本概念及原理（1）数据传输的基本概念：数据传输是指将数据从一个设备传输到另一个设备的过程。

数据传输可以发生在同一设备内部，也可以发生在不同设备之间。

（2）数据传输的原理：数据传输的原理主要包括数据的编码、调制、传输、解调、解码等环节。

其中，编码是将数字信号转换为模拟信号的过程；调制是将数字信号加载到载波信号上；传输是将调制后的信号通过信道传输；解调是将传输后的信号从载波信号中提取出来；解码是将解调后的信号还原为原始数字信号。

2. 常用数据传输技术（1）串行传输：串行传输是指将数据一位一位地依次传输，适用于低速、近距离的数据传输。

串行传输的常用技术有RS-232、RS-485等。

（2）并行传输：并行传输是指将数据同时传输，适用于高速、近距离的数据传输。

并行传输的常用技术有USB、PCI等。

（3）网络传输：网络传输是指通过计算机网络进行数据传输，适用于远程、高速的数据传输。

网络传输的常用技术有TCP/IP、HTTP、FTP等。

3. 数据传输实验（1）串行传输实验：通过串口通信实验箱，实现PC与实验箱之间的数据传输，验证串行传输的原理。

（2）并行传输实验：通过并行通信实验箱，实现PC与实验箱之间的数据传输，验证并行传输的原理。

（3）网络传输实验：通过网络通信实验箱，实现PC与实验箱之间的数据传输，验证网络传输的原理。

四、实训过程及成果1. 实训过程（1）分组讨论：根据实训内容，将学生分为若干小组，每组讨论数据传输的基本概念、原理和常用技术。

模拟传输和数字传输模拟传输模拟信号是传导能量的一种方式，例如声波通过振动空气来传播。

一个音调和音量变化的声波，可以在纸张上被映射出来。

电话机是一个将模拟声波转变为相应电气信号的转换设备。

在电话或音频系统的接收端，接收到说话人振动信号的振幅（音量）和音调。

音调反映扭波的振动频率。

频率通常用每秒的周期数（cps）或赫兹（Hz）来测量。

一赫兹是一个cps。

1kHz（千赫）是1，OOOHz, 1MHz兆赫）是1，000kHz, 1GHz是1，000MHz 人类可以听到的范围在20Hz到20, 000Hz之间，并且这也是高保真音响设备的工作范围。

数字传输音频、视频、数据和其它"信息"，可以被编码成二进制数值，就可以被有效地传输，并且这些数值是以电脉冲的形式进行传输的。

线缆中的电压是在高低状态之间进行变化的。

因而，二进制1是通过产生一个正电压来传输的，而二进制0是通过产生一个负电压来传输的。

数字服务可以比模拟服务提供更高的可靠性，特别是对于长途情况更是如此。

如果这个信号需要放大，数字信号只需要简单地再生就行了。

与此相反，模拟信号在长途情况下需要一级级放大，而且还会放大电缆中的各种噪音。

模/数转换，或叫数字化，是将现实世界中连续变化的波形转变成可以在计算机中存储和处理的数字信号的过程。

这种模/数转换过程（通常称为脉码调制，PCM包括对信号以固定时间间隔进行采样，并以二进制的形式采集它的振幅和频率信息。

这个数值的精确性依赖于用于保存这个数值的位数。

如果一个模拟波以每秒1000次的速度进行采样，就可以获得1, 000个分离的数字数值用于存储或传输。

当语音为了在数字线路上进行传输而进行转换时，它每秒被采样8，000次，并且每个采样样本被转换成8位二进制数值于是一个数字化音频信道需要每秒64, 000 位的数据可以按面向位或面向字符（也称为面向字节）的方式进行传输。

在面向位的传输中，这些位表示数据的连续流（就象图象数据），它们除了表示帧开始的一个特定标志位外，对于发送方或接收方并没有什么特殊意义。

模拟数字信号的传输学习目标：1、掌握低通信号和带通信号抽样定理；2、掌握PAM原理，自然抽样原理，半顶抽样原理及其脉冲振幅调判3、掌握模拟信号的量化原理，均匀量化，量化噪声，最化信噪比；非均匀量化，4、掌握PCM 原理及十三折线非均匀量化编码和PCM的抗噪声性能：。

5、了解△M，PPCM,及ADPCM原理6、理解PCM 与△M的系统的比较导言：通信系统可以分为模拟通信系统和数字通信系统两类，本章在介绍抽样定理和脉冲振幅调制的基础上，将着重讨论用来传输模拟语音信号常用的脉冲编码调制(PCM)和增量调制(ΔM)原理及性能，并简要介绍时分复用与多路数字电话系统原理的基本概念。

采用脉码调制的模拟信号数字传输系统如图1所示。

图1 模拟信号的数字传输在发送端把模拟信号转换为数字信号的过程简称为模数转换，通常用符号A/D表示。

简单地说，模数转换要经过抽样、量化和编码三个步骤。

其中抽样是把时间上连续的信号变成时间上离散的信号；量化是把抽样值在幅度进行离散化处理，使得量化后只有预定的Q个有限的值；编码是用一个M进制的代码表示量化后的抽样值，通常采用M＝2的二进制代码来表示。

反过来在接收端把接收到的代码(数字信号)还原为模拟信号，这个过程简称为数模转换，通常用符号D/A表示。

数模转换是通过译码和低通滤波器完成的。

其中，译码是把代码变换为相应的量化值。

一、抽样定理抽样定理告诉我们：如果对某一带宽有限的时间连续信号(模拟信号)进行抽样，且抽速率达到一定数值时，那么根据这些抽样值就能准确地确定原信号。

也就是说，若要传输模拟信号，不一定要传输模拟信号本身，只需传输满足抽样定理要求的抽样值即可。

因此，该定理就为模拟信号的数字传输奠定了理论基础。

抽样定理的具体内容如下：一个频带限制在(0，)内的时间连续信号，如果以不大于1/(2)秒的间隔对它进行等间隔抽样，则将被所得到的抽样值完全确定。

也可以这么说：如果以的抽样速率进行均匀抽样上述信号，可以被所得到的抽样值完全确定。

简述模拟数据、数字数据和模拟信号、数字信号的表达方法摘要：一、概念区分：模拟数据与数字数据二、表达方法：模拟信号与数字信号三、模拟信号与数字信号的传输特点及优缺点四、总结：模拟数据与数字数据在实际应用中的选择正文：在我们现代的通信和数据传输中，模拟数据和数字数据扮演着重要的角色。

它们在传输过程中的表达方式有所不同，分别采用模拟信号和数字信号。

以下我们将详细介绍这两种数据及其表达方法，并分析它们在传输过程中的特点和优缺点。

一、概念区分：模拟数据与数字数据1.模拟数据：模拟数据是连续的数据，它在一定范围内可以取无限个值。

例如，音频、视频和传感器输出等都是模拟数据。

2.数字数据：数字数据是离散的数据，它只能取有限个离散值。

数字数据通常用于计算机处理和通信系统。

二、表达方法：模拟信号与数字信号1.模拟信号：模拟信号是连续变化的信号，可以表示模拟数据。

例如，音频、视频信号等。

2.数字信号：数字信号是离散变化的信号，可以表示数字数据。

例如，数字音频、数字视频信号等。

三、模拟信号与数字信号的传输特点及优缺点1.模拟信号传输特点：- 抗干扰能力强、无噪声积累：在模拟通信中，信号传输过程中对衰减的传输信号进行放大，噪声也被同时放大。

随着传输距离的增加，噪声累积越来越多，导致传输质量恶化。

- 频带利用率高：模拟信号可以充分利用频带资源，传输多路信号。

2.数字信号传输特点：- 抗干扰能力强：数字信号的幅值为有限个离散值，传输过程中受到噪声干扰，但在适当距离采用判决再生的方法，可以再生成没有噪声干扰的数字信号。

- 易于实现数字化处理：数字信号易于计算机处理和存储，便于实现数据压缩、加密等操作。

- 传输距离受限：与模拟信号相比，数字信号传输距离较短，需要更频繁地进行信号再生。

3.优缺点比较：- 模拟信号优点：频带利用率高、抗干扰能力强。

- 模拟信号缺点：传输距离受限、噪声累积导致传输质量下降。

- 数字信号优点：抗干扰能力强、易于实现数字化处理、传输距离较短。

第7章 模拟信号的数字传输7.1 学习指导 7.1.1 要点本章的要点主要有抽样定理；自然抽样和平顶抽样；均匀量化和非均匀量化；PCM 原理，A 律13折线编码，译码；ΔM 原理，不过载条件；PCM ，ΔM 系统的抗噪声性能；PCM 与ΔM 的比较；时分复用和多路数字电话系统原理；1. 概述为了使模拟信号实现数字化传输，首先要通过信源编码使模拟信号转换为数字信号，或称为―模/数转换‖即A/D 转换。

模/数转换的方法采用得最早而且应用较广泛的是脉冲编码调制(PCM)，PCM 通信系统原理图如图7-1所示。

图7-1 PCM 通信系统原理图抽样量化器编码器模拟信号PCM 信号译码器低通滤波器模拟信号数字通信系统PCM 信号由图7-1可见，PCM 系统由以下三部分组成。

(1) 模/数转换（A/D 转换）模/数转换包括三个步骤：抽样(Sampling)、量化(Quantization)和编码(Coding)。

a. 抽样是把在时间上连续的模拟信号转换成时间上离散的抽样信号，抽样信号在时间上是离散的，但是其取值仍然是连续的，所以是离散模拟信号。

b. 量化。

量化是把幅度上连续的抽样信号转换成幅度离散的量化信号，故量化信号已经是数字信号了，它可以看成是多进制的数字脉冲信号。

c. 是编码。

编码是把时间离散且幅度离散的量化信号用一个二进制码组表示。

(2) 数字方式传输——基带传输或带通传输；(3) 数/模转换（D/A ）——将数字信号还原为模拟信号。

包含了译码器和低通滤波器两部分。

2.抽样定理为模拟信号的数字化和时分多路复用（TDM ）奠定了理论基础。

根据抽样的脉冲序列是冲激序列还是非冲激序列，抽样可以分为理想抽样和实际抽样。

抽样是按照一定的抽样速率，把时间上连续的模拟信号变成一系列时间上离散的抽样值的过程。

能否由此样值序列重建源信号，取决于抽样速率大小，而描述这一抽样速率条件的定理就是著名的抽样定理。

(1) 低通信号的抽样定理定理：设有一个频带限制在（0，f H ）内的连续模拟信号m (t )，若以T s ≤1/(2f H )间隔对它抽样，则m (t )将被这些抽样值所完全确定。

第一章绪论1、通信的目的：传递消息中所包含的信息。

2、信息：是消息中包含的有效内容3、模拟信号信号的参量取值是连续(不可数、无穷多）的（抽样信号未量化仍为模拟信号）数字信号信号的参量取值是可数的有限的4、按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统;按照传输媒介、通信系统可分为有线通信系统和无线通信系统5、模拟消息⇔原始电信号（基带信号);基带信号⇔已调制信号(带通信号）6、数字通信系统模型信源编码与译码目的：①提高信息传输的有效性②完成模/数转换信道编码与译码目的:增强抗干扰能力，提高可靠性基本的数字调控方式有振幅键控（ASK）、频移键控(FSK)、绝对相移键控(PSK)、相对(差分)相移键控(DPSK)按同步的公用不同，分为载波同步、位同步、群（帧）同步、网同步7、数字通信的特点优点①抗干扰能力强,且噪声不积累②传输差错可控③便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、存储。

（便于将来自不同信源的信号综合到一起传输）④易于集成，使通信设备微型化，重量轻⑤易于加密处理，且保密性好缺点：①需要较大的传输带宽②对同步要求高8、按信号复用方式分类:频分复用、时分复用、码分复用按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统频分复用是用频谱搬移的方法是不同信号占据不同的频率范围;时分复用是用脉冲调制的方法使不同的信号占据不同的时间区间；码分复用是用正交的脉冲序列分别携带不同的信号。

9、单工、半双工和全双工通信单工通信：消息只能单方向传输的工作方式半双工通信:通信双方都能收发消息，但不能同时收发的工作方式全双工通信：通信双方可同时进行收发消息的工作方10、信息及其度量P（x）表示信息发生的概率，I表信息中所含的信息量上式中对数的底:若a = 2，信息量的单位称为比特（bit) ，可简记为b若a = e，信息量的单位称为奈特（nat)，若a = 10,信息量的单位称为哈特莱(Hartley）。