模拟信号与数字信号知识介绍PPT课件
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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(BB t N 1=)、关系:M N R B b 2log=·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 //。
模拟信号与数字信号的基础知识(信号)是将数据从一个系统或(网络)传输到另一系统或网络的电磁或(电流)。
在(电子)设备中,信号通常是随时间变化的电压,也是携带信息的电磁波,当然也可以是电流等其他形式。
电子设备中使用的信号主要有两种类型:(模拟)信号和(数字信号)。
本文将讨论模拟信号与数字信号的特性、用途、优缺点以及典型应用。
模拟信号模拟信号会随时间变化,而且通常被限制在一个范围内(例如+ 12V至-12V)。
但在这个连续的范围内,它会有无限多个值。
模拟信号使用介质的给定属性来传递信号信息,例如通过电线来传递电。
在电信号中,用信号的不同电压、电流或频率来表达信息。
模拟信号通常用于反应光线、声音、温度、位置、压力或其他物理现象的变化。
绘制电压与时间的关系图,我们会发现模拟信号会产生平滑而连续的曲线,不会产生任何离散变化(请参见图1)。
图1: 模拟信号数字信号数字信号则将数据表示为一连串离散的值。
在给定时间内,数字信号只能从有限的一组可能值中选取一个值。
采用数字信号,物理量表达的信息可能有很多种:可变电流或电压电磁场的相位或极化声压磁存储介质的磁化数字信号用于所有的(数字电子)设备中,包括计算设备和数据传输设备。
在电压与时间的关系图中,数字信号通常为0或VCC(如1.8V、3.3V或5V))两值之一(见图2)。
(模拟电子)设备大多数基本电子元件((电阻)、(电容)、电感、(二极管)、(晶体管)和(运算放大器))本质上都是模拟组件。
由这些元件组合而成的电路为模拟电路(参见图3)。
图3: 模拟电路模拟电路可以是多个组件的复杂设计,也可以很简单,例如两个电阻就可以构成一个分压器。
通常,与实现相同任务的(数字电路)相比,模拟电路的设计难度更大。
模拟电路通常更容易产生噪声,无论“噪声”有多小,都会对电压产生影响。
而电压水平的微小变化在后续处理中都会产生明显的误差。
模拟信号常用于使用连续信号传递语音、数据、图像、信号或(视频)信息的(通信)系统中。