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嵌入式系统开发笔记86:模拟信号与数字信号

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文章目录

  • 引言
  • 第一部分:模拟信号
  • 第二部分:数字信号
  • 第三部分:自热界中的常见信号
  • 探讨自然界中是否存在数字信号
  • 第六部分:计算机与数字信号
  • 模拟信号的优缺点分析
    • 优点分析

    • 缺点分析

    • 七、数字信号的优缺点

      • 1、优点
      • 2、缺点

前言

本文介绍模拟信号与数字信号。

一、模拟信号

在这里插入图片描述

模拟信号被定义为物理量在特定范围内的持续变化状态;它也可以理解为其数据参数在任一时刻均可取到无限多值,并且是在持续时间段内不断变化的表现形式;这一本质属性表征着信号的状态随时间无间断地转变。

二、数字信号

在这里插入图片描述

数字信号通过采用离散数值作为自变量与因变量,在信息处理中被广泛使用。它通过采用0与1两种数值表示自然界的物理状态,并且其本质属性表现在变化特性上。

三、自热界中的常见信号

在这里插入图片描述

绝大多数自然界中的信号都是连续可变的。如温度、湿度等物理量均为模拟信号。

四、自然界中是否存在数字信号

在这里插入图片描述

在自然界中几乎找不到数字信号这一现象较为常见,在较狭隘的理解范围内某些生理电信号可能被视为数字信号但本质上仍是模拟信号例如在研究心脏舒张和收缩阶段时可被视为数字信号的一种而当观察心电图曲线时则呈现为模拟信号的表现形式

五、计算机与数字信号

在这里插入图片描述

数字电子计算机本质上只能识别并处理数字信号。自然界中存在的模拟信号必须被转换为数字化形式后才能被计算机识别和处理。因为数字电子计算机内部仅使用二进制系统(即仅有'0'和'1'两种状态),因此即使当前使用的计算机具有强大的功能性能,其本质也只能识别并操作这两种基本的二进制数值。

六、模拟信号的优缺点

1、优点

(1)无穷大的分辨率;

(2)不存在量化误差;

(3)可以对自然界中的物理量进行真实逼近。

2、缺点

(1)容易收到噪声干扰;

(2)不适合长距离传输;

(3)有损信号不能还原;

(4)硬件处理复杂化;

(5)熟练掌握,难度较大。

七、数字信号的优缺点

1、优点

(1)抗干扰能力强;

(2)可以借助计算机,进行算法处理;

(3)相比较模拟信号,学习难度相对较低。

2、缺点

(1) 不能无限逼近原始信号;

(2) 处理速度慢于模拟信号;

(3) 占用更大的存储空间;

(4) 需要功能更强的计算机;

(5)依赖于微电子技术的发展。

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