模拟信号和数字信号的区别是什么?

模拟信号和数字信号的区别是什么?
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20世纪70年代初,电子表因其操作简单、使用方便而受到消费者的追捧。今天的cd是基于数字技术,而旧的黑胶唱片是模拟的。虽然模拟设备仍在使用,但尽可能使用数字系统。

图片:维基共享Geo Swan

模拟和数字的区别

模拟系统使用波形的原始形式,而数字系统使用离散值-电压。数字系统将原始波形转换成一组数字并记录这些数字。在操作时,该系统将这些数字转换成与原始模拟波形非常相似的电压流。

数字系统中的离散值由数字或一些非数字符号(如图标或符号)表示。它利用离散值进行处理、传输、输入、存储或显示,而不是像模拟系统那样使用连续范围的值。在数字系统中,数据信号被转换成二进制格式,音频或视频数据由一系列1和0表示。

模拟技术和数字技术在各个层面上都有所不同,特别是在信号输入的方法、数据的存储和信号传输方面,或者可以说,设备组件的内部工作方式不同。

数字模拟

数字传输和模拟传输之间的主要区别是每个系统所需的传输容量或带宽。例如,对于一个平均的NTSC视频信号,模拟信号可以在大约4.5 MHz的非常低的带宽上工作,数据速率为143.2 Mb/s。同时,数字视频传输可能需要约74.25 MHz的大带宽和1485 Mb/s的数据速率。对于数字传输,先进的单模光纤可以很容易地使这些更高的数据速率在更远的距离上访问,而传统的铜同轴电缆根本无法达到这些数据速率水平。

还有一点很重要数字和模拟传输的区别是设备恢复传输信号的能力。在模拟系统中,为了在接收端重建发射信号,需要进行一些调整。这是因为模拟调制的行为是可变的。由此可以看出数字系统的简单性,它采用二进制格式对信号进行编码,易于重构。数字信号可以包含更大的信息,允许在接收端纠正任何传输错误。它使数字传输系统比模拟传输系统更好,因为它们可以消除噪声的影响。

数字技术利用采样来记录、传输和重建数据。例如,当数字音乐系统记录原始波形时,它会以每秒数千次的速度对音乐进行采样。CD录音大约每秒44000次。这意味着它每秒记录44000个数字。每秒采样次数越多,信号的质量就越好。在重建时,原始波形以闪电般的速度以一次一个比特的速率产生。

数字系统传递重建信号作为原始信号的精确副本,没有任何干扰和噪声。

参考文献

普遍的老师:区分模拟和数字传输

韦尔斯利学院:模拟和数字声音表示

区别:数字和模拟