Ψηφιακό vs Αναλογικό: Διαφορά και Σύγκριση

Όταν ένα άτομο μιλάει στο τηλέφωνο, μετά βίας σκέφτεται πώς φτάνει η φωνή του στο άλλο άτομο. Τέτοιες εγκαταστάσεις έγιναν δυνατές λόγω σημάτων.

Η φωνή διανύει αυτή τη συγκεκριμένη απόσταση για να φτάσει σε άλλο σημείο με τη μορφή σημάτων που δημιουργούνται και μεταδίδονται από ηλεκτρονικές συσκευές. Τα ψηφιακά σήματα και τα αναλογικά σήματα είναι επίσης δύο τέτοια σήματα που χρησιμοποιούνται σε πολλές τεχνολογίες για τον καθορισμό των δεδομένων.

Βασικές τακτικές

1. Τα ψηφιακά σήματα αντιπροσωπεύουν πληροφορίες χρησιμοποιώντας διακριτές τιμές, δυαδικό κώδικα (0s και 1s), ενώ τα αναλογικά σήματα χρησιμοποιούν συνεχείς κυματομορφές για την αναπαράσταση πληροφοριών.
2. Η ψηφιακή τεχνολογία προσφέρει βελτιωμένη ακρίβεια, λιγότερη υποβάθμιση του σήματος και ευκολότερη αποθήκευση και μετάδοση από την αναλογική τεχνολογία.
3. Τόσο τα ψηφιακά όσο και τα αναλογικά συστήματα χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές, με την ψηφιακή τεχνολογία να γίνεται όλο και πιο διαδεδομένη στις σύγχρονες επικοινωνίες, τους υπολογιστές και τα μέσα.

Ψηφιακό vs Αναλογικό

Αναλογικά σήματα είναι συνεχή σήματα που ποικίλλουν σε πλάτος και συχνότητα με την πάροδο του χρόνου. Τα ψηφιακά σήματα είναι διακριτά σήματα που αντιπροσωπεύουν πληροφορίες σε δυαδική μορφή, που αποτελούνται από 0 και 1. Τα αναλογικά σήματα είναι συνεχή, μεταβαλλόμενα σήματα, ενώ τα ψηφιακά σήματα είναι διακριτά, δυαδικά σήματα.

Τα ψηφιακά σήματα είναι σήματα που χρησιμοποιούνται σε ένα γράφημα για την εμφάνιση της ακολουθίας δεδομένων μεμονωμένων μονάδων. Δηλώνει μία τιμή κάθε φορά που λαμβάνεται από ένα πεπερασμένο σύνολο.

Τα ψηφιακά σήματα είναι βολικά στην ανάλυση και δεν παράγουν θόρυβο. Αυτά τα σήματα μεταδίδονται από ηλεκτρονικές συσκευές όπως smartphone, tablet, smartwatches κ.λπ.

Τα αναλογικά σήματα είναι σταθερά σήματα που αντιπροσωπεύονται από μία χρονικά μεταβαλλόμενη ποσότητα. Αυτές οι ποσότητες μπορεί να είναι ανθρώπινη φωνή, τάσεις, θερμόμετρα και πίεση, ενώ υποδηλώνουν επίσης μια άλλη μεταβλητή που βασίζεται στον χρόνο.

Τα αναλογικά σήματα επεξεργάζονται ευκολότερα και είναι φορητά. Αυτά τα σήματα μπορούν να αντιπροσωπεύουν πιο ακριβείς πληροφορίες επειδή έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα. Τα αναλογικά σήματα είναι η καλύτερη επιλογή για τη μετάδοση σημάτων ήχου και εικόνας.

Συγκριτικός πίνακας

Παράμετροι Σύγκρισης	Ψηφιακό	Αναλογικό
Τύπος κυμάτων	Τα κύματα που χρησιμοποιούνται για την αναπαράσταση ψηφιακών σημάτων φαίνεται να είναι τετράγωνα κύματα.	Τα κύματα που χρησιμοποιούνται για την αναπαράσταση αναλογικών σημάτων φαίνεται να είναι ημιτονοειδή.
Τύπος σημάτων	Ο τύπος των σημάτων που χρησιμοποιούνται από το σύστημα ψηφιακού σήματος περιγράφεται ως διακριτά σήματα.	Ο τύπος των σημάτων που χρησιμοποιούνται από το αναλογικό σύστημα σήματος περιγράφεται ως συνεχή σήματα.
Λειτουργικότητα	Οι πληροφορίες μετατρέπονται σε αναλογικά κύματα και στη συνέχεια καταγράφονται ως τετράγωνα κύματα από ψηφιακά σήματα.	Τα αναλογικά σήματα καταγράφουν τις φυσικές κυματομορφές στην αρχική τους δομή ή τον τρόπο που δημιουργήθηκαν αρχικά.
Κιβώτιο ταχυτήτων	Η διαδικασία μετάδοσης ψηφιακών σημάτων είναι ηχομονωμένη και πολύ βολική για να επιτευχθεί.	Η διαδικασία μετάδοσης αναλογικών σημάτων δεν είναι εύκολη γιατί επηρεάζεται από υπερβολικό θόρυβο.
Αποθηκευτικός χώρος	Οι πληροφορίες που μεταφέρονται μέσω ψηφιακών σημάτων αποθηκεύονται με τη μορφή bit.	Οι πληροφορίες που μεταφέρονται μέσω αναλογικών σημάτων αποθηκεύονται ως σήματα κυματομορφής.

Τι είναι το Digital;

Τα ψηφιακά σήματα χρησιμοποιούνται για την αναπαράσταση και ανάλυση των συγκεκριμένων δεδομένων παρακολουθώντας τις διακριτές τους τιμές. Μπορεί να υπάρχει ένας πεπερασμένος αριθμός από αυτές τις τιμές και τα ψηφιακά σήματα λαμβάνουν ένα προς ένα.

Αυτή είναι η διαδικασία που κάνει τα ψηφιακά σήματα αντίθετα από τα αναλογικά. Εάν ένα άτομο δει την οπτική αναπαράσταση ψηφιακών σημάτων, θα παρατηρήσει ότι αυτά τα σήματα δεν είναι οργανικά.

Παρουσιάζουν τις πληροφορίες για τα δεδομένα σε μεμονωμένες ζώνες. Αυτές οι ζώνες είναι αναλογικού επιπέδου. Ένα ψηφιακό σήμα μπορεί να έχει δύο έγκυρες τιμές: λογικά σήματα και δυαδικά σήματα.

Τα δυαδικά σήματα εμφανίζονται με δύο ζώνες τάσης γνωστές ως μηδενικά βολτ ή γείωση. Τα λογικά σήματα και τα δυαδικά σήματα ανταποκρίνονται σε έναν τομέα Boolean που είναι "αληθής και ψευδής".

Τα δυαδικά σήματα ψηφιακών σημάτων αντιπροσωπεύουν ένα δυαδικό ψηφίο κάθε φορά. Τα ψηφιακά σήματα περιγράφονται ως παλμικοί συρμοί στα ψηφιακά ηλεκτρονικά.

Ένα συρμό παλμών είναι ένα παλμικό κύμα που περιλαμβάνει τετράγωνα κύματα και είναι ένας τύπος μη ημιτονοειδών κυμάτων. Ως εκ τούτου, το πλάτος αυτών των παλμών γίνεται παρόμοιο με τα τετράγωνα κύματα.

Μια αναπαράσταση φυσικού σήματος ψηφιακών σημάτων ανήκει στο πεδίο της επεξεργασίας σήματος. Ένα αναλογικό σήμα διαμορφώνεται από ένα συγκεκριμένο σήμα ελέγχου για τη δημιουργία ψηφιακών σημάτων. Αυτά τα σήματα είναι αρκετά ωφέλιμα για τη μετάδοση των δεδομένων.

Τι είναι το Analog;

Ένα σταθερό σήμα που δείχνει άλλες ποσότητες που αναφέρονται ως ανάλογες με έναν άλλο τύπο ποσοτήτων είναι γνωστό ως αναλογικά σήματα.

Τα αναλογικά σήματα θεωρούνται χρήσιμα για την ανίχνευση φυσικών φαινομένων όπως η ταχύτητα του ανέμου, του κεραυνού, του σεισμού, του ηφαιστείου κ.λπ. Κάθε τύπος σήματος περιγράφεται ως ηλεκτρικό ή μερικές φορές ηλεκτρομαγνητικό ρεύμα.

Το ίδιο ισχύει και για τα αναλογικά σήματα. Είναι βολικά για τη μετάδοση δεδομένων από το ένα σύστημα δικτύου στο άλλο. Υπάρχει ένα πολύ σημαντικό μέρος της βιομηχανίας τηλεπικοινωνιών και της επιστημονικής οργάνωσης για να κάνει προβλέψεις για τα φυσικά φαινόμενα.

Τα αναλογικά σήματα χρησιμοποιούν τη συγκεκριμένη ιδιότητα ενός μέσου ή μιας πληροφορίας για να μεταφέρουν τα σήματα. Για παράδειγμα, μέσα όπως το aneroid βαρόμετρα χρησιμοποιήστε την περιστροφική θέση για να μεταδώσετε πληροφορίες σχετικά με την πίεση.

Η συχνότητα, το ρεύμα και η τάση ενός αναλογικού σήματος μπορεί να διαφέρουν με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων. Τα αναλογικά σήματα είναι ικανά να μεταφέρουν οποιαδήποτε δεδομένα ή πληροφορίες από το ένα σημείο στο άλλο.

Μπορούν επίσης να επεξεργαστούν τις παραμικρές αλλαγές στη θερμοκρασία, την πίεση, το φως, τον ήχο κ.λπ.

Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μια συσκευή γνωστή ως μετατροπέας για να μετατρέψουν φυσικές ποσότητες ή μεταβλητές σε αναλογικά σήματα. Αυτή η συσκευή είναι ευεργετική για τη μετατροπή μιας συγκεκριμένης μορφής σήματος σε άλλη.

Το ρεύμα ή η τάση που παράγεται από σήματα ή φυσικά μεγέθη αναφέρεται ως αναλογικό.

Κύριες διαφορές μεταξύ ψηφιακού και αναλογικού

1. Το υλικό που χρησιμοποιείται για τη λειτουργία συστημάτων ψηφιακών σημάτων διαμορφώνεται εύκολα ανάλογα με τις ανάγκες. Από την άλλη πλευρά, το υλικό που χρησιμοποιείται για τα αναλογικά σήματα δεν είναι ευέλικτο.
2. Ένα άτομο χρειάζεται περισσότερα το εύρος ζώνης να μεταφέρει τα ψηφιακά σήματα από το συνηθισμένο. Από την άλλη πλευρά, τα αναλογικά σήματα δεν απαιτούν μεγάλο εύρος ζώνης.
3. Οι απαιτήσεις σε ηλεκτρική ενέργεια ή οποιαδήποτε ενέργεια από ψηφιακά σήματα είναι σημαντικά λιγότερες. Από την άλλη πλευρά, τα αναλογικά σήματα απαιτούν περισσότερη ενέργεια σε σύγκριση με τα ψηφιακά σήματα.
4. Το σύστημα ψηφιακών σημάτων είναι πιο κατάλληλο για ηλεκτρονικά και υπολογιστές. Από την άλλη πλευρά, τα αναλογικά σήματα χρησιμοποιούνται για την εγγραφή και μετάδοση ήχου και βίντεο.
5. Η εγκατάσταση ή η αγορά ενός συστήματος ψηφιακού σήματος μπορεί να είναι δαπανηρή. Από την άλλη πλευρά, τα συστήματα αναλογικού σήματος είναι φθηνότερα από τα συστήματα ψηφιακού σήματος.

αναφορές

1. https://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S0218127492000562
2. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1979STIA…8023225S/abstract

Τελευταία ενημέρωση: 25 Ιουλίου, 2023