Analoog- ja digitaalsignaalid: erinevus ja võrdlus

Võtme tagasivõtmine

1. Waveform: Analoogsignaale esindavad pidevad lained, mis aja jooksul sujuvalt muutuvad. Digitaalsed signaalid on diskreetsed andmeühikud, mida esindavad diskreetsed sisse/välja impulsid või pingetasemed.
2. Andmeedastus: Analoogandmed edastatakse algsel kujul moduleeritud lainetena. Digitaalsed andmed kodeeritakse enne edastamist kahendnumbritena (1s ja 0s).
3. Müra taluvus: Analoogsignaalid on edastuse ajal vastuvõtlikumad halvenemisele ja mürale. Digitaalsignaalidel on diskreetsete kvantimistasemete tõttu suurem mürakindlus.

Mis on analoogsignaalid?

Analoogsignaalid on pidevad ajas muutuvad signaalid, mis esindavad reaalseid füüsilisi suurusi. Neid iseloomustab nende sujuv ja pidev lainekuju, mis võib teatud vahemikus omandada mis tahes väärtuse. Analoogsignaale kasutatakse tavaliselt teabe edastamiseks ja töötlemiseks erinevates valdkondades, sealhulgas telekommunikatsioonis, heli- ja videosüsteemides ning mõõteriistades.

Analoogsignaalid võivad teatud vahemikus võtta lõpmatuid väärtusi. Signaal muutub aja jooksul sujuvalt ja pidevalt, võimaldades laia valikut täpsust ja detaile. Neid esindavad lainekujud, nagu siinuslained või komplekssed lainekujud, mis kujutavad signaali amplituudi (tugevust), kuna see muutub ajas. Need esindavad otseselt füüsilisi suurusi. Näiteks helisüsteemides tähistab analoogsignaal pidevaid õhurõhu muutusi, mis vastavad muusikainstrumendi või hääle tekitatud helilainetele.

Mis on digitaalsed signaalid?

Digitaalsed signaalid on diskreetsed, mittepidevad signaalid, mis esitavad teavet kahendnumbrite või bittide jada abil. Erinevalt analoogsignaalidest, mis võivad teatud vahemikus omandada mis tahes väärtuse, on digitaalsignaalidel piiratud hulk diskreetseid väärtusi, mis on esitatud 0-de ja 1-dena. Neid signaale kasutatakse laialdaselt erinevates digitaalsüsteemides, sealhulgas arvutites, telekommunikatsioonis ja digitaalelektroonikas.

Digitaalsignaalidel on piiratud hulk diskreetseid väärtusi. Iga väärtus tähistab kahendnumbrit (bitti), mis võib olla kas 0 või 1. Kahendnumbrid kombineeritakse kahendarvudeks, mis võimaldavad erinevate väärtuste või olekute esitamist. Need saadakse protsessiga, mida nimetatakse diskreetimiseks, kus pidevat analoogsignaali mõõdetakse korrapäraste ajavahemike järel. Seejärel kvantifitseeritakse diskreetsed väärtused, määrates nende amplituudi või intensiivsuse alusel diskreetsed digitaalsed väärtused.

Analoog- ja digitaalsignaalide erinevus

1. Analoogsignaalid on pidevad ja esindavad otseselt reaalseid füüsilisi suurusi, samas kui digitaalsignaalid on diskreetsed ja kujutavad teavet kahendnumbrite või bittide jada abil.
2. Analoogsignaalidel võib olla lõpmatuid variatsioone ja need pakuvad signaali pidevat esitust, võimaldades suurt täpsust ja täpsust. Digitaalsignaalidel on diskreetsed väärtused, mis võivad põhjustada kvantimisvigu ja piiratud täpsust.
3. Analoogsignaalid on vastuvõtlikumad mürale ja häiretele, mis võivad edastamise ja töötlemise ajal tekitada moonutusi. Digitaalsignaalidel on suurem mürakindlus, kuna neid saab täpselt rekonstrueerida ka müra olemasolul.
4. Analoogsignaalide töötlemiseks ja salvestamiseks on vaja spetsiaalseid analoogskeeme. Teisest küljest saab digitaalseid signaale hõlpsasti töödelda, manipuleerida ja salvestada digitaalsete süsteemide, näiteks arvutite ja digitaalsete salvestusseadmete abil.
5. Analoogsignaalide kvaliteet võib kaugedastuse ajal halveneda ja halveneda selliste tegurite tõttu nagu sumbumine ja müra. Digitaalseid signaale saab edastada ja reprodutseerida ilma kvaliteeti kaotamata, kui müratase on vastuvõetavates piirides.

Analoog- ja digitaalsignaalide võrdlus

Võrdlusparameetrid	Analoogsignaalid	Digitaalsed signaalid
esindus	Esindab reaalse maailma füüsikalisi suurusi otse pideva väärtusvahemikuga.	Esindab teavet diskreetsete kahendnumbrite (bittide) jada abil.
Täpsus	Pakub suurt täpsust ja täpsust tänu signaali pidevale iseloomule.	Võib tekitada kvantimisvigu ja olla analoogsignaalidega võrreldes piiratud täpsusega.
Signaali varieerumine	Võib omada lõpmatuid variatsioone ja pakkuda signaali pidevat esitust.	Sellel on diskreetsed väärtused ja piiratud variatsioonid, kuna see koosneb piiratud arvust kahendnumbritest.
Müra puutumatus	Edastamise ja töötlemise ajal vastuvõtlikum mürale ja häiretele.	Kõrgem mürakindlus, kuna seda saab täpselt rekonstrueerida ka müra olemasolul.
Töötlemine ja ladustamine	Töötlemiseks ja salvestamiseks on vaja spetsiaalseid analoogskeeme.	Seda saab hõlpsasti töödelda, manipuleerida ja digitaalsete süsteemide ja tehnoloogiate abil salvestada.

viited

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168900298009863?casa_token=Rg8fPsvjoEIAAAAA:3inv4jz8r9Osm0EnI9lmiwEf8PGfurN-_5XHVg9gGsJA2uDsHpqPXtYMgLzffiRswx5K5Ny_Gw

Viimati värskendatud: 24. novembril 2023