Segnali analogici vs digitali: differenza e confronto

Punti chiave

1. Forma d'onda: I segnali analogici sono rappresentati da onde continue che cambiano gradualmente nel tempo. I segnali digitali sono unità discrete di dati rappresentate da impulsi on/off discreti o livelli di tensione.
2. Trasmissione dati: I dati analogici vengono trasmessi nella loro forma originale come onde modulate. I dati digitali vengono codificati come cifre binarie (1 e 0) prima della trasmissione.
3. Tolleranza al rumore: I segnali analogici sono più suscettibili al degrado e al rumore durante la trasmissione. I segnali digitali hanno una maggiore immunità al rumore grazie ai livelli di quantizzazione discreti.

Cosa sono i segnali analogici?

I segnali analogici sono segnali continui e variabili nel tempo che rappresentano quantità fisiche del mondo reale. Si caratterizzano per la loro forma d'onda fluida e continua, che può assumere qualsiasi valore entro un certo intervallo. I segnali analogici sono comunemente utilizzati per trasmettere ed elaborare informazioni in vari campi, tra cui telecomunicazioni, sistemi audio e video e strumentazione.

I segnali analogici possono assumere infiniti valori entro un dato intervallo. Il segnale cambia in modo fluido e continuo nel tempo, consentendo un'ampia gamma di precisione e dettaglio. Sono rappresentati da forme d'onda, come onde sinusoidali o forme d'onda complesse, che descrivono l'ampiezza (forza) del segnale mentre varia nel tempo. Rappresentano direttamente le quantità fisiche. Ad esempio, nei sistemi audio, un segnale analogico rappresenta i continui cambiamenti nella pressione dell'aria che corrispondono alle onde sonore prodotte da uno strumento musicale o da una voce.

Cosa sono i segnali digitali?

I segnali digitali sono segnali discreti e non continui che rappresentano le informazioni utilizzando una serie di cifre o bit binari. A differenza dei segnali analogici che possono assumere qualsiasi valore entro un intervallo, i segnali digitali hanno un insieme limitato di valori discreti, rappresentati come 0 e 1. Questi segnali sono ampiamente utilizzati in vari sistemi digitali, inclusi computer, telecomunicazioni ed elettronica digitale.

I segnali digitali hanno un insieme limitato di valori discreti. Ciascun valore rappresenta una cifra binaria (bit), che può essere 0 o 1. Le cifre binarie vengono combinate per formare numeri binari, consentendo la rappresentazione di valori o stati diversi. Sono ottenuti attraverso un processo chiamato campionamento, dove il segnale analogico continuo viene misurato ad intervalli regolari. I valori campionati vengono quindi quantizzati, assegnando valori digitali discreti in base alla loro ampiezza o intensità.

Differenza tra segnali analogici e digitali

1. I segnali analogici sono continui e rappresentano direttamente le quantità fisiche del mondo reale, mentre i segnali digitali sono discreti e rappresentano le informazioni utilizzando una serie di cifre o bit binari.
2. I segnali analogici possono avere infinite variazioni e fornire una rappresentazione continua del segnale, consentendo elevata precisione e accuratezza. I segnali digitali hanno valori discreti, che possono introdurre errori di quantizzazione e precisione limitata.
3. I segnali analogici sono più suscettibili al rumore e alle interferenze, che possono introdurre distorsioni durante la trasmissione e l'elaborazione. I segnali digitali hanno una maggiore immunità al rumore, poiché possono essere ricostruiti accuratamente anche in presenza di rumore.
4. I segnali analogici richiedono circuiti analogici specializzati per l'elaborazione e la memorizzazione. I segnali digitali, d'altro canto, possono essere facilmente elaborati, manipolati e archiviati utilizzando sistemi digitali come computer e dispositivi di archiviazione digitale.
5. I segnali analogici possono subire un degrado e una perdita di qualità nelle trasmissioni a lunga distanza a causa di fattori quali attenuazione e rumore. I segnali digitali possono essere trasmessi e riprodotti senza perdita di qualità, purché i livelli di rumore siano entro limiti accettabili.

Confronto tra segnali analogici e digitali

Parametri di confronto	Segnali Analogici	Segnali digitali
sul Mercato	Rappresenta direttamente le quantità fisiche del mondo reale con un intervallo continuo di valori.	Rappresenta le informazioni utilizzando una serie di cifre binarie discrete (bit).
Precisione	Offre elevata precisione e accuratezza grazie alla natura continua del segnale.	Può introdurre errori di quantizzazione e avere una precisione limitata rispetto ai segnali analogici.
Variazione del segnale	Può avere infinite variazioni e fornire una rappresentazione continua del segnale.	Ha valori discreti e variazioni limitate poiché è composto da un numero finito di cifre binarie.
Immunità al rumore	Più suscettibile al rumore e alle interferenze durante la trasmissione e l'elaborazione.	Maggiore immunità al rumore in quanto ricostruibile con precisione anche in presenza di rumore.
Elaborazione e archiviazione	Richiedono circuiti analogici specializzati per l'elaborazione e l'archiviazione.	Possono essere facilmente elaborati, manipolati e archiviati utilizzando sistemi e tecnologie digitali.

Riferimenti

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

Ultimo aggiornamento: 24 novembre 2023