Analogie un digitālie signāli: atšķirība un salīdzinājums

Atslēgas

1. Viļņu forma: Analogos signālus attēlo nepārtraukti viļņi, kas laika gaitā vienmērīgi mainās. Digitālie signāli ir diskrētas datu vienības, ko attēlo diskrēti ieslēgšanas/izslēgšanas impulsi vai sprieguma līmeņi.
2. Datu pārraide: Analogie dati tiek pārraidīti to sākotnējā formā modulētu viļņu veidā. Digitālie dati pirms nosūtīšanas tiek kodēti kā bināri cipari (1s un 0s).
3. Trokšņa tolerance: Analogie signāli pārraides laikā ir jutīgāki pret degradāciju un troksni. Digitālajiem signāliem ir augstāka trokšņu noturība diskrētu kvantēšanas līmeņu dēļ.

Kas ir analogie signāli?

Analogie signāli ir nepārtraukti, laikā mainīgi signāli, kas atspoguļo reālās pasaules fiziskos lielumus. Tiem ir raksturīga vienmērīga un nepārtraukta viļņu forma, kas noteiktā diapazonā var iegūt jebkuru vērtību. Analogos signālus parasti izmanto, lai pārraidītu un apstrādātu informāciju dažādās jomās, tostarp telekomunikācijās, audio un video sistēmās un instrumentos.

Analogie signāli var iegūt bezgalīgas vērtības noteiktā diapazonā. Signāls mainās vienmērīgi un nepārtraukti laika gaitā, nodrošinot plašu precizitātes un detalizācijas diapazonu. Tos attēlo viļņu formas, piemēram, sinusoidālie viļņi vai sarežģītas viļņu formas, kas attēlo signāla amplitūdu (stiprumu), kas mainās atkarībā no laika. Tie tieši attēlo fiziskos lielumus. Piemēram, audio sistēmās analogais signāls atspoguļo nepārtrauktas gaisa spiediena izmaiņas, kas atbilst mūzikas instrumenta vai balss radītajiem skaņas viļņiem.

Kas ir digitālie signāli?

Digitālie signāli ir diskrēti, nepārtraukti signāli, kas attēlo informāciju, izmantojot bināro ciparu vai bitu sēriju. Atšķirībā no analogajiem signāliem, kas var iegūt jebkuru vērtību diapazonā, digitālajiem signāliem ir ierobežots diskrētu vērtību kopums, kas attēlots kā 0 un 1. Šos signālus plaši izmanto dažādās digitālajās sistēmās, tostarp datoros, telekomunikācijās un digitālajā elektronikā.

Digitālajiem signāliem ir ierobežots diskrētu vērtību kopums. Katra vērtība apzīmē bināro ciparu (bitu), kas var būt 0 vai 1. Binārie cipari tiek apvienoti, veidojot binārus skaitļus, ļaujot attēlot dažādas vērtības vai stāvokļus. Tos iegūst, izmantojot procesu, ko sauc par paraugu ņemšanu, kur nepārtrauktais analogais signāls tiek mērīts ar regulāriem intervāliem. Pēc tam izlases vērtības tiek kvantētas, piešķirot diskrētas digitālās vērtības, pamatojoties uz to amplitūdu vai intensitāti.

Atšķirība starp analogajiem un digitālajiem signāliem

1. Analogie signāli ir nepārtraukti un tieši attēlo reālos fiziskos daudzumus, savukārt digitālie signāli ir diskrēti un attēlo informāciju, izmantojot bināro ciparu vai bitu sēriju.
2. Analogajiem signāliem var būt bezgalīgas variācijas, un tie nodrošina nepārtrauktu signāla attēlojumu, nodrošinot augstu precizitāti un precizitāti. Digitālajiem signāliem ir diskrētas vērtības, kas var radīt kvantēšanas kļūdas un ierobežotu precizitāti.
3. Analogie signāli ir jutīgāki pret troksni un traucējumiem, kas pārraides un apstrādes laikā var radīt traucējumus. Digitālajiem signāliem ir augstāka trokšņu noturība, jo tos var precīzi rekonstruēt pat trokšņu klātbūtnē.
4. Analogajiem signāliem apstrādei un uzglabāšanai ir nepieciešamas specializētas analogās shēmas. No otras puses, digitālos signālus var viegli apstrādāt, manipulēt un uzglabāt, izmantojot digitālās sistēmas, piemēram, datorus un digitālās atmiņas ierīces.
5. Analogie signāli var pasliktināties un zaudēt kvalitāti tālsatiksmes pārraidēs tādu faktoru dēļ kā vājināšanās un trokšņi. Digitālos signālus var pārraidīt un reproducēt, nezaudējot kvalitāti, ja vien trokšņu līmenis ir pieļaujamās robežās.

Analogo un digitālo signālu salīdzinājums

Salīdzināšanas parametri	Analogie signāli	Digitālie signāli
Pārstāvība	Tieši atspoguļo reālās pasaules fiziskos lielumus ar nepārtrauktu vērtību diapazonu.	Apzīmē informāciju, izmantojot virkni diskrētu bināro ciparu (bitu).
Precizitāte	Piedāvā augstu precizitāti un precizitāti nepārtrauktā signāla rakstura dēļ.	Var radīt kvantēšanas kļūdas, un tiem ir ierobežota precizitāte salīdzinājumā ar analogajiem signāliem.
Signāla variācija	Var būt bezgalīgas variācijas un nodrošināt nepārtrauktu signāla attēlojumu.	Tam ir diskrētas vērtības un ierobežotas variācijas, jo tas sastāv no ierobežota skaita bināro ciparu.
Trokšņa imunitāte	Vairāk jutīgs pret troksni un traucējumiem pārraides un apstrādes laikā.	Augstāka trokšņu noturība, jo to var precīzi rekonstruēt pat trokšņa klātbūtnē.
Apstrāde un uzglabāšana	Apstrādei un uzglabāšanai ir nepieciešamas specializētas analogās shēmas.	Var viegli apstrādāt, manipulēt un uzglabāt, izmantojot digitālās sistēmas un tehnoloģijas.

Atsauces

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

Pēdējo reizi atjaunināts: 24. gada 2023. novembrī