Analogā vs digitālā sistēma: atšķirība un salīdzinājums

Atslēgas

1. Analogās sistēmas ir elektronikas un inženierijas pamats, kas kalpo kā digitālo sistēmu priekštecis.
2. Digitālās sistēmas informāciju apstrādā diskrēti, attēlojot datus kā binārus ciparus.
3. Analogie signāli ir jutīgi pret troksni un var ciest no traucējumiem, kas izraisa signāla pasliktināšanos. Tajā pašā laikā digitālās sistēmas ir ļoti izturīgas pret troksni, un tās var droši pārraidīt lielos attālumos, būtiski nezaudējot kvalitāti.

Kas ir Analogs?

Analogās sistēmas ir elektronikas un inženierijas pamats, kas kalpo kā digitālo sistēmu priekštecis. Šīs sistēmas apstrādā informāciju nepārtraukti, nediskrēti, attēlojot datus kā dažādus sprieguma līmeņus vai fiziskos lielumus, piemēram, strāvu, temperatūru vai vafeles.

Analogās sistēmas pamatā ir nepārtrauktības jēdziens. Analogā signālā informācija plūst vienmērīgi, atspoguļojot reālās pasaules parādību, ko tā pārstāv. Piemēram, analogais audio signāls atgādina nepārtrauktas gaisa spiediena izmaiņas, ko rada mūzikas instruments vai cilvēka izvēle.

Analogās sistēmas ir daudzpusīgas un atrodamas dažādās jomās. Sakaru jomā amplitūdas modulācijas (AM) un frekvences modulācija (FM) ir analogās metodes, kas pārraida informāciju, mainot nesēja signāla īpašības.

Kas ir digitālā sistēma?

Digitālās sistēmas informāciju apstrādā diskrēti, attēlojot datus kā binārus ciparus. Pāreja no analogās uz digitālo iezīmēja galveno virzību tehnoloģiju vēsturē, radot revolūciju skaitļošanā, komunikācijā un datu glabāšanā.

Digitālo sistēmu stūrakmens ir binārais kods, kur katram ciparam ir tikai divi iespējamie stāvokļi - 0 vai 1. Šis diskrēts attēlojums piedāvā vairākas priekšrocības, tostarp izturību pret troksni un kropļojumiem. Ciparu signālus var viegli pārraidīt lielos attālumos, būtiski nezaudējot kvalitāti.

Viena no digitālo sistēmu raksturīgākajām iezīmēm ir to elastība. Programmatūru, kas sastāv no digitālām instrukcijām, var viegli modificēt un atjaunināt, ļaujot ātri pielāgoties mainīgajām prasībām. Šī elastība ir acīmredzama programmatūras definētajās tīkla un radio programmās, dinamiski apstrādājot, lai pārkonfigurētu tīkla infrastruktūru un radiosakaru parametrus.

Galvenās atšķirības starp analogo un digitālo sistēmu

1. Analogā sistēma attēlo datus, izmantojot nepārtrauktus signālus, piemēram, mainīgus sprieguma līmeņus vai fiziskos lielumus, piemēram, temperatūru. Turpretim digitālā sistēma nozīmē datus, kas izmanto diskrētus signālus, kas sastāv no bināriem cipariem.
2. Analogās sistēmas apstrādā signālus, izmantojot nepārtrauktas darbības, padarot tās labi piemērotas tādiem lietojumiem kā radio pastiprināšana un analogie filtri. Turpretim digitālās sistēmas apstrādā signālus, izmantojot atsevišķas funkcijas, ļaujot veikt sarežģītus matemātiskos aprēķinus un manipulēt ar signālu.
3. Analogie signāli ir jutīgi pret troksni un var ciest no traucējumiem, kas izraisa signāla pasliktināšanos. Tajā pašā laikā digitālās sistēmas ir ļoti izturīgas pret troksni, un tās var droši pārraidīt lielos attālumos, būtiski nezaudējot kvalitāti.
4. Analogos datus ir grūti uzglabāt un reproducēt precīzi, jo tie ir atkarīgi no signālu nepārtrauktības. Turpretim digitālos datus var viegli uzglabāt un reproducēt, nezaudējot kvalitāti, tāpēc tie ir ideāli piemēroti digitālajiem medijiem, datu arhīviem un datu pārraidei.
5. Analogās sistēmas ir mazāk elastīgas un pielāgojamas, jo, lai mainītu analogās sistēmas, ir jāpielāgo fiziski komponenti. Turpretim digitālās sistēmas ir ļoti elastīgas un pielāgojamas, jo tās var pārprogrammēt, izmantojot programmatūras atjauninājumus, padarot tās daudzpusīgas dažādām lietojumprogrammām.

Analogo un digitālo sistēmu salīdzinājums

parametri	Analogā sistēma	Digitālā sistēma
Datu attēlošana	Izmantojot nepārtrauktus signālus, piemēram, mainīgu sprieguma līmeni vai temperatūru	Diskrētu signālu izmantošana, kas sastāv no bināriem cipariem
Signal Processing	Ar nepārtrauktu darbību palīdzību	Izmantojot diskrētu darbību
Trokšņa Izturība	Jutīgs pret troksni	Ļoti izturīgs pret troksni
Uzglabāšana un atbildība	Signālu nepārtrauktības dēļ to ir grūti uzglabāt un reproducēt	Viegli uzglabājams un pavairojams, nezaudējot kvalitāti
Elastība un pielāgojamība	Mazāk elastīgs un pielāgojams	Ļoti elastīgs un pielāgojams

Atsauces

1. https://www.jstor.org/stable/2214671
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4768633/

Pēdējo reizi atjaunināts: 31. gada 2024. janvārī