Khi một người nói chuyện qua điện thoại, anh ta hầu như không nghĩ đến việc giọng nói của mình đến được với người khác như thế nào. Các cơ sở như vậy đã có thể do tín hiệu.
Giọng nói truyền đi một khoảng cách nhất định để đến một điểm khác dưới dạng tín hiệu được tạo và truyền bởi các thiết bị điện tử. Tín hiệu số và tín hiệu tương tự cũng là hai tín hiệu như vậy được sử dụng trong nhiều công nghệ để xác định dữ liệu.
Chìa khóa chính
- Tín hiệu số biểu diễn thông tin bằng cách sử dụng các giá trị rời rạc, mã nhị phân (0 và 1), trong khi tín hiệu tương tự sử dụng dạng sóng liên tục để biểu diễn thông tin.
- Công nghệ kỹ thuật số giúp cải thiện độ chính xác, giảm suy giảm tín hiệu, lưu trữ và truyền tải dễ dàng hơn so với công nghệ analog.
- Cả hệ thống kỹ thuật số và tương tự đều được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau, với công nghệ kỹ thuật số ngày càng trở nên phổ biến trong truyền thông, máy tính và phương tiện hiện đại.
Kỹ thuật số so với Analog
Tín hiệu tương tự là những tín hiệu liên tục biến thiên về biên độ và tần số theo thời gian. Tín hiệu số là các tín hiệu rời rạc biểu diễn thông tin ở dạng nhị phân, bao gồm các số 0 và 1. Tín hiệu tương tự là tín hiệu liên tục, thay đổi, trong khi tín hiệu số là tín hiệu nhị phân, rời rạc.
Tín hiệu kỹ thuật số là tín hiệu được sử dụng trong biểu đồ để hiển thị chuỗi dữ liệu của các đơn vị riêng lẻ. Nó biểu thị một giá trị tại một thời điểm được lấy từ một tập hợp hữu hạn.
Tín hiệu số thuận tiện cho việc phân tích và không tạo ra bất kỳ nhiễu nào. Những tín hiệu này được truyền từ các thiết bị điện tử như điện thoại thông minh, máy tính bảng, đồng hồ thông minh, v.v.
Tín hiệu tương tự là tín hiệu không đổi được biểu thị bằng một đại lượng thay đổi theo thời gian. Những đại lượng này có thể là giọng nói của con người, điện áp, nhiệt kế và áp suất, đồng thời chúng cũng biểu thị một biến số dựa trên thời gian khác.
Tín hiệu tương tự dễ xử lý hơn và chúng có thể mang theo được. Những tín hiệu này có thể biểu thị thông tin chính xác hơn vì chúng có mật độ cao hơn. Tín hiệu analog là lựa chọn tốt nhất để truyền tín hiệu âm thanh và hình ảnh.
Bảng so sánh
| Các thông số so sánh | Kỹ thuật số | Analog |
|---|---|---|
| Loại sóng | Sóng được sử dụng để biểu thị tín hiệu kỹ thuật số dường như là sóng vuông. | Các sóng được sử dụng để biểu thị tín hiệu tương tự có vẻ là sóng hình sin. |
| Loại tín hiệu | Loại tín hiệu được sử dụng bởi hệ thống tín hiệu số được mô tả là tín hiệu rời rạc. | Loại tín hiệu được sử dụng bởi hệ thống tín hiệu tương tự được mô tả là tín hiệu liên tục. |
| Chức năng | Thông tin được chuyển đổi thành sóng tương tự và sau đó được ghi lại dưới dạng sóng vuông bằng tín hiệu kỹ thuật số. | Tín hiệu tương tự ghi lại các dạng sóng vật lý trong cấu trúc ban đầu của chúng hoặc cách chúng được tạo ra ban đầu. |
| truyền tải | Quy trình truyền tín hiệu kỹ thuật số được cách âm và rất thuận tiện để thực hiện. | Quy trình truyền tín hiệu tương tự không dễ dàng vì nó bị ảnh hưởng bởi nhiễu quá mức. |
| Kho | Các mẩu thông tin được truyền tải qua tín hiệu số được lưu trữ dưới dạng bit. | Các mẩu thông tin được truyền qua tín hiệu tương tự được lưu trữ dưới dạng tín hiệu dạng sóng. |
Kỹ thuật số là gì?
Tín hiệu kỹ thuật số được sử dụng để biểu diễn và phân tích dữ liệu cụ thể bằng cách theo dõi các giá trị riêng biệt của chúng. Có thể có một số lượng hữu hạn các giá trị này và các tín hiệu kỹ thuật số tiếp nhận từng cái một.
Đây là quy trình làm cho tín hiệu số đối lập với tín hiệu tương tự. Nếu một người nhìn thấy biểu diễn trực quan của các tín hiệu kỹ thuật số, anh ta sẽ nhận thấy rằng những tín hiệu này không phải là tự nhiên.
Họ trình bày thông tin về dữ liệu trong các dải riêng lẻ. Các dải này ở mức tương tự. Một tín hiệu số có thể có hai giá trị hợp lệ: tín hiệu logic và tín hiệu nhị phân.
Tín hiệu nhị phân được hiển thị bằng hai dải điện áp được gọi là 0 volt hoặc mặt đất. Các tín hiệu logic và tín hiệu nhị phân phản hồi với miền Boolean là 'đúng và sai'.
Tín hiệu nhị phân của tín hiệu số đại diện cho một chữ số nhị phân tại một thời điểm. Tín hiệu kỹ thuật số được mô tả như các chuỗi xung trong thiết bị điện tử kỹ thuật số.
Chuỗi xung là sóng xung bao gồm các sóng vuông và chúng là một loại sóng không hình sin. Do đó, độ rộng của các chuỗi xung này tương tự như sóng vuông.
Một biểu diễn tín hiệu vật lý của tín hiệu số thuộc lĩnh vực xử lý tín hiệu. Một tín hiệu tương tự được điều chế bởi một tín hiệu điều khiển cụ thể để tạo ra tín hiệu số. Những tín hiệu này khá có lợi để truyền dữ liệu.
Analog là gì?
Một tín hiệu không đổi hiển thị các đại lượng khác được gọi là tương tự với một loại đại lượng khác được gọi là tín hiệu tương tự.
Tín hiệu tương tự được coi là hữu ích để phát hiện các hiện tượng tự nhiên như tốc độ gió, sét, động đất, núi lửa, v.v. Mọi loại tín hiệu được mô tả là dòng điện hoặc đôi khi là dòng điện từ.
Điều tương tự cũng xảy ra với tín hiệu tương tự. Chúng rất tiện lợi để truyền dữ liệu từ hệ thống mạng này sang hệ thống mạng khác. Có một phần rất quan trọng của ngành viễn thông và tổ chức khoa học để đưa ra dự đoán về các hiện tượng tự nhiên.
Tín hiệu tương tự sử dụng thuộc tính cụ thể của phương tiện hoặc thông tin để truyền tín hiệu. Ví dụ, các phương tiện như aneroid phong vũ biểu tận dụng vị trí quay để truyền thông tin về áp suất.
Tần số, dòng điện và điện áp của tín hiệu tương tự có thể khác nhau ở dạng tín hiệu điện. Tín hiệu tương tự có khả năng truyền tải bất kỳ dữ liệu hoặc thông tin nào từ điểm này sang điểm khác.
Họ cũng có thể giải thích chi tiết về những thay đổi nhỏ nhất về nhiệt độ, áp suất, ánh sáng, âm thanh, v.v.
Các nhà khoa học sử dụng một thiết bị được gọi là đầu dò để chuyển đổi các đại lượng hoặc biến số vật lý thành tín hiệu tương tự. Thiết bị này có lợi trong việc chuyển đổi một dạng tín hiệu cụ thể thành dạng tín hiệu khác.
Dòng điện hoặc điện áp được tạo ra bởi tín hiệu hoặc đại lượng vật lý được gọi là dòng điện tương tự.
Sự khác biệt chính giữa Kỹ thuật số và Analog
- Phần cứng được sử dụng để vận hành các hệ thống tín hiệu số dễ dàng được điều chế theo nhu cầu. Mặt khác, phần cứng được sử dụng cho tín hiệu tương tự không linh hoạt.
- Một người cần nhiều hơn băng thông để truyền tải các tín hiệu kỹ thuật số hơn bình thường. Mặt khác, tín hiệu tương tự không yêu cầu nhiều băng thông.
- Các yêu cầu về điện hoặc bất kỳ năng lượng nào bằng tín hiệu kỹ thuật số ít hơn đáng kể. Mặt khác, tín hiệu tương tự đòi hỏi nhiều năng lượng hơn so với tín hiệu số.
- Hệ thống tín hiệu số phù hợp hơn cho điện tử và máy tính. Mặt khác, tín hiệu analog được sử dụng để ghi và truyền âm thanh và video.
- Một hệ thống tín hiệu kỹ thuật số có thể tốn kém để thiết lập hoặc mua. Mặt khác, hệ thống tín hiệu tương tự rẻ hơn so với hệ thống tín hiệu số.
- https://www.worldscientific.com/doi/abs/10.1142/S0218127492000562
- https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1979STIA…8023225S/abstract
Cập nhật lần cuối: ngày 25 tháng 2023 năm XNUMX
Tôi đã nỗ lực rất nhiều để viết bài đăng trên blog này nhằm cung cấp giá trị cho bạn. Nó sẽ rất hữu ích cho tôi, nếu bạn cân nhắc chia sẻ nó trên mạng xã hội hoặc với bạn bè/gia đình của bạn. CHIA SẺ LÀ ♥️
Piyush Yadav đã dành 25 năm qua làm việc với tư cách là một nhà vật lý trong cộng đồng địa phương. Anh ấy là một nhà vật lý đam mê làm cho khoa học dễ tiếp cận hơn với độc giả của chúng tôi. Ông có bằng Cử nhân Khoa học Tự nhiên và Bằng Sau Đại học về Khoa học Môi trường. Bạn có thể đọc thêm về anh ấy trên trang sinh học.
