模拟信号与数字信号的特点

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数字信号与模拟信号的定义

数字信号与模拟信号的定义

数字信号与模拟信号的定义数字信号和模拟信号是在通信和电子领域中常用的两种信号类型。

它们在传输和处理数据时具有不同的特点和应用。

本文将详细介绍数字信号和模拟信号的定义、特点以及它们在实际应用中的区别和优劣。

一、数字信号的定义数字信号是一种离散的信号,它由一系列离散的数值表示。

这些数值通常是二进制的,即由0和1组成。

数字信号可以通过采样和量化的方式从模拟信号中获得。

在数字信号中,每个离散的数值代表了一个特定的信息,例如音频、视频或其他数据。

数字信号具有以下特点:1. 离散性:数字信号是由一系列离散的数值组成,相邻的数值之间存在间隔。

2. 可编程性:数字信号可以通过编程进行处理和操作,例如滤波、压缩、加密等。

3. 抗干扰性强:数字信号在传输和处理过程中可以通过纠错码等技术来提高抗干扰能力。

4. 可复制性:数字信号可以通过复制和传输进行无损的复制和传递。

数字信号在现代通信和信息处理中得到广泛应用。

例如,数字音频和视频的传输、数字通信系统、计算机网络以及数字图像处理等领域都离不开数字信号的应用。

二、模拟信号的定义模拟信号是一种连续的信号,它的数值可以在一定范围内连续变化。

模拟信号可以通过传感器等设备从现实世界中采集得到,例如声音、光线、温度等物理量。

模拟信号具有以下特点:1. 连续性:模拟信号的数值在一定范围内连续变化,不存在离散的间隔。

2. 精度受限:模拟信号的精度受到传感器和设备的限制,存在一定的误差。

3. 抗干扰性较弱:模拟信号在传输和处理过程中容易受到噪声和干扰的影响。

模拟信号在传统的通信和电子系统中广泛应用。

例如,模拟音频和视频的传输、模拟电视广播、模拟电路设计等都是模拟信号的应用领域。

三、数字信号与模拟信号的区别与优劣数字信号和模拟信号在传输和处理数据时具有不同的特点和应用。

下面将介绍它们的区别和优劣。

1. 区别:(1)表示方式不同:数字信号由离散的数值表示,而模拟信号由连续的数值表示。

(2)抗干扰能力不同:数字信号由于采用了纠错码等技术,具有较强的抗干扰能力,而模拟信号容易受到噪声和干扰的影响。

模拟信号与数字信号

模拟信号与数字信号

模拟信号与数字信号信号是一种用于传递信息的方式,它在电子领域中具有重要的作用。

常见的信号类型包括模拟信号和数字信号。

本文将深入探讨这两种信号的特点、应用和区别。

一、模拟信号模拟信号是连续变化的信号,在时间和值上都以连续方式变化。

它可以采取无限多个值,可以表示任何范围内的数据。

模拟信号的波形图是连续的曲线,通过无限细分时间,能够准确地描述信号的变化。

模拟信号的典型代表是声音和图像。

模拟信号的特点是精度较高,能够提供连续的信息。

它在某些领域具有优势,如音频和视频处理中。

然而,由于受到噪声和干扰的影响,模拟信号容易造成信息损失和失真。

二、数字信号数字信号是离散的信号,在时间和值上都以离散方式变化。

它的取值只能是有限个数字,通常用二进制表示。

数字信号的波形图是一系列由离散数据点组成的折线,通过连接这些点来表示信号的变化。

数字信号的典型代表是计算机数据和通信信号。

数字信号的特点是易于存储、传输和处理。

由于离散的特性,数字信号能够通过纠错码等方式保证信息的可靠性。

数字信号的处理技术也非常丰富,可以进行各种算法和处理操作,提高信号的质量和可靠性。

三、模拟信号与数字信号的区别1. 表示方式不同:模拟信号以连续的方式表示,而数字信号以离散的方式表示。

2. 精度和可靠性不同:模拟信号具有较高的精度,但容易受到噪声和干扰的影响,导致信号失真;数字信号由于采用纠错码等措施,具有较高的可靠性。

3. 运算和处理方式不同:模拟信号的运算和处理主要采用模拟电路,而数字信号的运算和处理主要采用数字电路。

4. 存储和传输方式不同:模拟信号要求连续的传输和存储介质,而数字信号可以通过数码设备进行存储和传输。

四、模拟信号与数字信号的应用1. 模拟信号的应用:(1) 音频处理:模拟信号可以真实地还原声音的连续性,被广泛应用于音频处理设备、音响系统等。

(2) 视频处理:模拟信号可以在电视、摄像头等设备中传输视频信号,并进行处理和显示。

2. 数字信号的应用:(1) 计算机数据:数字信号在计算机中存储和传输各种数据,如文档、图片、视频等。

模拟信号和数字信号

模拟信号和数字信号
2.3 模拟信号和数字信号
2.3.1 模拟信号
模拟信号是用电流或电压值随时间的连续变化 来描述或代替信号源发出的信号。
特点是其电压和电流有无限多个值且随时间连 续地变化,并且可以由一个已知的值估计其前后的 值。
2.3.2 数字信号
数字信号是一种脉冲信号。 数字信号的特点是电压和电流只有有限个值。 每个值的出现是随机的,服从一定的概率 。数字 信号的每个电压值都对应一个数字 。
2.4⒉ 干扰
1. 同频干扰
无线电波信号同时到达接收点时将会产生叠加, 同相叠加产生有益干扰,反相叠加产生破坏干扰。
2.4⒉ 干扰
1. 同频干扰
为了避免不同发射台发射的无线电信号 之间产生同频干扰, 可以采取如下措施:
▪ 一是统一协调各无线发射台使用的发射频率, 尽量使各相邻无线电发射台发射的无线电信 号频率之间保持足够的间隔。
模/数转换和数/模转换
将模拟信号转换为数字信号叫做模/数 转换(A/D),反转换叫做数/模转换(D/A)。 最著名的A/D转换技术是脉冲编码调制(PCM) 技术。PCM通过对语音采样、量化和二进制数 字编码,将模拟语音信号转换为数字信号。 脉冲编码调制技术和增量调制技术(△M), 以及它们的的各种改进技术都属于波形编码 技术。
2. 为什么数字通信系统的抗干扰能力 比模拟通信系统强得多?
3. 怎样避免无线通信中的同频干扰?
当不同频率信号输入同一设备时,出现的新的频 率信号叫做交调噪声。它是由设备中的非线性元器 件引起。 ⑶ 串音
一个信道中出现的其他信道的信号,叫做串音。 这是由信道之间的不良耦合造成的。 ⑷ 脉冲噪声
脉冲噪声是突发的短暂高电压或大电流。例如, 开关电器设备、汽车点火、雷电、电动机和发电机 运行等等产生的电火花都会在有用信号中引起脉冲 噪声。

数字信号与模拟信号的区别与应用

数字信号与模拟信号的区别与应用

数字信号与模拟信号的区别与应用一、数字信号与模拟信号的基本概念数字信号和模拟信号是在电子通信和信号处理领域中常用的两种信号类型。

它们在信号传输、存储和处理等方面存在着很大的差异。

本文将从定义、特点和应用等方面详细介绍数字信号与模拟信号的区别与应用。

数字信号,顾名思义,是由一系列离散的数字值表示的信号。

它可以看作是一串离散的数值序列,通常使用二进制来表示。

在数字信号中,每个数字值都代表着一个确定的离散量,这些数字值之间通过特定的编码方式进行传输。

模拟信号,与数字信号相对,是连续的信号波形,它可以采用无穷个取值。

模拟信号在时间和幅度上都是连续变化的。

通过模拟信号的波形形状和振幅可以准确地表示原始信息。

二、数字信号与模拟信号的特点比较1. 精度:数字信号具有较高的精度,可以表示更准确的数值。

而模拟信号的精度受到电子元器件和传输介质的限制,无法达到与数字信号相同的精度。

2. 噪声:数字信号在传输和处理过程中不容易受到外界干扰和噪声的影响,因为它可以通过纠错编码和差错校验等方式进行误码检测和纠正。

而模拟信号受到噪声的影响较大,易于引入干扰。

3. 复制传输:数字信号可以通过复制和传输过程中保持信号质量不变。

而模拟信号在传输过程中会因噪声、衰减和失真等因素导致信号质量的降低。

4. 处理和存储:由于数字信号可以使用计算机进行处理和存储,因此在数据处理和信息传输方面具有更大的灵活性和便利性。

而模拟信号在处理和存储时需要采用模拟电路和介质,操作更为复杂。

三、数字信号与模拟信号的应用领域1. 通信系统:数字信号在现代通信系统中具有重要的应用。

数字通信系统可以提供更强大的纠错能力和抗噪声性能,提高信息的传输效率和可靠性。

2. 数据存储:数字信号可以以二进制的形式存储在计算机或其他数字设备中,用于存储和管理大量的数据和信息。

3. 音频和视频处理:数字信号处理技术广泛应用于音频和视频领域,例如数字音频的录制和处理,数字电视的广播和传输等。

模拟信号与数字信号的特点

模拟信号与数字信号的特点

第1章概述一、模拟信号与数字信号的特点模拟信号——幅度取值是连续的连续信号离散信号数字信号——幅度取值是离散的二进码多进码连续信号离散信号●数字信号与模拟信号的区别是根据幅度取值上是否离散而定的。

●离散信号与连续信号的区别是根据时间取值上是否离散而定的。

二、模拟通信与数字通信●根据传输信道上传输信号的形式不同,通信可分为模拟通信——以模拟信号的形式传递消息(采用频分复用实现多路通信)。

数字通信——以数字信号的形式传递消息(采用时分复用实现多路通信)。

●数字通信传输的主要对象是模拟话音信号等,而信道上传输的一般是二进制的数字信号。

所要解决的首要问题模拟信号的数字化,即模/数变换(A/D变换)三、数字通信的构成●话音信号的基带传输系统模型四、数字通信的特点1、抗干扰能力强,无噪声积累对于数字通信,由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值),在传输过程中受到噪声干扰,当信噪比还没有恶化到一定程度时,即在适当的距离,采用再生的方法,再生成已消除噪声干扰的原发送信号。

由于无噪声积累,可实现长距离、高质量的传输。

2、便于加密处理3、采用时分复用实现多路通信4、设备便于集成化、小型化5、占用频带较宽五、数字通信系统的主要性能指标●有效性指标 P7·信息传输速率——定义、公式l n f f s B ⋅⋅=、物理意义 ·符号传输速率——定义、公式(BB t N 1=)、关系:M N R B b 2log=·频带利用率——是真正用来衡量数字通信系统传输效率的指标(有效性)频带宽度符号传输速率=η Hz Bd /频带宽度信息传输速率=η Hz s bit //●可靠性指标 P8·误码率——定义 ·信号抖动例1、设信号码元时间长度为s 7106-⨯,当(1)采用4电平传输时,求信息传输速率和符号传输速率。

(2)若系统的带宽为2000kHz ,求频带利用率为多少Hz s bit //。

模拟信号与数字信号的区别和优缺点

模拟信号与数字信号的区别和优缺点

模拟信号与数‎字信号的区别‎和优缺点1.模拟通信模拟通信的优‎点是直观且容‎易实现,但存在两个主‎要缺点。

(1)保密性差模拟通信,尤其是微波通‎信和有线明线‎通信,很容易被窃听‎。

只要收到模拟‎信号,就容易得到通‎信内容。

(2)抗干扰能力弱‎电信号在沿线‎路的传输过程‎中会受到外界‎的和通信系统‎内部的各种噪‎声干扰,噪声和信号混‎合后难以分开‎,从而使得通信‎质量下降。

线路越长,噪声的积累也‎就越多2.数字通信(1)数字化传输与‎交换的优越性‎①加强了通信的‎保密性。

②提高了抗干扰‎能力。

数字信号在传‎输过程中会混‎入杂音,可以利用电子‎电路构成的门‎限电压(称为阈值)去衡量输入的‎信号电压,只有达到某一‎电压幅度,电路才会有输‎出值,并自动生成一‎整齐的脉冲(称为整形或再‎生)。

较小杂音电压‎到达时,由于它低于阈‎值而被过滤掉‎,不会引起电路‎动作。

因此再生的信‎号与原信号完‎全相同,除非干扰信号‎大于原信号才‎会产生误码。

为了防止误码‎,在电路中设置‎了检验错误和‎纠正错误的方‎法,即在出现误码‎时,可以利用后向‎信号使对方重‎发。

因而数字传输‎适用于较远距‎离的传输,也能适用于性‎能较差的线路‎。

③可构建综合数‎字通信网。

采用时分交换‎后,传输和交换统‎一起来,可以形成一个‎综合数字通信‎网。

(2)数字化通信的‎缺点①占用频带较宽‎。

因为线路传输‎的是脉冲信号‎,传送一路数字‎化语音信息需‎占20?64kHz的‎带宽,而一个模拟话‎路只占用4k‎H z带宽,即一路PCM‎信号占了几个‎模拟话路。

对某一话路而‎言,它的利用率降‎低了,或者详它对线‎路的要求提高‎了。

②技术要求复杂‎,尤其是同步技‎术要求精度很‎高。

接收方要能正‎确地理解发送‎方的意思,就必须正确地‎把每个码元区‎分开来,并且找到每个‎信息组的开始‎,这就需要收发‎双方严格实现‎同步,如果组成一个‎数字网的话,同步问题的解‎决将更加困难‎。

数字信号传输与模拟信号传输的比较

数字信号传输与模拟信号传输的比较

数字信号传输与模拟信号传输的比较随着科技的进步与发展,无线通信以及数据传输方式也得到了极大的改善。

在通信领域中,数字信号传输与模拟信号传输是两种常见的方式。

本文将比较数字信号传输与模拟信号传输的优缺点,并分析其应用范围。

(一)数字信号传输与模拟信号传输的基本概念和原理1. 数字信号传输:数字信号是离散信号,它的状态是由一系列离散值组成的。

在传输过程中,数字信号可以通过编码和译码的方式将信号转换为二进制数字,再通过通信介质传输。

2. 模拟信号传输:模拟信号是连续信号,它的状态可以在一个连续范围内取值。

模拟信号的传输是通过传感器将信号转换为电压或电流的变化,并通过通信介质传输。

(二)1. 噪音抗干扰能力:- 数字信号传输的优点在于它具有较高的噪音抗干扰能力。

由于数字信号是离散的,因此在传输过程中能够更好地抵抗噪音的干扰。

而模拟信号由于其连续性,对于噪音和干扰更加敏感。

2. 信号传输的准确性:- 数字信号的传输准确性较高,由于其离散性,数字信号的传输不容易发生失真。

而模拟信号的传输容易受到干扰,可能会发生失真现象。

3. 传输距离:- 数字信号的传输距离相对较远,通过使用中继设备和调制解调器等方式可以将信号传输到更远的地方。

而模拟信号的传输距离相对较短,传输距离受到信号衰减和干扰的影响。

4. 带宽利用:- 数字信号传输可以更有效地利用带宽资源,通过压缩和编码技术,数字信号传输可以在相同的带宽下传输更多的信息。

而模拟信号传输由于其连续性,需要使用较宽的频带来传输相同数量的信息。

(三)数字信号传输与模拟信号传输的应用范围1. 数字信号传输的应用范围:- 数字信号传输主要应用于各种数字通信领域,包括移动通信、互联网、数字电视、数字广播以及以太网等。

数字信号传输对于数据的精确传输非常重要,可以更好地抵抗干扰。

2. 模拟信号传输的应用范围:- 模拟信号传输广泛应用于音频和视频领域,如模拟音频传输、视频传输、无线电广播等。

电子技术中的模拟与数字信号处理

电子技术中的模拟与数字信号处理

电子技术中的模拟与数字信号处理电子技术中的模拟与数字信号处理是两个重要的分支领域。

它们在电子产品设计和信号处理领域具有广泛应用。

本文将详细介绍模拟与数字信号处理的定义、特点以及在实际应用中的步骤和方法。

一、模拟信号处理和数字信号处理的定义和特点1. 模拟信号处理(Analog Signal Processing):模拟信号处理是指对连续时间连续幅度的信号进行处理的技术。

它主要应用于模拟电路中,通过电流、电压等模拟信号的运算和处理,实现信号的放大、滤波和识别等功能。

2. 数字信号处理(Digital Signal Processing):数字信号处理是指对离散时间离散幅度的信号进行处理的技术。

它主要应用于数字电路中,通过对数字信号进行采样、量化和编码等操作,实现数字信号的处理和分析。

3. 模拟信号处理的特点:a. 连续性:模拟信号是连续变化的,可以采用模拟电路来对其进行处理。

b. 准确性:模拟信号处理可以在保持较高精度的情况下进行信号处理。

c. 实时性:模拟信号处理可以实时对信号进行响应和处理。

4. 数字信号处理的特点:a. 离散性:数字信号由离散的数据点组成,需要进行采样和离散化处理。

b. 精确性:数字信号处理结果具有较高的精确性,可以根据需求进行精确计算和处理。

c. 可编程性:数字信号处理可以通过编程来实现复杂的信号处理算法。

二、模拟信号处理的步骤和方法1. 信号采集:通过传感器或信号调理电路将模拟信号转换为电压信号。

2. 信号滤波:对信号进行滤波处理,去除噪声和干扰。

3. 信号放大:对信号进行放大,以满足后续电路的要求。

4. 信号调节:对信号进行偏置和增益的调节,使其适应接收或输出电路的要求。

5. 信号转换:将信号转换为其他形式的信号,如频率、幅度或相位的变换。

三、数字信号处理的步骤和方法1. 信号采样:对连续时间的模拟信号进行采样,将其离散化。

2. 信号量化:对采样获得的模拟信号进行量化,将其表示为有限精度的数字信号。

数字通信原理第二版 课后答案 李文海 人民邮电出版社

数字通信原理第二版  课后答案 李文海 人民邮电出版社
U S U R6
a6 0
U R 7 U B 6 8 6 2 6 256 8 16 2 16 416
U S U R7
a7 0
U R 8 U B 6 8 6 6 256 8 16 16 400
1-3 数字通信的特点有哪些? 答:数字通信的特点是: (1)抗干扰性强,无噪声积累; (2)便于加密处理; (3)采用时分复用实现多路通信; (4)设备便于集成化、微型化; (5)占用信道频带较宽。 1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强,无噪声积累? 答:对于数字通信,由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值),在传输过程中 受到噪声干扰,当信噪比还没有恶化到一定程度时,即在适当的距离,采用再生的方法,再 生成已消除噪声干扰的原发送信号,所以说数字通信的抗干扰性强,无噪声积累。 1-5 设数字信号码元时间长度为 1 s ,如采用四电平传输,求信息传输速率及符号速率。 答:符号速率为
2-3 某模拟信号频谱如题图 2-1 所示, (1) 求满足抽样定理时的抽样频率 f S 并画出抽样信号 。 (2)若 f S 8kHz, 画出抽样信号的频谱,并说明此频谱出现什么现 的频谱(设 f S 2 f M ) 象?
题图 2-1
2
答: (1) f 0 1kHz, f M 5kHz, B f M f 0 5 1 4kHz
20 lg 3 2 7 20 lg xe
47 20 lg xe
4
2-8 实现非均匀量化的方法有哪些? 答:实现非均匀量化的方法有两种:模拟压扩法和直接非均匀编解码法。 2-9 非均匀量化与均匀量化相比的好处是什么? 答:非均匀量化与均匀量化相比的好处是在不增大量化级数 N 的前提下,利用降低大信号的 即使下降一点也 量化信噪比来提高小信号的量化信噪比(大信号的量化信噪比远远满足要求, 没关系),使大、小信号的量化信噪比均满足要求。 。 2-10 非均匀量化信噪比与均匀量化信噪比的关系是什么(假设忽略过载区量化噪声功率) 答:非均匀量化信噪比与均匀量化信噪比的关系是

模拟信号和数字信号的关系

模拟信号和数字信号的关系

模拟信号和数字信号的关系模拟信号和数字信号是现代通信技术中常见的两种信号类型。

它们在传输和处理方式上存在着差异,但又有着紧密的联系和相互转换的关系。

模拟信号是一种连续变化的信号,它可以采用任意数值来表示。

例如,我们可以将声音信号转化为模拟信号,通过麦克风将声音的振动转化为连续变化的电压信号。

模拟信号的特点是具有无限的取值范围和连续的变化。

然而,模拟信号在传输和处理过程中容易受到噪声和干扰的影响,信号质量较低。

数字信号则是将模拟信号进行离散化处理得到的一种信号类型。

它是用一系列离散的数值来表示信号的。

数字信号的特点是具有离散的取值范围和间隔,信号的每个取值都被编码为二进制数。

数字信号在传输和处理过程中具有较高的抗噪声能力,能够更好地保持信号的质量。

在实际应用中,模拟信号和数字信号之间经常需要进行转换。

模拟信号可以通过模数转换器(ADC)转换为数字信号,数字信号则可以通过数模转换器(DAC)转换为模拟信号。

模数转换器将连续变化的模拟信号转换为一系列离散的数字样本。

它将模拟信号的幅度在一定的时间间隔内进行采样,并将每个采样值转换为二进制数。

转换后的数字信号可以通过数字信号处理器(DSP)进行处理和传输。

数模转换器则是将数字信号转换为模拟信号的装置。

它将二进制数值转换为模拟信号的幅度。

数模转换器中的数字信号可以是经过数字信号处理的结果,也可以是来自数字系统的控制信号。

模拟信号和数字信号之间的转换过程可以通过一个示例来说明。

假设我们要将一段音频信号转换为数字信号进行传输和处理。

首先,通过麦克风将声音信号转换为模拟电压信号。

然后,模数转换器将模拟信号进行采样,将每个采样值转换为二进制数。

得到的数字信号可以通过数字信号处理器进行滤波、编码等处理。

在接收端,数模转换器将数字信号转换为模拟信号,再经过放大器等处理后,还原为声音信号。

模拟信号和数字信号在通信领域中都有着重要的应用。

模拟信号常用于音频和视频信号的传输,例如电话通信和广播电视。

模拟和数字有什么区别

模拟和数字有什么区别

模拟和数字有什么区别
模拟和数字的区别:信号源工作原理不同、输出方式不同、通信特点不同。

模拟信号就是模拟着信息(如声音信息、图像信息等等)变化而变化的信号;而数字信号却不同,它是将信号经过抽样、量化、编码之后形成数字信号(也叫脉冲信号)。

一、信号源工作原理不同
1、数字信号处理的是离散信号,数字信号通常使用1和0表示。

2、模拟信号处理的是连续信号,一般采用连续变化的电磁波或采用连续变化的信号电压来表示。

二、输出方式不同
1、模拟信号一般通过传统的传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输。

2、数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时,一般则需要用双绞线,和光纤介质等将通信双方连接起来,才能将信号从一个节点传到另一个节点。

三、通信特点不同
模拟通信特点:为了提高信噪比,需要在信号传输过程中及时对衰减的传输信号进行放大,信号在传输过程中不可
避免地叠加上的噪声也被同时放大。

随着传输距离的增加,噪声累积越来越多,以致使传输质量严重恶化。

数字通信特点:由于数字信号的幅值为有限个离散值(通常取两个幅值),在传输过程中虽然也受到噪声的干扰,但当信噪比恶化到一定程度时,即在适当的距离采用判决再生的方法,再生成没有噪声干扰的和原发送端一样的数字信号,所以可实现长距离高质量的传输。

《数字通信原理》教案

《数字通信原理》教案
第一节 语声信号数字化编码的基本概 念
一、语声信号编码的概念
语声信号编码——模拟话音信号的数字化(信源编码)。
二、语声信号编码的分类
波形编码——根据语声信号波形的特点,将其转换为数字信 号。
常见的有PCM、DPCM、ADPCM、DM等。 参量编码——是提取语声信号的一些特征参量,对其进行编
码。 特点:编码速率低,但语声质量要低于波形编码。 LPC等声码器属于参量编码。
法用低通滤波器准确地恢复原模拟话音 信号。
话音信号的抽样频率为=8000, 抽样信号的频谱:频率成分有原始频带∽,的上、下边带。 (排列顺序) 3、带通型信号()的抽样 抽样定理 [若n次下边带、(n+1)次下边带与原始频带间隔相等——默认] 抽样信号的频谱:频率成分有原始频带∽,的上、下边带。 (排列顺序)
数码率的话音质量要求。
第四节 子带编码——SBC
子带编码的概念 首先将输入信号频带分割成不同的频带分量(称为子带),然后再分 别进行编码,这类编码方式称为频域编码。
复习题
1、一模拟信号频谱如下图所示,求其满足抽样定理时的抽样频率,并画出抽 样信号的
)。
∴此信号为低通型信号 满足抽样定理时,应有
(一次下边带:-原始频带=12-(2∽6)=6∽10 一次上边带:+原始频带=12+(2∽6)=14∽18 二次下边带:-原始频带=24-(2∽6)=18∽22 二次上边带:+原始频带=24+(2∽6)=26∽30 ) 2、一模拟信号频谱如下图所示,求其满足抽样定理时的抽样频率,并画出抽 样信号的 频谱。
•分类 线性编码与解码——具有均匀量化特性的编码与解码
非线性编码与解码——具有非均匀量化特性的编码与解码

《 数字通信原理(第二版)》习题解答

《 数字通信原理(第二版)》习题解答

第l章1.模拟信号与数字信号各自的主要特点是什么?模拟信号:模拟信号的特点是信号强度(如电压或电流)的取值随时间连续变化。

由于模拟信号的强度是随时间连续变化的,所以模拟信号也称为连续信号。

数字信号:与模拟信号相反,数字信号强度参量的取值是离散变化的。

数字信号又叫离散信号,离散的含义是其强度的取值是有限个数值。

2.画出时分多路复用的示意图并说明其工作原理。

时分复用的电路结构示意图如图所示。

图中SA1和SA2为电子转换开关,它们在同步系统的控制下以同起点、同速度顺序同步旋转,以保证收、发两端同步工作。

在发端,开关的旋转接点接于某路信源时,就相当于取出某路信源信号的离散时间的幅度数值。

旋转接点按顺序旋转,就相当于按顺序取出各路信源信号在离散时间的幅度数值并合成,然后经模/数变换电路变为数字信号,再与同步信号合成即可送给信道传输。

在接收端,首先分出同步信号,再进行数/模变换后即可由旋转开关分别送给相应的信息接收者。

3.试述数字通信的主要特点。

(1)抗干扰能力强,无噪声积累(2)便于加密处理(3)利于采用时分复用实现多路通信(4)设备便于集成化、小型化(5) 占用频带宽4.简单说明数字通信系统有效性指标,可靠性指标各是什么?并说明其概念。

有效性指标(1)信息传输速率:信道的传输速率是以每秒钟所传输的信息量来衡量的。

信息传输速率的单位是比特/秒,或写成bit/s,即是每秒传输二进制码元的个数。

(2)符号传输速率符号传输速率也叫码元速率。

它是指单位时间内所传输码元的数目,其单位为“波特”(bd)。

(3)频带利用率频带利用率是指单位频带内的传输速率。

可靠性指标(1)误码率在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码元数之比。

(2)信号抖动在数字通信系统中,信号抖动是指数字信号码元相对于标准位置的随机偏移。

第2章1、假设某模拟信号的频谱如图1所示,试画出M s f f 2=时抽样信号的频谱。

答:2、某模拟信号的频谱如图2所示,设kHz f s 24=,试画出其抽样信号的频谱。

模拟信号和数字信号的区别和特点

模拟信号和数字信号的区别和特点

模拟信号和数字信号的区别和特点
模拟信号特点:其精确的分辨率,在理想情况下,它具有无穷大的分辨率;当达到相同的效果,模拟信号处理比数字信号处理更简单。

数字信号特点:抗干扰能力强、无噪声积累。

关于“模拟信号和数字信号的区别和特点”的详细说明。

1.模拟信号和数字信号的区别和特点
1、时间连续性不同:
1.模拟信号时间上是连续的;
2.数字信号时间上不是连续的。

2、幅度变化不同:
1.模拟信号指幅度的取值是连续的(幅值可由无限个数值表示)。

2.数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。

3、信号传输方式不同:
1.模拟信号是用模拟量的电压或电流来表示的电视信号;
2.数字信号是通过0和1的数字串所构成的数字流来传输的。

4、保密性不同:
1.模拟信号的微波通信和有线明线通信,很容易被窃听。

只要收到模拟信号,就容易得到通信内容。

2.数字信号保密性较强,语音信号可以先进行加密处理,再进行传输,在接收端解密后再变换还原成模拟信号。

模拟信号特点:其精确的分辨率,在理想情况下,它具有无穷大的分辨率;当达到相同的效果,模拟信号处理比数字信号处理更简单。

数字信号特点:抗干扰能力强、无噪声积累。

电路中的数字信号与模拟信号

电路中的数字信号与模拟信号

电路中的数字信号与模拟信号在电路中,信号是指在电子设备或电路中传递的信息。

根据信号的特性,我们可以将信号分为两类:数字信号和模拟信号。

一、数字信号数字信号是电路中最常见的信号之一。

它是一种离散的信号,在传输过程中只有两个取值,通常为0和1。

数字信号可以通过不同的方式进行表示,比如电压、电流、频率等。

数字信号的特点之一是可以被数字电路处理。

数字电路是由逻辑门和触发器等数字元件构成的电路,可以对数字信号进行逻辑运算、存储和转换等操作。

数字电路的主要功能是在各种电子设备中进行数据的处理和控制。

数字信号的另一个重要特点是具有抗干扰性强的优势。

由于数字信号的传输只涉及两个取值,因此在传输过程中,可以通过增加纠错码、使用差分信号传输等方式来提高信号的可靠性和抗干扰性。

在实际应用中,数字信号广泛用于数字通信、计算机、嵌入式系统等领域。

例如,在计算机中,二进制代码就是通过数字信号进行传输和表示的。

而在数字通信中,数据也是以数字信号的形式进行传输的。

二、模拟信号模拟信号是另一种常见的信号类型。

与数字信号不同,模拟信号是连续的信号,它可以在一段时间内取无穷多个可能的取值。

模拟信号可以通过不同的方式进行表示,比如电压、电流、频率等。

在传输过程中,模拟信号可以近似地表示为连续的波形,如正弦波、方波等。

模拟信号的特点之一是可以通过模拟电路进行处理和放大。

模拟电路是由电阻、电容、电感等模拟元件构成的电路,可以对模拟信号进行放大、滤波、调制解调等操作。

模拟电路在音频放大器、射频电路等领域有着广泛的应用。

然而,模拟信号也存在着一些问题。

比如,模拟信号在传输过程中容易受到噪声的干扰,信号的精度和稳定性受到限制。

而且,模拟电路的设计相对复杂,对元件的参数和工作条件有较高的要求。

三、数字信号与模拟信号的比较数字信号和模拟信号在电路中扮演着不同的角色,它们各自具有一些独特的特点和应用。

1. 精度和稳定性:数字信号在传输和处理过程中具有较高的精度和稳定性,可以通过纠错码和差分信号等方式提高信号的可靠性;而模拟信号在传输过程中容易受到噪声的干扰,信号的精度和稳定性相对较低。

模拟信号与数字信号的概念

模拟信号与数字信号的概念

模拟信号(Analog Signal)和数字信号(Digital Signal)是在通信和信号处理领域中常用的两种不同类型的信号。

它们之间的主要区别在于信号的表示方式和传输方式。

模拟信号(Analog Signal):连续性:模拟信号是连续的,它们在时间和幅度上都具有连续性。

这意味着信号可以在任意时刻采用任何值。

表示方式:模拟信号通常以连续的波形形式表示,这些波形可以是正弦波、余弦波、三角波等等。

例如,声音信号是一种模拟信号,可以用声压波形来表示。

精度:模拟信号的精度受到模拟设备的分辨率和噪声的影响。

信号可以具有无限的精度,但实际系统通常会受到限制。

传输损耗:模拟信号在传输过程中会受到噪声和衰减的影响,因此随着距离的增加,信号质量可能会下降。

应用:模拟信号常用于模拟电子设备、音频处理、电视广播和一些传感器等领域。

数字信号(Digital Signal):离散性:数字信号是离散的,它们在时间和幅度上以离散的步骤表示。

这意味着信号的值仅在离散的时间点上取样。

表示方式:数字信号通常以二进制形式表示,由一系列的位(0和1)组成。

例如,数字音频信号可以由一系列的数字样本表示。

精度:数字信号的精度由位数决定,通常以比特(bit)为单位表示。

较高位数的数字信号可以提供更高的精度。

传输损耗:数字信号在传输过程中可以以数字形式进行精确地复制,因此不会受到模拟信号那样的噪声和衰减的影响。

然而,在极端条件下,数字信号可能会受到失真。

应用:数字信号广泛用于计算机通信、数字电子设备、互联网、移动通信、数字音频和视频处理等领域。

总结起来,模拟信号是连续的、以连续波形表示的信号,而数字信号是离散的、以离散的位表示的信号。

数字信号在现代通信和信号处理中得到广泛应用,因为它们可以更容易地处理和传输,并且具有抗干扰性。

然而,模拟信号仍然在某些应用领域中有用,因为它们可以更好地表示某些类型的数据,如声音和图像。

电路中的模拟信号和数字信号

电路中的模拟信号和数字信号

电路中的模拟信号和数字信号在电路中,信号是信息传递的媒介。

根据信号的形式和特点,可以将其分为模拟信号和数字信号两种类型。

本文将对电路中的模拟信号和数字信号进行详细介绍和比较。

一、模拟信号模拟信号是一种连续变化的信号,其数值可以在一定范围内任意取值。

模拟信号可用连续的物理量表示,例如电压、电流、声音等。

在电路中,模拟信号的传输通过电压、电流的连续变化来实现。

1. 模拟信号的特点模拟信号具有以下特点:(1)连续性:模拟信号的值可以在一段时间内连续变化。

(2)无限制:模拟信号的数值范围没有限制,可以是任意实数。

(3)容易受到干扰:模拟信号在传输过程中容易受到噪声和干扰的影响,可能导致信号质量下降。

2. 模拟信号的应用模拟信号在电路中有广泛的应用,包括音频信号的放大、滤波,视频信号的处理等。

模拟电路通常采用模拟信号进行输入、输出和处理,以实现各种功能。

二、数字信号数字信号是一种离散变化的信号,其数值只能取有限个离散值。

数字信号通常用二进制表示,即0和1。

在电路中,数字信号由开关元件的开关状态表示。

1. 数字信号的特点数字信号具有以下特点:(1)离散性:数字信号的数值只能取有限个离散值。

(2)可靠性高:数字信号的传输不易受到干扰,抗干扰性能较好。

(3)处理方便:数字信号可以通过逻辑门电路进行处理和运算。

2. 数字信号的应用数字信号在电路中广泛应用于数据处理和信息传输。

数字电子设备使用数字信号进行数据存储、处理和传输,例如计算机、手机等。

三、模拟信号与数字信号的比较模拟信号和数字信号在电路中有各自的优缺点,适用于不同的应用场景。

1. 优点比较(1)模拟信号的优点:- 精确度高:模拟信号在数值表示上具有较高的精确度,可以实现高精度的数据处理。

- 连续性好:模拟信号在数值变化上连续性好,适用于对信号的连续性要求较高的应用。

(2)数字信号的优点:- 抗干扰性强:数字信号在传输过程中抗干扰性强,能够保证信号的可靠传输。

模拟信号和数字信号的特点分别是什么

模拟信号和数字信号的特点分别是什么

第一章 复 习 题1、模拟信号和数字信号的特点分别是什么?2、设数字信号码元时间长度为1s μ,如采用四电平传输,求信息传输速率及符号速率。

3、接上题,假设传输过程中2秒误1个比特,求误码率。

4、假设频带宽度为1024kHz ,可传输2048s kbit /的比特率,试问其频带利用率为多少?第一章 复习题答案1、答:模拟信号的特点是幅度取值是连续的。

数字信号的特点是幅度取值是离散的。

2、答:符号速率为 Bd t N B B 66101011===- 信息传输速率为s Mbit s bit M N R B b /2/1024log 10log 6262=⨯=⨯==3、答:误码率=发生误码个数/传输总码元数76105.210221-⨯=⨯⨯= 4、答:Hz s bit //210102410204833=⨯⨯==频带宽度信息传输速率η 第二章 复 习 题1、某模拟信号频谱如题图2.1所示,求满足抽样定理时的抽样频率s f 。

假设kHz f s 10=,试 画出抽样信号的频谱,并说明此频谱出现什么现象?2、画出9=l 的均匀量化信噪比曲线〔忽略过载区内的量化噪声功率〕。

3、画出6.87,7==A l 的A 律压缩特性的非均匀量化信噪比曲线。

4、为什么A 律压缩特性一般A 取87.6。

5、A 律13折线编码器,8=l ,一个样值为∆=93S i ,试将其编成相应的码字,并求其编码误差与解码误差。

6、A 律13折线编码器,8=l ,过载电压mV U 4096=,一个样值为mV u S 796-=,试将其编成相应的码字,并求其编码电平与解码电平。

第二章 复 习 题 答 案1、kHz f f B kHz f kHz f M M 415,5,100=-=-===B f <0∴此信号为低通型信号满足抽样定理时,应有kHz f f M s 10522=⨯=≥假设kHz f s 10=,抽样信号的频谱为:此频谱的一次下边带与原始频带重叠,即没有防卫带。

模拟信号与数字信号的特点

模拟信号与数字信号的特点

模拟信号与数字信号的特点
嘿,咱今天就来好好唠唠模拟信号和数字信号这俩玩意儿!你知道不,模拟信号就像是一条连绵不断的曲线,比如说,你听广播的时候,那声音就是模拟信号在传递呢!它连续不断,就像那缓缓流淌的河水。

而数字信号呢,就好比是一颗颗珍珠串起来的项链!举个例子啊,
你手机里的照片,那就是数字信号的杰作呀!
咱先说模拟信号哈,它可真实啦!那种感觉,就像你和老朋友聊天,亲切自然,毫无隔阂。

但是呢,它也有缺点呀,容易受到干扰,就好
像你说话时旁边有人大声喧哗,你的声音就不那么清楚啦!
再看看数字信号,它多精确呀!就如同精确到秒的时钟,丝毫不差。

它传输起来稳定得很呢,不会轻易被干扰,这可太棒啦!不过呢,它
是不是有时候会让人觉得有点冷冰冰的,不像模拟信号那么有温度?
嘿,你想想看,要是没有模拟信号,那咱听的音乐不就没了那种韵味?要是没有数字信号,那咱的网络世界还能这么精彩吗?这两者可
真是各有千秋啊!它们就像两个好兄弟,在科技的舞台上各自发挥着
重要的作用。

在我看来呀,模拟信号和数字信号都不可或缺,它们共同推动着我
们的生活变得更加丰富多彩!咱得好好珍惜它们,让它们更好地为我
们服务呀!。

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第1章概述
一、模拟信号与数字信号的特点
模拟信号——幅度取值是连续的连续信号
离散信号
数字信号——幅度取值是离散的二进码
多进码
连续信号
离散信号
●数字信号与模拟信号的区别是根据幅度取值上是否离散而定的。

●离散信号与连续信号的区别是根据时间取值上是否离散而定的。

二、模拟通信与数字通信
●根据传输信道上传输信号的形式不同,通信可分为
模拟通信——以模拟信号的形式传递消息(采用频分复用实现多路通信)。

数字通信——以数字信号的形式传递消息(采用时分复用实现多路通信)。

●数字通信传输的主要对象是模拟话音信号等,而信道上传输的一般是二进制的数字信
号。

所要解决的首要问题
模拟信号的数字化,即模/数变换(A/D变换)
三、数字通信的构成
●话音信号的基带传输系统模型
四、数字通信的特点
1、抗干扰能力强,无噪声积累
对于数字通信,由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值),在传输过程中受到噪声干扰,当信噪比还没有恶化到一定程度时,即在适当的距离,采用再生的方法,再生成已消除噪声干扰的原发送信号。

由于无噪声积累,可实现长距离、高质量的传输。

2、便于加密处理
3、采用时分复用实现多路通信
4、设备便于集成化、小型化
5、占用频带较宽
五、数字通信系统的主要性能指标

有效性指标 P7
·信息传输速率——定义、公式l n f f s B ⋅⋅=、物理意义 ·符号传输速率——定义、公式(B
B t N 1=
)、关系:M N R B b 2
log
=
·频带利用率——是真正用来衡量数字通信系统传输效率的指标(有效性)
频带宽度符号传输速率=
η Hz Bd /
频带宽度
信息传输速率=
η Hz s bit //

可靠性指标 P8
·误码率——定义 ·信号抖动
例1、设信号码元时间长度为s 7106-⨯,当(1)采用4电平传输时,求信息传输速率和符号传输速率。

(2)若系统的带宽为2000kHz ,求频带利用率为多少Hz s bit //。

解:(1)符号传输速率为 Bd t N B
B 6
7
1067.110
611⨯=⨯=
=
-
数据传信速率为 s Mbit M N R B b /34.34log
1067.1log
2
6
2
=⨯⨯==
(2)Hz s bit //67.110
20001034.33
6=⨯⨯=
=
频带宽度
信息传输速率η
例2、接上题,若传输过程中2秒误1个比特,求误码率(误比特率)。

解:误码率(误比特率)=差错比特数/传输总比特数 7
6
10
5.110
34.321-⨯=⨯⨯=。

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