这个 blog 主要讲了数字信号和模拟信号是什么,以及他们之间的区别。
什么是模拟信号
用电信号去模拟出其他信号,是一个连续的信号。
比如用电信号去模拟出图像,声波。模拟信号就好像汽车的仪表盘一样,来表示当前的车速。
我们仪表盘最小值为 0 ,最大值为 255 ,我们的刻度可以表示为任何一个车速,比如 120,120.001等等,这些速度都是连续的。
什么是数字信号
而数字信号是离散的,它更像是速度展示的数字表,我们可以表示 120,121但是不能表示 120.01 等,他们是离散的。
模拟信号传输
我们拿起手机打电话,我们的声波被电信号模拟,即为模拟信号,如果我们直接传输模拟信号的话,很容易受到干扰变成其他样式的声波。
数字信号传输
因为模拟信号很容易失真,所以,我们用数字信号进行传输,我们首先是将模拟信号转化为数字信号,也就是模数转换。
数字信号只有两种波形,一种是高的,一种是低的,(高代表 0,低代表 1)所以,即便是受到干扰也能较好的还原。
如果我们传输的距离特别长,所以,数字信号在传递的时候可能会衰减,我们很难辨识出它原来的样子。
所以,我们一般会在中间放置一个中继器,当数字信号还没有衰减到我们无法辨识的时候,我们将信号进行放大,继续传输。
模拟信号转化为数字信号
采样
我们第一步就是对模拟信号进行采样
量化
我们采样后,也就是确定每秒采样多少次的时候,我们开始对数据进行量化。
因为我们的模拟信号是一个连续变化的值,所以量化的过程就好像是我们的考试成绩一样。60 分一下为不及格,60-80为良好 ,80以上为优秀。
编码
我们经过量化后的,得到每一个样本下的等级,我们再对等级进行编码,每一个等级都有一个编码。
此时,就是模拟信号转化为数字信号的过程。
可以很容易的得知,如果我们提高采样率和量化等级,我们的形状就会越来越接近原来的形状,意味着能更好的还原出我们的模拟信号。