数字信号与模拟信号的区别全面解析

目录

1、模拟信号

 2、数字信号

3、模拟电子设备

4、数字电子设备

5、模数（ADC）和数模（DAC）之间的信号转换

6、ADC操作

 7、DAC操作

 8、数字信号的优缺点

9、模拟信号的优缺点

1、模拟信号

        模拟信号会随着时间变化的，在一个连续范围内有无限个值。模拟信号使用介质（例如：电线传递电信号）来给定属性传递信号信息。

        绘制电压与时间的关系图发现模拟信号是平滑切连续的曲线，并且不会产生任何离散变化。

 2、数字信号

        数字信号是将数据表示成一串离散的值。

        采用数字信号，物理量表达的信息有很多种：

        数字信号可以用于所有数字电子设备包括计算设备和数据传输设备。

3、模拟电子设备

        大多数的电子元件比如：电阻、电容、电感、二极管、晶体管等等，本质上都是模拟组件。

        模拟电路设计难度比数字电路设计难度大很多。

        模拟电路通常更容易产生噪声，无论这些噪声有多小，都会对电压产生影响。电压的微小变化在后续处理中都会产生明显的误差以及影响。

        模拟信号通常用于连续信号传递语音、数据、图像、信号、视频信息等等通信系统当中。根据如何适应数据以将输入信号与载波信号组合在一起的技术

        模拟传输分为两种基本类型：幅度调制（AM）和频率调制（FM）。

        幅度调制调整载波信号的幅度；频率调制调整载波信号的频率。 

4、数字电子设备

        数字电路通常都是采用二进制。所有数据仅由两个状态（0和1）表示，较大的数值由二进制比特组表示。例如：1——>1，0——>0，00——>0，01——>1，10——>2等等。

        数字电路是同步的，意味着需要一个参考时钟来协助多个电路模块操作，所有电路模块是可预测的方式运行。模拟电子是异步的，就意味着在信号到达输入时再对其进行处理。

        数字电路设计难度比模拟电路简单，但是成本更高。

5、模数（ADC）和数模（DAC）之间的信号转换

        很多系统都必须同时处理模拟信号和数字信号。在通信系统中使用模拟信号很常见，模拟信号充当着传输介质发送和接收信息的接口。这些模拟信号被转换为数字信号，以对信息进行滤波、处理和存储。

6、ADC操作

        模数转换如图所示，输入为模拟信号，通过采样保持（S/H）电路对其处理，创建该信号的近似数字表示，信号幅度不再是无限值，而是根据ADC分辨率量化而成的离散值。具有较高分辨率的ADC将具有更精细的步长，并且能更准确地表达输入模拟信号。ADC的最后一级将数字化信号编码为代表模拟信号幅度的二进制比特流。现在，数字输出就可以在数字域中进行处理了。

 7、DAC操作

        DAC提供反向操作。DAC的输入是来自数字子系统的二进制数据流，它输出的离散值可近似为模拟信号。DAC分辨率越高，输出信号也会更加接近真实的、平滑连续的模拟信号。在模拟信号链中通常还有一个后置滤波器，用于进一步平滑波形。

 8、数字信号的优缺点

优点：

缺点：

9、模拟信号的优缺点

优点：

缺点：