stringtranslate.com

Аналоговый сигнал

Аналоговый сигнал ( американский английский ) или аналоговый сигнал ( британский и английский Содружества ) — это любой непрерывный во времени сигнал, представляющий некоторую другую величину, т. е. аналогичный другой величине. Например, в аналоговом аудиосигнале мгновенное напряжение сигнала непрерывно изменяется с давлением звуковых волн . [1]

Напротив, цифровой сигнал представляет исходную изменяющуюся во времени величину как выборочную последовательность квантованных значений. Цифровая выборка накладывает некоторые ограничения на полосу пропускания и динамический диапазон представления и добавляет ошибку квантования . [2]

Термин «аналоговый сигнал» обычно относится к электрическим сигналам; однако механические , пневматические , гидравлические и другие системы также могут передавать или считаться аналоговыми сигналами.

Представление

Аналоговый сигнал использует некоторые свойства среды для передачи информации сигнала. Например, анероидный барометр использует вращательное положение в качестве сигнала для передачи информации о давлении. В электрическом сигнале напряжение , ток или частота сигнала могут изменяться для представления информации.

Любая информация может быть передана аналоговым сигналом; такой сигнал может быть измеренным ответом на изменения физической переменной, такой как звук , свет , температура , положение или давление . Физическая переменная преобразуется в аналоговый сигнал преобразователем . Например, звук, ударяющий о диафрагму микрофона, вызывает соответствующие колебания тока, создаваемого катушкой в ​​электромагнитном микрофоне, или напряжения, создаваемого конденсаторным микрофоном . Напряжение или ток называются аналогом звука .

Шум

Аналоговый сигнал подвержен электронному шуму и искажениям, вносимым каналами связи , операциями записи и обработки сигнала , которые могут постепенно ухудшать отношение сигнал/шум (SNR). По мере передачи, копирования или обработки сигнала неизбежный шум, вносимый в сигнальный тракт, будет накапливаться как потеря генерации , постепенно и необратимо ухудшая SNR, пока в крайних случаях сигнал не будет подавлен. Шум может проявляться как шипение и интермодуляционные искажения в аудиосигналах или снег в видеосигналах . Потеря генерации необратима, поскольку не существует надежного метода отличить шум от сигнала.

Преобразование аналогового сигнала в цифровую форму вносит в сигнал низкоуровневый шум квантования из-за конечного разрешения цифровых систем. [3] После преобразования в цифровую форму сигнал может передаваться, храниться и обрабатываться без внесения дополнительного шума или искажений с помощью обнаружения и исправления ошибок .

Накопление шума в аналоговых системах можно минимизировать с помощью электромагнитного экранирования , сбалансированных линий , малошумящих усилителей и высококачественных электрических компонентов. [4]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Analogue Signal – an overview". ScienceDirect . Архивировано из оригинала 13 мая 2023 г. Получено 30 сентября 2023 г.
  2. ^ "Цифровая обработка сигналов | Журнал". ScienceDirect . Получено 8 августа 2022 г.
  3. ^ "Что такое ошибка квантования и как с этим связано отношение сигнал/шум?". Tektronix . Архивировано из оригинала 29 мая 2023 г. Получено 30 сентября 2023 г.
  4. ^ "Ширина полосы пропускания шума – обзор". Темы ScienceDirect . Получено 8 августа 2022 г.