什么是模拟信号

更新时间:2024-03-03

概述

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。它通常以连续时间的形式表示,可以是声音、图像、电压等物理量的变化。与之相对的是数字信号,数字信号是离散的,只能取有限个数值。
            模拟信号是指电信号的某一参量的取值范围是连续的, 因此可有无限多个取值, 如话筒产生的话音电压信号, 摄像机所产生的图像电流信号等。模拟信号通常是时间连续函号, 也有时间离散函号的情况, 但无论时间是否连续, 其取值一定是连续的。最简单的模拟信号如图 1.1 所示, 图 1.2  为时间离散的模拟信号。
图1.1与图1.2
模拟的最佳解释是通过带电的铜线传输信号,例如声音或人类语音。就其原生形式而言,人类语言是空气中的振荡干扰。在音量或功率(振幅)和音高或音调(频率)方面,哪个会有所不同?为了通过网络将视频或音频或两者的模拟信息信号从发射器(电视台或CATV源)传输到接收器(电视机,与天线连接的计算机),从而创建了电波或无线电波的类似变化。在接收端,呈现原始信息的近似值(模拟)。
原始形式的模拟信息(音频和图像)在强度(音量或亮度)和频率(色调或颜色)方面可以连续变化。本地信息流中的这些变化在模拟电网中被转换为载波信号的幅度和频率的变化。换句话说,载波信号被调制(变化),以创建原始信息流的模拟。
电磁正弦波(波形)或正弦波可以使用调幅 (AM) 在固定频率下改变振幅。或者,可以使用调频 (FM) 以恒定幅度改变正弦波的频率。此外,频率和幅度可以同时调制。
  1. 模拟信号可以有无限数量的值,并且随时间连续变化。
  2. 模拟信号通常用正弦波表示。
  3. 如图所示,每个周期由时间轴上方的单个弧线和时间轴下方的单个弧线组成。
  4. 模拟信号的例子是人声。当我们说话时,我们使用空气来传输模拟信号。来自录音带的电信号,也可以是模拟形式正弦波

模拟信号的特性

1. 振幅
(i) 信号的幅度是指信号的高度。
(ii) 它等于从波形上的给定点到水平轴的垂直距离

(iii) 如图所示,正弦波的最大振幅等于它在垂直轴上达到的最高值。
周期和频率
(iv) 振幅以伏特、安培或瓦特为单位,具体取决于信号的类型。伏特用于电压,安培用于电流,瓦特用于功率。
2. 周期
(i) 周期是指信号完成一个周期的时间量。
(ii) 以秒为单位。
(iii) 用于测量周期的其他单位为毫秒(10-3秒)微秒 (10-6秒)、纳秒(10-9秒)和皮秒(10-12秒)。
3. 频率
(i) 它是指在给定时间段内完成的波浪模式的数量。
(ii) 更准确地说,频率是指一秒钟的周期数或每秒的周期数。
(iii) 频率以赫兹 (Hz) 为单位测量
(iv) 用于表示频率的其他单位是千赫兹(103Hz) 兆赫兹 (106Hz)、千兆赫兹 (109Hz)和太赫兹(1012赫兹)。
(v) 频率和周期是相反的。周期是频率的倒数,频率是周期的倒数。
4. 阶段
(i) 相位描述波形相对于时间零点的位置。
(ii) 相位描述了波形沿时间轴向前或向后移动的量。
(三) 它表明第一个周期的状态。
(四)相位以度或弧度为单位测量。
(v) 3600 的相移表示完整周期的偏移,180° 的相移表示半周期的偏移,90° 的相移表示四分之一周期的偏移,如图所示。下面。
零相移
A-移位

模拟信号的优点

(1)最适合音频和视频的传输。
(2)承载相同信息所消耗的带宽比数字信号少。
(3)模拟系统在世界各地都很容易到位。
(4)模拟信号不易受噪声影响。
模拟信号在许多领域中得到广泛应用,例如音频和视频处理、通信系统、控制系统等。在这些应用中,模拟信号通常需要经过采样、调制等处理方式,转换为数字信号进行处理和传输。

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