Hom teeb liab: analog, digital, discrete

Cov txheej txheem:

Hom teeb liab: analog, digital, discrete
Hom teeb liab: analog, digital, discrete
Anonim

Txhua hnub tib neeg tau ntsib nrog kev siv cov khoom siv hluav taws xob. Yog tsis muaj lawv, lub neej niaj hnub no tsis yooj yim sua. Tom qab tag nrho, peb tab tom tham txog TV, xov tooj cua, computer, xov tooj, multicooker thiab lwm yam. Yav dhau los, ob peb xyoos dhau los, tsis muaj leej twg xav txog dab tsi lub teeb liab siv nyob rau hauv txhua lub tshuab ua haujlwm. Tam sim no cov lus "analog", "digital", "discrete" tau hnov ntev lawm. Qee cov cim qhia saum toj no yog qhov zoo thiab txhim khu kev qha.

Digital kis tau tus mob tuaj rau hauv kev siv ntau tom qab kev sib kis analog. Qhov no yog vim qhov tseeb tias cov teeb liab zoo li no yooj yim dua rau kev tswj hwm, thiab cov thev naus laus zis thaum lub sijhawm ntawd tsis tau siab heev.

Txhua tus neeg ntsib lub tswvyim ntawm "kev txiav txim siab" txhua lub sijhawm. Yog tias koj txhais lo lus no los ntawm Latin, ces nws yuav txhais tau tias "tsis txuas ntxiv". Nkag mus tob rau hauv kev tshawb fawb, peb tuaj yeem hais tias lub teeb liab tsis sib xws yog ib txoj hauv kev xa cov ntaub ntawv, uas txhais tau hais tias muaj kev hloov pauv hauv lub sijhawm ntawm tus neeg nqa khoom nruab nrab. Cov tom kawg yuav siv qhov muaj nqis los ntawm txhua qhov ua tau. Tam sim no discreteness yog ploj mus rau hauv keeb kwm yav dhau, tom qab qhov kev txiav txim siab los tsim cov tshuab ntawm lub nti. Lawv yog cov tseem ceeb, thiab tag nrho cov Cheebtsam muaj kev sib raug zoo nrog ib leeg.phooj ywg. Hauv kev tsis sib haum xeeb, txhua yam yog qhov sib txawv - txhua qhov nthuav dav tau ua tiav thiab txuas nrog lwm tus los ntawm cov kab sib txuas lus tshwj xeeb.

Signal

Ib lub teeb liab yog ib txoj cai tshwj xeeb uas kis tau mus rau qhov chaw los ntawm ib lossis ntau lub tshuab. Lo lus no yog generic.

Hauv kev tshaj tawm xov xwm thiab kev sib txuas lus, lub teeb liab yog ib qho tshwj xeeb ntawm cov ntaub ntawv uas siv los xa xov. Nws tuaj yeem tsim tau tab sis tsis lees txais, qhov kawg mob yog xaiv tau. Yog tias lub teeb liab yog cov lus, ces "catching" nws yog qhov tsim nyog.

Tus piav qhia cov ntaub ntawv hloov chaw yog muab los ntawm kev ua lej. Nws characterizes tag nrho cov kev hloov pauv tsis tau. Hauv xov tooj cua engineering txoj kev xav, tus qauv no suav hais tias yog qhov yooj yim. Nyob rau hauv nws, suab nrov hu ua analogue ntawm lub teeb liab. Nws yog lub luag haujlwm ntawm lub sijhawm uas cuam tshuam nrog tus lej kis thiab cuam tshuam nws.

Cov kab lus piav qhia txog hom teeb liab: discrete, analog thiab digital. Cov ntsiab lus tseem ceeb ntawm lub ncauj lus piav qhia kuj tau muab luv luv.

hom teeb liab
hom teeb liab

Type of signals

Muaj ntau hom kev faib cov teeb liab muaj. Xav seb yam twg yog.

  1. Raws li lub cev nruab nrab ntawm cov ntaub ntawv nqa khoom, cov teeb liab hluav taws xob, kho qhov muag, acoustic thiab electromagnetic raug cais. Muaj ob peb hom, tab sis lawv tsis tshua paub.
  2. Raws li txoj kev teeb tsa, cov cim qhia tau muab faib ua ntu thiab tsis tu ncua. Cov qub yog kev txiav txim siab cov ntaub ntawv hloov chaw uas tau teev tseg los ntawm kev ua haujlwm analytic. Random ones yog formulated vim txoj kev xav ntawm qhov yuav tshwm sim, thiab lawv kuj siv rau tej yam tseem ceeb ntawm lub sij hawm sib txawv.
  3. Nyob ntawm cov haujlwm uas piav qhia tag nrho cov teeb liab tsis, cov ntaub ntawv xa tawm tuaj yeem ua tau analog, sib cais, digital (ib txoj hauv kev uas yog qib quantized). Lawv siv los ua hluav taws xob ntau yam khoom siv hluav taws xob.

Tam sim no tus nyeem ntawv paub txhua yam kev taw qhia. Nws yuav tsis yooj yim rau ib tug neeg to taub lawv, qhov tseem ceeb yog xav me ntsis thiab nco ntsoov lub tsev kawm ntawv cov chav kawm physics.

dynamic ntau yam
dynamic ntau yam

Lub teeb liab ua tiav rau dab tsi?

Lub teeb liab tau ua tiav txhawm rau xa thiab tau txais cov ntaub ntawv uas tau muab zais rau hauv nws. Thaum nws tau muab rho tawm, nws tuaj yeem siv ntau txoj hauv kev. Hauv qee qhov xwm txheej, nws yuav hloov kho.

Muaj lwm qhov laj thawj rau kev ua tiav tag nrho cov cim. Nws muaj nyob rau hauv me ntsis compression ntawm frequencies (kom tsis txhob puas cov ntaub ntawv). Tom qab ntawd, nws yog formatted thiab kis ntawm qeeb speeds.

Txoj kev tshwj xeeb yog siv hauv analog thiab digital signals. Hauv particular, filtering, convolution, correlation. Lawv yuav tsum tau kho lub teeb liab yog tias nws puas lossis muaj suab nrov.

Ntau zaus, analog-to-digital (ADC) thiab digital-to-analog (DAC) converters feem ntau xav tau los tsim cov teeb liab. Feem ntau, ob leeg ntawm lawv tsuas yog siv nyob rau hauv ib qho xwm txheej nrog kev siv DSP technologies. Hauv lwm qhov xwm txheej, tsuas yog siv DAC nkaus xwb.

Thaum tsimLub cev analog codes nrog rau kev siv ntxiv ntawm cov txheej txheem digital vam khom cov ntaub ntawv tau txais, uas tau kis los ntawm cov khoom siv tshwj xeeb.

Dynamic Range

Qhov ntau ntawm cov teeb liab yog xam los ntawm qhov sib txawv ntawm cov qib siab dua thiab qis dua, uas tau qhia hauv decibels. Nws tag nrho nyob ntawm kev ua haujlwm thiab cov yam ntxwv ntawm kev ua haujlwm. Peb tab tom tham txog ob lub suab paj nruag thiab kev sib tham ntawm tib neeg. Yog hais tias peb coj, piv txwv li, ib tug tshaj tawm uas nyeem cov xov xwm, ces nws dynamic range fluctuates nyob ib ncig ntawm 25-30 dB. Thiab thaum nyeem ntawv ua haujlwm, nws tuaj yeem loj hlob mus txog 50 dB.

hluav taws xob teeb liab
hluav taws xob teeb liab

Analog signal

Ib qho teeb liab analog yog txoj hauv kev txuas mus ntxiv ntawm kev xa cov ntaub ntawv. Nws qhov tsis zoo yog qhov muaj suab nrov, uas qee zaum ua rau cov ntaub ntawv tsis tiav. Feem ntau muaj cov xwm txheej zoo li no uas nws tsis tuaj yeem txiav txim siab qhov twg cov ntaub ntawv tseem ceeb nyob hauv txoj cai, thiab qhov twg ib txwm cuam tshuam.

Qhov no yog vim li cas cov teeb liab ua tiav tau nrov heev thiab maj mam hloov cov analog.

digital signal processing
digital signal processing

Digital signal

Digital signal yog cov ntaub ntawv tshwj xeeb, nws tau piav qhia los ntawm cov haujlwm tsis sib xws. Nws qhov amplitude tuaj yeem ua rau qee tus nqi los ntawm cov uas twb tau muab lawm. Thaum lub teeb liab analog muaj peev xwm txais tau lub suab nrov loj, lub digital ib lim tawm feem ntau ntawm cov suab nrov tau txais.

Dhau li ntawm qhov no, hom kev xa tawm cov ntaub ntawv no hloov cov ntaub ntawv yam tsis tas yuav tsum muaj semanticloads. Ntau tus lej tuaj yeem xa los ntawm ib lub cev channel ib zaug.

Hom teeb liab digital tsis muaj nyob, vim nws sawv tawm raws li kev sib cais thiab ywj pheej ntawm kev xa cov ntaub ntawv. Nws yog binary kwj. Niaj hnub no, xws li lub teeb liab yog suav hais tias yog nrov tshaj plaws. Qhov no yog vim yooj yim ntawm kev siv.

hom teeb liab
hom teeb liab

Daim ntawv thov ntawm cov teeb liab

Dab tsi yog qhov txawv ntawm lub teeb liab hluav taws xob digital thiab lwm tus? Qhov tseeb hais tias nws muaj peev xwm ua tau ib tug tiav regeneration nyob rau hauv lub repeater. Thaum lub teeb liab nrog qhov cuam tshuam me ntsis nkag mus rau hauv cov khoom siv sib txuas lus, nws tam sim ntawd hloov nws daim ntawv mus rau digital. Qhov no tso cai rau, piv txwv li, lub TV ntauwd tsim lub teeb liab dua, tab sis tsis muaj suab nrov.

Nyob rau hauv qhov xwm txheej uas tus lej tuaj txog nrog kev cuam tshuam loj, ces, hmoov tsis, nws tsis tuaj yeem rov qab los. Yog tias peb coj cov kev sib txuas lus analog hauv kev sib piv, tom qab ntawd hauv qhov xwm txheej zoo sib xws, tus rov qab tuaj yeem rho tawm ib feem ntawm cov ntaub ntawv, siv zog ntau.

Thaum tham txog kev sib txuas lus ntawm tes ntawm ntau hom, nrog kev sib txawv ntawm cov kab digital, nws yuav luag tsis tuaj yeem tham, vim cov lus lossis tag nrho cov kab lus tsis hnov. Kev sib txuas analog tau zoo dua rau qhov no, vim tias koj tuaj yeem txuas ntxiv mus rau kev sib tham.

Nws yog qhov tseeb vim tias cov teeb meem zoo li no uas cov neeg siv rov ua cov teeb liab digital feem ntau txhawm rau txhawm rau txo qhov sib txawv hauv kab sib txuas.

hom teeb liab digital
hom teeb liab digital

Discrete signal

Tam sim no txhua tus neeg siv lub xov tooj ntawm tes lossis qee yam "tus xov tooj" ntawm nwslub computer. Ib qho ntawm cov haujlwm ntawm cov khoom siv lossis software yog kev sib kis ntawm lub teeb liab, qhov no yog lub suab kwj. Txhawm rau nqa cov nthwv dej txuas ntxiv, xav tau ib qho channel uas yuav muaj qib siab dua bandwidth. Tias yog vim li cas qhov kev txiav txim siab tau txiav txim siab siv lub teeb liab discrete. Nws tsis tsim nthwv dej nws tus kheej, tab sis nws daim ntawv digital. Vim li cas? Vim tias qhov kis tau los ntawm kev siv tshuab (piv txwv li, xov tooj lossis computer). Qhov zoo ntawm hom kev hloov ntaub ntawv no yog dab tsi? Nws txo tag nrho cov ntaub ntawv xa mus, thiab tseem npaj cov khoom xa tuaj yooj yim dua.

Lub tswv yim ntawm "kev txiav txim siab" tau ntev tau siv nyob rau hauv computer technology. Ua tsaug rau cov teeb liab zoo li no, tsis tas yuav cov ntaub ntawv txuas mus ntxiv, uas yog tag nrho encoded nrog cov cim tshwj xeeb thiab cov ntawv, tab sis cov ntaub ntawv khaws cia hauv cov block tshwj xeeb. Lawv yog cov sib cais thiab ua tiav cov khoom. Txoj kev encoding no tau ntev tau muab tso rau hauv keeb kwm yav dhau, tab sis tsis tau ploj mus. Nrog nws, koj tuaj yeem hloov cov ntaub ntawv me me tau yooj yim.

teeb liab kis tau tus mob
teeb liab kis tau tus mob

Kev sib piv ntawm digital thiab analog teeb liab

Thaum yuav cov cuab yeej, tsis tshua muaj leej twg xav txog hom kev teeb liab twg siv hauv qhov no lossis cov cuab yeej ntawd, thiab ntau ntxiv txog lawv ib puag ncig thiab xwm txheej. Tab sis qee zaum koj tseem yuav tau nrog cov tswv yim.

Nws tau ntev tau pom tseeb tias cov thev naus laus zis analog tau poob qhov kev thov, vim tias lawv siv tsis muaj nuj nqis. Hloov chaw los ntawm kev sib txuas lus digital. Koj yuav tsum nkag siab tias dab tsi yog nyob rau hauv ceg txheem ntseeg thiab dab tsi tib neeg tsis kam.

In luv luv,analog teeb liab yog ib txoj hauv kev xa cov ntaub ntawv, uas txhais tau hais tias cov lus piav qhia ntawm cov ntaub ntawv los ntawm kev ua haujlwm tas li ntawm lub sijhawm. Qhov tseeb, hais lus tshwj xeeb, qhov amplitude ntawm oscillations tuaj yeem sib npaug rau txhua tus nqi uas nyob hauv qee qhov txwv.

Cov teeb liab ua tiav yog piav qhia los ntawm lub sijhawm sib cais. Nyob rau hauv lwm yam lus, lub oscillation amplitude ntawm txoj kev no yog sib npaug rau nruj me ntsis qhov tseem ceeb.

Dhau los ntawm kev xav mus rau kev xyaum, nws yuav tsum tau hais tias lub teeb liab analog yog tus cwj pwm los ntawm kev cuam tshuam. Nrog cov digital, tsis muaj teeb meem li no, vim tias nws ua tiav "smooth" lawv. Vim muaj cov thev naus laus zis tshiab, txoj kev xa tawm cov ntaub ntawv no muaj peev xwm rov qab tau tag nrho cov ntaub ntawv qub ntawm nws tus kheej yam tsis muaj kev cuam tshuam los ntawm tus kws tshawb fawb.

Hais ntawm TV, peb tuaj yeem hais nrog kev ntseeg siab: kev sib kis analog tau ntev dhau los nws qhov txiaj ntsig. Cov neeg siv khoom feem ntau tab tom hloov mus rau lub teeb liab digital. Qhov tsis zoo ntawm qhov tom kawg yog tias yog tias ib qho cuab yeej muaj peev xwm tau txais kev sib kis analog, ces cov txheej txheem niaj hnub no tsuas yog cov txheej txheem tshwj xeeb xwb. Txawm hais tias qhov kev thov rau cov txheej txheem dhau los tau poob ntev, tab sis cov hom phiaj xwm no tseem tsis tuaj yeem ploj mus tag nrho ntawm lub neej niaj hnub.

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