Sygnał analogowy - Analog signal

Sygnał analogowy jest każdy sygnał ciągły , dla których funkcja zmiennych w czasie sygnału jest reprezentacją innej ilości czasu zmienne, czyli analogicznie do innego sygnału zmiennej w czasie. Na przykład w analogowym sygnale audio chwilowe napięcie sygnału zmienia się w sposób ciągły wraz z ciśnieniem fal dźwiękowych .

W przeciwieństwie do tego, sygnał cyfrowy reprezentuje oryginalną zmienną w czasie wielkość jako próbkowaną sekwencję skwantowanych wartości. Nakłada to pewne ograniczenia szerokości pasma i zakresu dynamiki na reprezentację, ale w przeciwieństwie do sygnału analogowego pozwala uniknąć dalszego szumu elektronicznego i zniekształceń .

Termin sygnał analogowy zwykle odnosi się do sygnałów elektrycznych ; jednak systemy mechaniczne , pneumatyczne , hydrauliczne i inne mogą również przenosić lub być uważane za sygnały analogowe.

Reprezentacja

Sygnał analogowy wykorzystuje pewne właściwości medium do przekazywania informacji o sygnale. Na przykład barometr aneroidowy wykorzystuje pozycję obrotową jako sygnał do przekazywania informacji o ciśnieniu. W sygnale elektrycznym napięcie , prąd lub częstotliwość sygnału mogą być zmieniane w celu przedstawienia informacji.

Każda informacja może być przekazana sygnałem analogowym; taki sygnał może być zmierzoną odpowiedzią na zmiany zmiennej fizycznej, takiej jak dźwięk , światło , temperatura , położenie lub ciśnienie . Zmienna fizyczna jest przetwarzana przez przetwornik na sygnał analogowy . Na przykład dźwięk uderzający w membranę mikrofonu indukuje odpowiednie fluktuacje prądu wytwarzanego przez cewkę mikrofonu elektromagnetycznego lub napięcia wytwarzanego przez mikrofon pojemnościowy . Mówi się, że napięcie lub prąd jest analogiem dźwięku.

Hałas

Sygnał analogowy podlega elektronicznemu szumowi i zniekształceniom wprowadzanym przez kanały komunikacyjne , operacje nagrywania i przetwarzania sygnału , które mogą stopniowo obniżać stosunek sygnału do szumu (SNR). Gdy sygnał jest przesyłany, kopiowany lub przetwarzany, nieunikniony szum wprowadzony na ścieżce sygnału będzie akumulował się jako strata generacji , progresywnie i nieodwracalnie degradując SNR, aż w skrajnych przypadkach sygnał może zostać przytłoczony. Szumy mogą objawiać się jako syczenie i zniekształcenia intermodulacyjne w sygnałach audio lub śnieg w sygnałach wideo . Utrata generacji jest nieodwracalna, ponieważ nie ma niezawodnej metody odróżnienia szumu od sygnału.

W przeciwieństwie do tego, chociaż konwersja sygnału analogowego na postać cyfrową wprowadza do sygnału szum kwantyzacji o niskim poziomie ze względu na skończoną rozdzielczość systemów cyfrowych, to w postaci cyfrowej sygnał może być przesyłany, przechowywany lub przetwarzany bez wprowadzania znacznych dodatkowych szumów lub zniekształcenie.

Akumulację szumów w systemach analogowych można zminimalizować dzięki ekranowaniu elektromagnetycznemu , symetrycznym liniom , niskoszumowym wzmacniaczom i wysokiej jakości komponentom elektrycznym.

W systemach analogowych trudno jest wykryć, kiedy następuje taka degradacja. Jednak w systemach cyfrowych degradację można nie tylko wykryć, ale także skorygować .

Zobacz też

Bibliografia