數(shù)字信號(hào)的簡(jiǎn)介及其優(yōu)點(diǎn)

數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)很多，首先是它抗干擾的能力特別強(qiáng)，它不但可以用于通訊技術(shù)，而且還可以用于信息處理技術(shù)，時(shí)髦的高清晰度電視、VCD、DVD激光機(jī)都采用了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。其次，我們使用的電子計(jì)算機(jī)都是數(shù)字的，它們處理的信號(hào)本來就是數(shù)字信號(hào)。在通訊上使用了數(shù)字信號(hào)，就可以很方便地將計(jì)算機(jī)與通訊結(jié)合起來，將計(jì)算機(jī)處理信息的優(yōu)勢(shì)用于通訊事業(yè)。如電話通訊中采用了程控?cái)?shù)字交換機(jī)，用計(jì)算機(jī)來代替接線員的工作，不僅接線迅速準(zhǔn)確，而且占地小、效率高，省去不少人工和設(shè)備，使電話通訊產(chǎn)生了一個(gè)質(zhì)的飛躍。

再次，數(shù)字信號(hào)便于存儲(chǔ)，現(xiàn)在流行的CD、MP3唱盤，VCD、DVD視盤及電腦光盤都是用數(shù)字信號(hào)來存儲(chǔ)的信息。此外，數(shù)字通信還可以兼容電話、電報(bào)、數(shù)據(jù)和圖像等多類信息的傳送，能在同一條線路上傳送電話、有線電視、多媒體等多種信息。數(shù)字信號(hào)還便于加密和糾錯(cuò)，具有較強(qiáng)的保密性和可靠性。由于數(shù)字信號(hào)是用兩種物理狀態(tài)來表示0和1的，故其抵抗材料本身干擾和環(huán)境干擾的能力都比模擬信號(hào)強(qiáng)很多;在現(xiàn)代技術(shù)的信號(hào)處理中，數(shù)字信號(hào)發(fā)揮的作用越來越大，幾乎復(fù)雜的信號(hào)處理都離不開數(shù)字信號(hào);或者說，只要能把解決問題的方法用數(shù)學(xué)公式表示，就能用計(jì)算機(jī)來處理代表物理量的數(shù)字信號(hào)。

在數(shù)字電路中，數(shù)字信號(hào)只有0、1兩個(gè)狀態(tài)，它的值是通過中央值來判斷的，在中央值以下規(guī)定為0，以上規(guī)定為1，所以即使混入了其他干擾信號(hào)，只要干擾信號(hào)的值不超過閾值范圍，就可以再現(xiàn)出原來的信號(hào)。即使因干擾信號(hào)的值超過閾值范圍而出現(xiàn)了誤碼，只要采用一定的編碼技術(shù)，也很容易將出錯(cuò)的信號(hào)檢測(cè)出來并加以糾正因此，與模擬信號(hào)相比，數(shù)字信號(hào)在傳輸過程中具有更高的抗干擾能力，更遠(yuǎn)的傳輸距離，且失真幅度小。數(shù)字信號(hào)在傳輸過程中不僅具有較高的抗干擾性，還可以通過壓縮，占用較少的帶寬，實(shí)現(xiàn)在相同的帶寬內(nèi)傳輸更多、更高視頻等數(shù)字信號(hào)的效果。此外，數(shù)字信號(hào)還可用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)，并可直接用于計(jì)算機(jī)處理。若將電話、傳真、電視所處理的圖像、文本、視頻等數(shù)據(jù)及其他各種不同形式的信號(hào)都轉(zhuǎn)換成數(shù)字脈沖來傳輸，還有利于組成統(tǒng)一的通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)今天各界人士和電信工業(yè)者們極力推崇的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(IS-DN)。從而為人們提供全新的，更靈活、更方便的服務(wù)。正因?yàn)閿?shù)字信號(hào)具有上述突出的優(yōu)點(diǎn)，它正在迅速而且已經(jīng)取得了十分廣泛的應(yīng)用。

信息化時(shí)代已經(jīng)不告而至，我們時(shí)時(shí)刻刻被各種各樣的信號(hào)包圍，信號(hào)的本質(zhì)是表示消息(信息)的物理量，如常見的正弦電信號(hào)中，如果是不同的幅度、不同的頻率，或不同相位則表示不同的消息(信息)。以信號(hào)為載體的數(shù)據(jù)可表示現(xiàn)實(shí)物理世界中的任何信息，如文字符號(hào)、圖像等，從其特定的表現(xiàn)形式來看，信號(hào)可以分為：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。

數(shù)字信號(hào)是指用一組特殊的狀態(tài)來描述信號(hào)，典型的就是當(dāng)前用最為常見的二進(jìn)制數(shù)字來表示的信號(hào)，之所以采用二進(jìn)制數(shù)字表示信號(hào)， 其根本原因是電路只能表示兩種狀態(tài)，即電路的通與斷。在實(shí)際的數(shù)字信號(hào)傳輸中，通常是將一定范圍的信息變化歸類為狀態(tài)0或狀態(tài)1， 這種狀態(tài)的設(shè)置大大提高了數(shù)字信號(hào)的抗噪聲能力。不僅如此，在保密性、抗干擾、傳輸質(zhì)量等方面，數(shù)字信號(hào)都比模擬信號(hào)要好，且更加節(jié)約信號(hào)傳輸通道資源。

數(shù)字信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)的區(qū)別在因變量。離散時(shí)間信號(hào)的自變量是離散的、因變量是連續(xù)的，其自變量用整數(shù)表示，因變量用與物理量大小相對(duì)應(yīng)的數(shù)字表示。離散時(shí)間信號(hào)的大小用有限位二進(jìn)制數(shù)表示后，就是數(shù)字信號(hào)。