模擬信號指幅度的取值是連續(xù)的(幅值可由無限個數(shù)值表示)。時間上連續(xù)的模擬信號連續(xù)變化的圖像(電視、傳真)信號等，時間上離散的模擬信號是一種抽樣信號，數(shù)字信號指幅度的取值是離散的，幅值表示被限制在有限個數(shù)值之內(nèi)。二進制碼就是一種數(shù)字信號。二進制碼受噪聲的影響小。易于有數(shù)字電路進行處理，所以得到了廣泛的應(yīng)用。模擬通信是一種以模擬信號傳輸信息的通信方式。非電的信號(如聲、光等)輸入到變換器(如送話器、光電管)，使其輸出連續(xù)的電信號，使電信號的頻率或振幅等隨輸入的非電信號而變化。普通電話所傳輸?shù)男盘枮槟M信號。
電話通信是最常用的一種模擬通信。模擬通信系統(tǒng)主要由用戶設(shè)備、終端設(shè)備和傳輸設(shè)備等部分組成。其工作過程是：在發(fā)送端，先由用戶設(shè)備將用戶送出的非電信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號，再經(jīng)終端設(shè)備將它調(diào)制成適合信道傳輸?shù)哪M電信號，然后送往信道傳輸。到了接收端，經(jīng)終端設(shè)備解調(diào)，然后由用戶設(shè)備將模擬電信號還原成非電信號，送至用戶。
模擬通信與數(shù)字通信相比，模擬通信系統(tǒng)設(shè)備簡單，占用頻帶窄，但通信質(zhì)量、抗干擾能力和保密性能等不及數(shù)字通信。從長遠觀點看，模擬通信將逐步被數(shù)字通信所替代。模擬通信的優(yōu)點是直觀且容易實現(xiàn)，但存在以下幾個缺點：1. 保密性差。模擬通信，尤其是微波通信和有線明線通信，很容易被竊聽。只要收到模擬信號，就容易得到通信內(nèi)容。2. 抗干擾能力弱。電信號在沿線路的傳輸過程中會受到外界的和通信系統(tǒng)內(nèi)部的各種噪聲干擾，噪聲和信號混合后難以分開，從而使得通信質(zhì)量下降。線路越長，噪聲的積累也就越多。數(shù)字信號與模擬信號的區(qū)別不在于該信號使用哪個波段(C、KU)進行轉(zhuǎn)發(fā)，而在于信號采用何種標(biāo)準(zhǔn)進行傳輸。如：亞衛(wèi)2號C波段轉(zhuǎn)發(fā)器上是我國省區(qū)衛(wèi)星數(shù)字電視節(jié)目，它所采用的標(biāo)準(zhǔn)是MPEG-2-DVBS。3. 設(shè)備不易大規(guī)模集成化。4. 不適于飛速發(fā)展的計算機通信要求。
不同的數(shù)據(jù)必須轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號才能進行傳輸：模擬數(shù)據(jù)一般采用模擬信號(AnalogSignal)，例如用一系列連續(xù)變化的電磁波(如無線電與電視廣播中的電磁波)，或電壓信號(如電話傳輸中的音頻電壓信號)來表示;數(shù)字數(shù)據(jù)則采用數(shù)字信號(DigitalSignal)，例如用一系列斷續(xù)變化的電壓脈沖(如我們可用恒定的正電壓表示二進制數(shù)1，用恒定的負電壓表示二進制數(shù)0)，或光脈沖來表示。當(dāng)模擬信號采用連續(xù)變化的電磁波來表示時，電磁波本身既是信號載體，同時作為傳輸介質(zhì);而當(dāng)模擬信號采用連續(xù)變化的信號電壓來表示時，它一般通過傳統(tǒng)的模擬信號傳輸線路(例如電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng))來傳輸。當(dāng)數(shù)字信號采用斷續(xù)變化的電壓或光脈沖來表示時，一般則需要用雙絞線、電纜或光纖介質(zhì)將通信雙方連接起來，才能將信號從一個節(jié)點傳到另一個節(jié)點。模擬信號(Analog signal)主要是與離散的數(shù)字信號相對的連續(xù)信號。模擬信號分布于自然界的各個角落，如每天溫度的變化。而數(shù)字信號是人為抽象出來的在時間上的不連續(xù)信號。
電學(xué)上的模擬信號是主要是指振幅和相位都連續(xù)的電信號，此信號可以以類比電路進行各種運算，如放大、相加、相乘等。數(shù)字信號(Digital signal)是離散時間信號(discrete-time signal)的數(shù)字化表示，通?？捎赡M信號(analog signal)獲得。模擬信號與數(shù)字信號之間的相互轉(zhuǎn)換模擬信號和數(shù)字信號之間可以相互轉(zhuǎn)換：模擬信號一般通過PCM脈碼調(diào)制(PulseCodeModulation)方法量化為數(shù)字信號，即讓模擬信號的不同幅度分別對應(yīng)不同的二進制值，例如采用8位編碼可將模擬信號量化為2^8=256個量級，實用中常采取24位或30位編碼;數(shù)字信號一般通過對載波進行移相(PhaseShift)的方法轉(zhuǎn)換為模擬信號。計算機、計算機局域網(wǎng)與城域網(wǎng)中均使用二進制數(shù)字信號，目前在計算機廣域網(wǎng)中實際傳送的則既有二進制數(shù)字信號，也有由數(shù)字信號轉(zhuǎn)換而得的模擬信號。但是更具應(yīng)用發(fā)展前景的是數(shù)字信號。數(shù)模轉(zhuǎn)換就是將離散的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為連接變化的模擬量，實現(xiàn)該功能的電路或器件稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，通常稱為D/A轉(zhuǎn)換器或DAC(Digital Analog Converter)。
我們知道數(shù)分可為有權(quán)數(shù)和無權(quán)數(shù)，所謂有權(quán)數(shù)就是其每一位的數(shù)碼有一個系數(shù)，如十進制數(shù)的45中的4表示為4×10,而5為5×1，即4的系數(shù)為10，而5的系數(shù)為1, 數(shù)模轉(zhuǎn)換從某種意義上講就是把二進制的數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制的數(shù)。 最原始的DAC電路由以下幾部分構(gòu)成：參考電壓源、求和運算放大器、權(quán)產(chǎn)生電路網(wǎng)絡(luò)、寄存器和時鐘基準(zhǔn)產(chǎn)生電路，寄存器的作用是將輸入的數(shù)字信號寄存在其輸出端，當(dāng)其進行轉(zhuǎn)換時輸入的電壓變化不會引其輸出的不穩(wěn)定。時鐘基準(zhǔn)產(chǎn)生電路主要對應(yīng)參考電壓源，它保證輸入數(shù)字信號的相位特性在轉(zhuǎn)換過程中不會混亂，時鐘基準(zhǔn)的抖晃(jitter)會制造高頻噪音。二進制數(shù)據(jù)其權(quán)系數(shù)的產(chǎn)生，依靠的是電阻，CD格式是16bit,即16位。所以采用16只電阻，對應(yīng)16位中的每一位。參考電壓源依次經(jīng)過每個電阻的電流和輸入數(shù)據(jù)每位的電流進行加權(quán)求和即可得出模擬信號。這就是多比特DAC。 多比特與1比特的區(qū)別之處就是，多比特是通過內(nèi)部精密的電阻網(wǎng)絡(luò)進行電位比較，并最終轉(zhuǎn)換為模擬信號。
下載文檔
