什麼是模擬訊號有哪些優缺點

　　模擬訊號是指資訊引數在給定範圍內表現為連續的訊號。那麼你對模擬訊號瞭解多少呢?以下是由小編整理關於什麼是模擬訊號的內容，希望大家喜歡!

　　模擬訊號的簡介

　　模擬訊號是指用連續變化的物理量所表達的資訊，如溫度、溼度、壓力、長度、電流、電壓等等，我們通常又把模擬訊號稱為連續訊號，它在一定的時間範圍內可以有無限多個不同的取值。而數字訊號是指在取值上是離散的、不連續的訊號。

　　實際生產生活中的各種物理量，如攝相機攝下的影象、錄音機錄下的聲音、車間控制室所記錄的壓力、流t、轉速、溼度等等都是模擬訊號。數字訊號是在模擬訊號的基礎上經過取樣、量化和編碼而形成的。具體地說，取樣就是把輸入的模擬訊號按.適當的時間間隔得到各個時刻的樣本值.量化是把經取樣測得的各個時刻的值用二進碼制來表示，編碼則是把t化生成的二進位制數排列在一起形成順序脈衝序列。

　　模擬訊號傳輸過程中,先把資訊訊號轉換成幾乎“一模一樣”的波動電訊號***因此叫“模擬”***,再通過有線或無線的方式傳輸出去,電訊號被接收下來後,通過接收裝置還原成資訊訊號。

　　近百年以來,無論是有線相連的電話,還是無線傳送的廣播電視,很長的時間內都是用模擬訊號來傳遞訊號的。照說模擬訊號同原來的訊號在波形上幾乎“一模一樣”,似乎應該達到很好的傳播效果,然而事實恰恰相反,過去我們打電話時常常遇到聽不清、雜音大的現象;廣播電臺播出的交響樂,聽起來同在現場聽樂隊演奏相比總有較大的欠缺;電檢視像上也時有雪花點閃爍。這是因為訊號在傳輸過程中要經過許多的處理和轉送,這些裝置難免要產生一些噪音和干擾;此外,如果是有線傳輸,線路附近的電氣裝置也要產生電磁干擾;如果是無線傳送,則更加“開放”,空中的各種干擾根本無法抗拒。這些干擾很容易引起訊號失真,也會帶來一些噪聲。這些失真和附加的噪聲,還會隨著傳送的距離的增加而積累起來,嚴重影響通訊質量。對此,人們想了許多辦法。一種是採取各種措施來抗干擾,如提高資訊處理裝置的質量,儘量減少它產生噪音;又如給傳輸線加上遮蔽;再如採用調頻載波來代替調幅載波等。但是,這些辦法都不能從根本上解決干擾的問題。另一種辦法是設法除去訊號中的噪聲,把失真的訊號恢復過來,但是,對於模擬訊號來說,由於無法從已失真的訊號較準確地推知出原來不失真的訊號,因此這種辦法很難有效,有的甚至越弄越糟。

　　主要是與離散的數字訊號相對的連續的訊號。模擬訊號分佈於自然界的各個角落，如氣溫的變化，而數字訊號是人為的抽象出來的在幅度取值上不連續的訊號。電學上的模擬訊號主要是指幅度和相位都連續的電訊號，此訊號可以被類比電路進行各種運算，如放大，相加，相乘等。

　　模擬訊號是指用連續變化的物理量表示的資訊，其訊號的幅度，或頻率，或相位隨時間作連續變化，廣播的聲音訊號，電視的影象訊號等。

　　模擬訊號與數字訊號的區別聯絡

　　***1***模擬訊號與數字訊號

　　不同的資料必須轉換為相應的訊號才能進行傳輸：模擬資料***模擬量***一般採用模擬訊號***Analog Signal***，例如用一系列連續變化的電磁波***如無線電與電視廣播中的電磁波***，或電壓訊號***如電話傳輸中的音訊電壓訊號***來表示;數字資料***數字量***則採用數字訊號***Digital Signal***，例如用一系列斷續變化的電壓脈衝***如我們可用恆定的正電壓表示二進位制數1，用恆定的負電壓表示二進位制數0***，或光脈衝來表示。 當模擬訊號採用連續變化的電磁波來表示時，電磁波本身既是訊號載體，同時作為傳輸介質;而當模擬訊號採用連續變化的訊號電壓來表示時，它一般通過傳統的模擬訊號傳輸線路***例如電話網、有線電視網***來傳輸。 當數字訊號採用斷續變化的電壓或光脈衝來表示時，一般則需要用雙絞線、電纜或光纖介質將通訊雙方連線起來，才能將訊號從一個節點傳到另一個節點。

　　***2***模擬訊號與數字訊號之間的相互轉換

　　模擬訊號和數字訊號之間可以相互轉換：模擬訊號一般通過PCM脈碼調製***Pulse Code Modulation***方法量化為數字訊號，即讓模擬訊號的不同幅度分別對應不同的二進位制值，例如採用8位編碼可將模擬訊號量化為2^8=256個量級，實用中常採取24位或30位編碼;數字訊號一般通過對載波進行移相***Phase Shift***的方法轉換為模擬訊號。計算機、計算機區域網與都會網路中均使用二進位制數字訊號，21世紀在計算機廣域網中實際傳送的則既有二進位制數字訊號，也有由數字訊號轉換而得的模擬訊號。但是更具應用發展前景的是數字訊號。

　　模擬訊號的優點

　　模擬訊號的主要優點是其精確的解析度，在理想情況下，它具有無窮大的解析度。與數字訊號相比，模擬訊號的資訊密度更高。由於不存在量化誤差，它可以對自然界物理量的真實值進行儘可能逼近的描述。

　　模擬訊號的另一個優點是，當達到相同的效果，模擬訊號處理比數字訊號處理更簡單。模擬訊號的處理可以直接通過類比電路元件***例如運算放大器等***實現，而數字訊號處理往往涉及複雜的演算法，甚至需要專門的數字訊號處理器。

　　模擬訊號的缺點

　　模擬訊號的主要缺點是它總是受到雜訊***訊號中不希望得到的隨機變化值***的影響。訊號被多次複製，或進行長距離傳輸之後，這些隨機噪聲的影響可能會變得十分顯著。在電學裡，使用接地遮蔽***shield***、線路良好接觸、使用同軸電纜或雙絞線，可以在一定程度上緩解這些負面效應。

　　噪聲效應會使訊號產生有損。有損後的模擬訊號幾乎不可能再次被還原，因為對所需訊號的放大會同時對噪聲訊號進行放大。如果噪聲頻率與所需訊號的頻率差距較大，可以通過引入電子濾波器，過濾掉特定頻率的噪聲，但是這一方案只能儘可能地降低噪聲的影響。因此，在噪聲在作用下，雖然模擬訊號理論上具有無窮解析度，但並不一定比數字訊號更加精確。

　　儘管數字訊號處理演算法相對複雜，但是現有的數字訊號處理器可以快速地完成這一任務。另外，計算機等系統的逐漸普及，使得數字訊號的傳播、處理都變得更加方便。諸如照相機等裝置都逐漸實現數字化，儘管它們最初必須以模擬訊號的形式接收真實物理量的資訊，最後都會通過模擬數字轉換器轉換為數字訊號，以方便計算機進行處理，或通過網際網路進行傳輸。

模擬訊號的優缺點