数字信号

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数字信号

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数字信号是将数据表示为离散值序列的信号; 在任何给定时间,它最多只能取有限数量的值之一。 这与代表连续值的模拟信号形成对比; 在任何给定时间,它代表连续值范围内的实数。

简单的数字信号表示模拟电平离散频带中的信息。 值范围内的所有级别表示相同的信息状态。 在大多数数字电路中,信号可以有两个可能的有效值; 这称为二进制信号或逻辑信号。 它们由两个电压带表示:一个接近参考值(通常称为接地或零伏),另一个接近电源电压。 这些对应于布尔域的两个值零和一(或假和真),因此在任何给定时间二进制信号代表一个二进制数字(位)。 由于这种离散化,模拟信号电平相对较小的变化不会离开离散包络,因此会被信号状态检测电路忽略。 因此,数字信号具有抗噪性; 电子噪声只要不是太大,就不会影响数字电路,而噪声总是会在一定程度上降低模拟信号的运行。

偶尔使用具有两种以上状态的数字信息; 使用这种信号的电路称为多值逻辑。 例如,可以呈现三种可能状态的信号称为三值逻辑

在数字信号中,表示信息的物理量可以是可变电流或电压、光场或其他电磁场的强度、相位偏振、声压、磁存储介质的磁化等。 数字信号用于所有数字电子产品,特别是计算设备和数据传输

定义

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术语数字信号在不同的上下文中有相关的定义。

在数字电子领域

在数字电子学中,数字信号是脉冲串(脉冲幅度调制信号),即一系列固定宽度的方波电脉冲或光脉冲,每个占据离散数量的幅度水平之一。 一种特殊情况是逻辑信号或二进制信号,它在低信号电平和高信号电平之间变化。

数字电路中的脉冲序列通常由金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 器件产生,因为它们具有快速的开关电子开关速度和大规模集成 (LSI) 能力。 相比之下,BJT 晶体管更慢地生成类似于正弦波的模拟信号。

在信号处理中

在数字信号处理中,数字信号是被采样和量化的物理信号的表示。 数字信号是时间和幅度上离散的抽象。 信号的值仅以规则的时间间隔存在,因为只有那些采样时刻的相应物理信号的值对于进一步的数字处理才有意义。 数字信号是从一组有限值中提取的代码序列。 数字信号可以作为脉冲编码调制 (PCM) 信号进行物理存储、处理或传输。

在通信中

在数字通信中,数字信号是连续时间的物理信号,在离散数量的波形之间交替,代表比特流。 波形的形状取决于传输方案,可以是允许基带传输的线路编码方案; 或数字调制方案,允许通过长线或有限的无线电频带进行通带传输。 这种载波调制正弦波在有关数字通信和数据传输的文献中被视为数字信号,但在电子和计算机网络中被视为转换为模拟信号的比特流。

在通信中,通常存在干扰源,噪声通常是一个重要问题。 干扰的影响通常通过尽可能多地滤除干扰信号和使用数据冗余来最小化。

数字信号

用于通信的数字信号的主要优势通常被认为是抗噪性,以及在许多情况下(例如音频和视频数据)使用数据压缩来xxx降低通信媒体所需带宽的能力。

逻辑电平

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表示布尔值的两种状态(0 和 1,或低和高,或假和真)的切换波形被称为数字信号或逻辑信号或二进制信号,当它仅根据两个可能的解释时 数字。

这两种状态通常由电气属性的某种测量来表示:电压是最常见的,但在某些逻辑系列中使用电流。

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词条目录
  1. 数字信号
  2. 定义
  3. 在数字电子领域
  4. 在信号处理中
  5. 在通信中
  6. 逻辑电平

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