什么是模擬信號(hào)？什么是采樣？什么是離散信號(hào)？
發(fā)布日期:2026-01-14
點(diǎn)擊次數(shù):2213
第一,模擬信號(hào)。
“模擬”這個(gè)詞表面的意思是模仿，這個(gè)詞在上個(gè)世紀(jì)80年代左右用于模擬計(jì)算機(jī)（當(dāng)今用的是數(shù)字算計(jì)機(jī)），早期計(jì)算機(jī)是用電壓或者電流來(lái)模擬、模仿方程中涉及到的溫度、速度、距離等物理量，模擬信號(hào)的概念就是從這來(lái)的。
現(xiàn)在我們的計(jì)算機(jī)都是數(shù)字計(jì)算機(jī)，處理的信號(hào)大部分都是數(shù)字信號(hào)，但是模擬信號(hào)這個(gè)詞被沿用至今，而且意義也和剛開(kāi)始的意義不一樣了，一開(kāi)始使用電壓/電流去模擬其他物理量，而現(xiàn)在模擬信號(hào)這個(gè)詞指代的是連續(xù)信號(hào)，在本書(shū)中所說(shuō)的模擬信號(hào)全部指的是連續(xù)信號(hào)。
模擬信號(hào)是連續(xù)變化的信號(hào)，其數(shù)值在一定時(shí)間范圍內(nèi)可以取任意值。現(xiàn)實(shí)生活中的聲音、光線強(qiáng)度、氣壓、速度、溫度等，都是模擬信號(hào)。它的值可以通過(guò)無(wú)限細(xì)分的時(shí)間和幅度來(lái)表示。
第二,采樣。
采樣是指在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行離散化處理的過(guò)程。采樣將模擬信號(hào)在時(shí)間上進(jìn)行切割，并在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上測(cè)量其幅度。
采樣使用一個(gè)固定的時(shí)間間隔，稱為采樣周期，來(lái)獲取模擬信號(hào)的樣本，比如對(duì)上文介紹的聲音模擬信號(hào)，采樣就是用一個(gè)固定的時(shí)間間隔來(lái)獲取聲音模擬信號(hào)的樣本，然后變成離散的數(shù)字信號(hào)。
第三,數(shù)字信號(hào)。
數(shù)字信號(hào)是由一系列離散的數(shù)值組成的信號(hào)。它是通過(guò)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣和量化得到的。量化是將采樣得到的模擬信號(hào)樣本轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)值。
與模擬信號(hào)相對(duì)的就是數(shù)字信號(hào)（離散信號(hào)），模擬信號(hào)的特點(diǎn)是電壓或電流是連續(xù)變化的，而數(shù)字信號(hào)是一個(gè)一個(gè)離散的點(diǎn)。原本連續(xù)的模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)ADC采樣、量化、編碼后就變成了離散的數(shù)字信號(hào)，變成一個(gè)一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)（也叫樣本點(diǎn)），在數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，采樣后的信號(hào)序列，一般就被稱為離散信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，計(jì)算機(jī)或手機(jī)最終處理的是這種數(shù)字信號(hào)。
圖3-1 模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)
圖3-1 是模擬信號(hào)和離散信號(hào)的對(duì)比，圖中模擬信號(hào)是sin(2π10t)，頻率是10Hz，也就是每秒重復(fù)10次，模擬信號(hào)是連續(xù)的正弦曲線。
而畫(huà)圓圈的點(diǎn)，就是一個(gè)一個(gè)離散的點(diǎn)，圖中離散信號(hào)每個(gè)周期有10個(gè)離散的點(diǎn)，那么模擬信號(hào)被離散化的速率是10*10=100sps/s，也就是說(shuō)每秒對(duì)模擬信號(hào)采樣100個(gè)點(diǎn)，這就是采樣率，圖中一個(gè)周期的離散信號(hào)序列是：[0,0.59,0.95,0.95,0.59,0,-0.59,-0.95,-0.95,-0.59]，有時(shí)為了顯示方便，會(huì)把離散點(diǎn)用線連接起來(lái)，但是實(shí)際上點(diǎn)與點(diǎn)之間沒(méi)有數(shù)，也不是0，比如第一個(gè)數(shù)0和第二個(gè)數(shù)0.59之間的數(shù)是多少？這是個(gè)沒(méi)有意義的問(wèn)題，0和0.59之間是沒(méi)有數(shù)的，有同學(xué)說(shuō)是0，其實(shí)也不是0，這就好比是在問(wèn)：自然數(shù)1,2,3.。。。中，1和2之間是幾？自然數(shù)是一個(gè)一個(gè)整數(shù)，自然數(shù)1和自然數(shù)2之間，沒(méi)有其他自然數(shù)，所以1和2之間是幾是個(gè)沒(méi)有意義的問(wèn)題。
聲明：
本文來(lái)源于網(wǎng)絡(luò) ，轉(zhuǎn)載僅為學(xué)習(xí)參考，如有問(wèn)題請(qǐng)聯(lián)系，謝謝。
深圳市正芯科技有限公司http://www.getce2.com
發(fā)送郵件
客服咨詢