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从模拟信号到数字信号

2019-07-13 15:37发布

从模拟信号到数字信号
        自然界中的绝大部分信号是模拟信号,如语音和音频信号、雷达和声纳数据、地震和生物信号等。为了对这些模拟信号进行数字化的处理,首先是要将模拟信号转换为数字信号。在信号处理中,这个转换的过程称为“模-数”变换(Analog-Digital,A/D)。实现A/D变换的器件叫做“模-数”变换器(Analog-Digital Converter, ADC)。A/D变换的实现过程如图所示。由图可以看出,实现A/D变换主要包括三个步骤:                                                                                   
  模拟信号数字化基本流程及其对应波形         (1)采样:模拟信号首先被等间隔地取样,这时信号在时间上就不再连续了,但在幅度上还是连续的。经过采样处理之后,模拟信号变成了离散时间信号。         (2)量化:每个信号采样的幅度以某个最小数量单位△的整数倍来度量。这时信号不仅在时间上不再连续,在幅度上也不连续了。经过量化处理之后,离散时间信号变成了数字信号。         (3)编码:将数字信号编码成B位长度的二进制字。虽然在量化之后信号已经变成了数字信号,但二进制字的表示方法有很多。ADC还要根据精度、动态范围及实现成本等多个角度选择所需的二进制编码方式。         经过编码处理之后得到的信号才是我们通常所说的比特流。对这个比特流的处理才是通常所说的数字信号处理。在数字信号处理理论中,经过采样处理得到离散信号是最为关键的一步。只有在考虑到具体实现的时候,量化和编码的问题才必须要考虑。这也是数字信号处理有时也称为离散时间信号处理的原因所在。
PS:ADC是实际数字信号处理系统中非常关键的一环,下面的网址给出的是美国国家半导体公司一份很有价值的介绍ADC实现原理的资料,非常值得一看。http://download.csdn.net/detail/deepdsp/4050236