内容正文:
1.2 数据编码
将现实世界的事物现象符号化、数据化,需要有一个理解、抽象、推理的过程,这个过程由计算机来完成。计算机将它们处理转换成0和1组成的二进制编码,进而采用基于二进制的算术运算和逻辑运算进行处理。
1.2.1 模拟信号与数字信号
众所周知,声、光信号是人的感官所能识别和接收的信号,而计算机是一种采用电信)(号进行运作的机器。 要将人的感官所能识别的信号转换为计算机能够识别的信号,实现人机交互,就必须清楚计算机是如何处理这些信号的。
1.模拟信号
模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息。其信号的幅度、频率或相位随时间作连续变化,如声音信号、图形信号等。
模拟信号的波形可以是简单的,也可以是复杂的。例如,由单一钢琴定音器产生的声波,就是简单波形,仅仅包括一个单一频率(图1-6); 人类或管风琴的声音产生的声波,就是复杂波形,包含了许多不同频率的组合(图1-7)
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1.模拟信号模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息。 /6o图1-7 多频率组合波形示意图
信号强度。AAFNU2. 图1-8 模拟信号的衰减示意图
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模拟信号是传导能量的一种方式。例如,声波通过空气等介质来向远处传送能量,在传播的过程中,能量会不断被损耗而逐渐衰减,如图1-8所示。
无论是有线相连的电话,还是无线发送的广播电视,都是通过模拟信号来传递信息的。
2.数字信号
数字信号数字信号是离散时间信号的数字化表示。信号的自变量、因变量都是离散的。例如,开关电路中输出电压和电流脉冲就是离散的信号,如图1-9所示。
在计算机中,数字信号的大小常用有限位的二进制数表示。例如,字长2位的二进制数可表示00、01、10和1四种数字信号。
尽管基于数字信号的数据通信才出现几十年,但因其抵抗电路本身干扰和环境干栊的能力强,且数字信号有利于存储、加密与纠错,从而具有较强的保密性和可靠性。因此在现代技术的信号处理中,数字信号发挥的作用越来越大,覆盖的范围越来越广。
探究活动
分析
分析、比较模拟信号与数字信号在通信应用中的优劣,用间接的文字将结论填入表1-2中。
名称 有点 缺点
模拟信号
数字信号
进行远距离传送时用哪种信号比较好?
实验
在航海灯语系统中,灯语是一种通信手段,用灯光一明一暗的间歇做出长短不同的