1.2.1模拟信号与数字信号 课件 2023—2024学年高中信息技术粤教版（2019）必修1

1.2 数据编码 1.2.1 模拟信号与数字信号 1.2.2 编码的基本方式 第一章 数据与信息 本节内容： 计算机处理数据的方式 模拟信号与数字信号 文字、图片、声音编码 数据的储存空间 计算机处理数据的方式 数字 文字 图像 视频 音频 …… 视觉信息 听觉信息 触觉信息 …… 二进制处理 模拟信号：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。 模拟信号是一种不仅在时间上连续、数值上也连续的物理量，具有无穷多的数值。 从自然界感知的大部分物理量都是模拟性质的，如速度、压力、温度、声音、重量等都是最常见的模拟信号。 模拟信号 连续变化的声波 模拟信号是传导能量的一种，但能量会在传输的过程中受多种因素的干扰而不断的减弱，比如通过空气等介质传播的声音。 有线电话、无线广播都是通过模拟信息信号来传递信息的。 模拟信号的衰减示意图 模拟信号 数字信号 数字信号：是离散时间信号的数字化表示， 数字信号是不连续的离散的，是对模拟信号进行采样得到。(模数转换) 数字信号是模拟信号的近似，既然是近似就不可能完全一模一样，所以电子秤永远有个最小精度。 模拟信号转数字信号 采集样本 量化信号 量化结果后转换为二进制 01 采样 02 量化 03 编码 数字信号转模拟信号 数字信号传送到接收端后，需要有一个还原过程，即把收到的数字信号再变回模拟信号，未接收这所能理解，使之再现还原为声音、图片、文字等人所能理解的形式。（数模转换） 数字模拟转换器（DAC） 通过调制解调器，将计算机上数据转换为模拟信号，然后通过双绞电话线来传输。 模拟信号与数字信号 模拟信号 数字信号 优点 精确的分辨率，在理想情况下，它具有无穷大的分辨率。 信息密度更高，可以对自然界物理量的真实值进行尽可能逼近的描述。 模拟信号的处理过程更简单。 抗干扰能力特别强。 有利于存储、加密和纠错，具有较强的保密性和可靠性。 缺点 容易受到噪声影响。 长距离传输会因能量损耗而衰减。 算法复杂。 技术要求高。 设计一个“游戏” 考虑要通过手电筒的灯光来实现一定距离内两个人的信息传递 假定要传递的信息是英文 活动 模拟信号 方案1：将26个字母对应26种不同的颜色，要传递时用不同颜色的滤光片改变电筒射出的光的颜色。 表现出模拟信号不可靠（容错性差、易受干扰）的缺点，人对颜色的识别可能会有偏差，大气对不同颜色的光线吸收程度不同。 数字信号 方案2：将26个字母编码成二进制数字（可参考莫尔斯电码），通过电筒光线的闪烁来传递信号。 光线的闪烁很容易分辨，且不容易受到干扰。 一个是波形，一个是数字； 一个是高低电平，一个是01010； 一个是连贯的，一个是断开的； 一个是自然的，一个是人工的。 总结 谢谢观看 $$