디지털 신호와 아날로그 신호의 차이점은 무엇인가요?

디지털 신호와 아날로그 신호의 차이점은 무엇인가요?

디지털 신호의 정의

디지털 신호란 독립변수가 이산형이고 종속변수도 이산형인 신호를 말하며, 이 신호의 독립변수는 정수로 표시된다. 종속변수는 숫자로 표현되는 유한수로 표현됩니다. 컴퓨터에서 디지털 신호의 크기는 제한된 비트의 이진수로 표시되는 경우가 많습니다.

디지털 신호는 0과 1을 표현하기 위해 두 가지 물리적 상태를 사용하므로 물질 자체의 간섭과 환경 간섭에 저항하는 능력은 현대 기술 신호 처리에서 아날로그 신호보다 훨씬 강력합니다. 중요한 역할을 하며 거의 복잡한 신호 처리는 디지털 신호와 분리될 수 없습니다. 즉, 문제 해결 방법을 수학 공식으로 표현할 수 있는 한 컴퓨터를 사용하여 물리량을 나타내는 디지털 신호를 처리할 수 있습니다.

아날로그 신호의 정의

아날로그 신호는 연속적으로 변화하는 물리량으로 표현되는 정보를 말합니다. 아날로그 신호는 연속적인 진폭(특정 값 범위 내에서 연속적인 수단을 의미함)을 특징으로 합니다. 가치). 아날로그 신호의 신호 파형도 시간적으로 연속적이므로 연속적인 신호입니다. 아날로그 신호는 특정 시간 간격 T로 샘플링됩니다. 파형이 시간에 따라 이산적이므로 신호의 진폭은 여전히 ​​연속적이므로 여전히 아날로그 신호입니다. 전화, 팩스 및 TV 신호는 모두 아날로그 신호입니다.

신호 샘플링 후 시간은 이산적이지만 진폭은 이산적이지 않습니다. 일반적인 샘플링 신호는 주기적인 직사각형 펄스와 주기적인 임펄스 펄스 샘플링입니다. 아날로그 신호는 전체 시간 축에 걸쳐 정의되며 "진폭 없음" 영역은 진폭이 0임을 의미합니다. 이산 시간 신호는 이산 순간에만 정의되며 다른 곳에서는 정의되지 않습니다. 두 신호는 시간 축에서 매우 유사해 보이지만 실제로는 서로 다른 두 가지 신호를 기반으로 합니다. 직관적으로 말하면, 이산시간 신호의 수평축은 더 이상 시간을 나타내지 않는 것으로 간주될 수 있습니다.

둘 사이의 차이점

서로 다른 데이터는 전송되기 전에 해당 신호로 변환되어야 합니다. 아날로그 데이터(아날로그 수량)는 일반적으로 일련의 연속적인 데이터와 같은 아날로그 신호를 사용합니다. 전자파 변화(예: 라디오 및 TV 방송의 전자파) 또는 전압 신호(예: 전화 전송의 오디오 전압 신호)는 일련의 간헐적으로 변화하는 전압 펄스와 같은 디지털 신호로 표시됩니다. (예: 이진수 1을 나타내는 일정한 양의 전압과 이진수 0을 나타내는 일정한 음의 전압으로 나타낼 수 있음) 또는 광 펄스로 나타낼 수 있습니다. 아날로그 신호가 지속적으로 변화하는 전자기파로 표현되는 경우 전자기파 자체는 신호 전달자이자 전송 매체입니다. 아날로그 신호가 지속적으로 변화하는 신호 전압으로 표현되는 경우 일반적으로 전통적인 아날로그 신호 전송 라인을 통과합니다. 전화 네트워크 등), 케이블 텔레비전 네트워크)을 전송합니다. 디지털 신호가 간헐적인 전압이나 광 펄스로 표현되는 경우 일반적으로 한 노드에서 다른 노드로 신호를 전송하려면 연선, 케이블 또는 광섬유 매체를 사용하여 두 통신 당사자를 연결해야 합니다.

두 신호의 연결

아날로그 신호와 디지털 신호는 서로 변환될 수 있습니다. 아날로그 신호는 일반적으로 PCM 펄스 코드 변조 방법을 통해 디지털 신호로 양자화됩니다. 아날로그 신호의 다양한 진폭은 다양한 이진 값에 해당합니다. 예를 들어 8비트 인코딩을 사용하면 아날로그 신호를 2^8=256 크기로 양자화할 수 있습니다. 실제로는 24비트 또는 30비트 인코딩이 사용되는 경우가 많습니다. 디지털 신호는 일반적으로 반송파의 위상 이동(Phase Shift) 방식을 사용하여 이를 아날로그 신호로 변환합니다. 컴퓨터, 컴퓨터 영역 네트워크, 대도시 네트워크는 모두 이진 디지털 신호를 사용합니다. 21세기 컴퓨터 광역 네트워크에서 실제로 전송되는 것은 이진 디지털 신호와 디지털 신호를 변환한 아날로그 신호입니다. 그러나 더 많은 애플리케이션 개발 전망이 있는 것은 디지털 신호입니다.

주요 차이점은 아날로그 신호는 펄스로 제어되는 반면 디지털 신호는 위상(패리티)으로 제어된다는 것입니다.

1. 아날로그 신호

아날로그 신호는 직관적이고 구현이 쉽다는 장점이 있지만 두 가지 주요 단점이 있습니다.

(1) 기밀성이 낮음

아날로그 신호, 특히 마이크로파 통신 및 유선 개방형 통신은 쉽게 도청됩니다. 아날로그 신호가 수신되기만 하면 통신 내용을 쉽게 얻을 수 있습니다.

(2) 약한 간섭 방지 능력

회선을 따라 전송되는 동안 전기 신호는 통신 시스템 외부 및 내부의 다양한 소음에 의해 간섭을 받습니다. 신호가 혼합되어 분리가 어려워 통신 품질이 저하됩니다. 회선이 길어질수록 노이즈가 더 많이 쌓입니다

2. 디지털 신호

(1) 디지털 전송 및 교환의 장점

① 통신의 기밀성을 강화합니다.

② 간섭 방지 능력이 향상되었습니다. 디지털 신호는 전송 과정에서 잡음과 혼합됩니다. 전자 회로에 의해 형성된 임계값 전압(임계값이라고 함)은 특정 전압 진폭에 도달한 경우에만 입력 신호 전압을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 가치를 부여하고 깔끔한 Impulse(성형 또는 재생이라고 함)를 자동으로 생성합니다. 더 작은 잡음 전압이 도달하면 임계값보다 낮고 회로 동작을 일으키지 않기 때문에 필터링됩니다. 따라서 재생성된 신호는 원래 신호와 정확히 동일하며 간섭 신호가 원래 신호보다 크지 않으면 비트 오류가 발생합니다. 비트 오류를 ​​방지하기 위해 회로에는 오류 검사 및 오류 수정 방법이 설정되어 있습니다. 즉, 비트 오류가 발생하면 역방향 신호를 사용하여 상대방이 재전송하도록 할 수 있습니다. 따라서 디지털 전송은 장거리 전송에 적합하며 성능이 떨어지는 회선에도 적용할 수 있습니다.

③ 종합적인 디지털 통신망을 구축할 수 있다. 시분할 스위칭을 채택한 후 전송과 스위칭이 통합되어 포괄적인 디지털 통신 네트워크를 형성합니다.

(2) 디지털 신호의 단점

① 더 넓은 주파수 대역을 차지한다. 회선은 펄스 신호를 전송하기 때문에 디지털 음성 정보의 한 채널을 전송하려면 20~64kHz의 대역폭이 필요한 반면, 아날로그 음성 채널은 4kHz 대역폭만 차지합니다. 즉, 하나의 PCM 신호가 여러 아날로그 음성 채널을 차지합니다. 특정 세션의 경우 활용률이 감소했거나 회선 요구 사항이 증가했습니다.

② 기술적 요구사항이 복잡하며, 특히 동기화 기술은 높은 정밀도를 요구합니다. 수신자가 발신자의 의미를 올바르게 이해하려면 각 코드 요소를 올바르게 구별하고 각 정보 그룹의 시작을 찾아야 합니다. 이를 위해서는 발신자와 수신자 모두 엄격한 동기화가 필요합니다. 동기화 문제는 해결하기가 더 어렵습니다.

③ 아날로그/디지털 변환 시 양자화 오류가 발생합니다. 대규모 집적회로의 사용과 광섬유 등 광대역 전송 매체의 대중화로 인해 정보를 저장하고 전송하는 데 디지털 신호가 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 따라서 아날로그 신호를 아날로그에서 디지털로 변환해야 할 경우 양자화 오류가 필연적으로 발생합니다. 변환.

구체적으로 디지털 신호에는 다음과 같은 장점이 있습니다. “첫째, 간섭 방지 능력이 상대적으로 강하고 전송 신호의 품질이 상대적으로 높습니다. 두 번째는 이미지의 고화질과 효과입니다. 세 번째는 채널 자원을 더 효율적으로 사용할 수 있고, 아날로그 TV 신호에서는 수십 개의 프로그램만 전송할 수 있다는 것입니다. 다양한 정보 서비스를 제공할 수 있습니다. 디지털 신호와 아날로그 신호의 차이점은

답 선택 b

아날로그 신호는 진폭을 말합니다. 그림 1-1(a)에 표시된 것처럼 연속적인 값(진폭은 무한 수치 표현으로 결정될 수 있음) 시간 연속 아날로그 신호, 연속적으로 변화하는 이미지(텔레비전, 팩스) 신호 등입니다. 시간 이산형 아날로그 신호는 그림 1-1(a)와 같이 샘플링 신호이며, 그림 1-1(b)와 같이 그림 1-1(a)의 아날로그 신호를 샘플링하여 얻은 신호이다. 파형은 시간에 따라 불연속적이지만 진폭 값은 연속적이므로 여전히 펄스 진폭 변조(PAM, 펄스 진폭 변조라고도 함) 신호라고 하는 아날로그 신호입니다. 디지털 신호는 진폭 값이 불연속적이며 진폭 표현이 숫자 값 내에서 유한한 값으로 제한됨을 의미합니다.

바이너리 코드는 디지털 신호입니다. 아날로그 신호와 디지털 신호의 차이점은 무엇입니까?

아날로그 신호 및 디지털 신호

(1) 아날로그 신호 및 디지털 신호

다양한 데이터는 전송되기 전에 해당 신호로 변환되어야 합니다. 아날로그 데이터 일반적으로 연속적으로 변화하는 일련의 전자기파(예: 라디오 및 TV 방송의 전자파) 또는 전압 신호(예: 전화 전송의 오디오 전압 신호)와 같은 아날로그 신호가 사용됩니다. 디지털 데이터는 디지털 신호로 표시됩니다. 신호)는 예를 들어 일련의 간헐적인 전압 펄스(예를 들어 이진수 1을 표시하기 위해 일정한 양의 전압을 사용하고 이진수 0을 표시하기 위해 일정한 음의 전압을 사용할 수 있음) 또는 광 펄스로 표시됩니다. 아날로그 신호가 지속적으로 변화하는 전자기파로 표현되는 경우 전자기파 자체는 신호 전달자이자 전송 매체입니다. 아날로그 신호가 지속적으로 변화하는 신호 전압으로 표현되는 경우 일반적으로 전통적인 아날로그 신호 전송 라인을 통과합니다. 전화 네트워크 등), 케이블 텔레비전 네트워크)을 전송합니다. 디지털 신호가 간헐적인 전압이나 광 펄스로 표현되는 경우 일반적으로 한 노드에서 다른 노드로 신호를 전송하려면 연선, 케이블 또는 광섬유 매체를 사용하여 두 통신 당사자를 연결해야 합니다.

(2) 아날로그 신호와 디지털 신호의 상호 변환

아날로그 신호와 디지털 신호는 서로 변환될 수 있다. 아날로그 신호는 일반적으로 PCM 펄스 코드 변조(Pulse Code)를 통해 변환된다. 변조)를 사용하여 디지털 신호로 양자화합니다. 즉, 아날로그 신호의 서로 다른 진폭은 서로 다른 이진 값에 해당합니다. 예를 들어, 8비트 인코딩을 사용하면 아날로그 신호를 2^8=256 크기로 양자화할 수 있습니다. 실제로는 24비트 또는 30비트가 자주 사용됩니다. 디지털 신호는 일반적으로 반송파의 위상 편이를 통해 아날로그 신호로 변환됩니다. 컴퓨터, 컴퓨터 영역 네트워크 및 대도시 네트워크는 모두 이진 디지털 신호를 사용합니다. 현재 컴퓨터 광역 네트워크에서 실제로 전송되는 것은 이진 디지털 신호와 디지털 신호를 변환한 아날로그 신호입니다. 그러나 더 많은 애플리케이션 개발 전망이 있는 것은 디지털 신호입니다.

아날로그 신호는 진폭 값이 연속적이라는 것을 의미합니다(진폭은 무한한 수의 값으로 표시될 수 있음). 그림 1-1(a)와 같이 시간 연속 아날로그 신호, 지속적으로 변화하는 이미지(TV, 팩스) 신호 등. 시간 이산 아날로그 신호는 그림 1-1(b)와 같이 샘플링 신호로 그림 1-1(a)의 아날로그 신호를 T마다 샘플링하여 얻은 신호이다. 그러나 진폭 값은 연속적이므로 여전히 아날로그 신호이며 펄스 진폭 변조(PAM, 펄스 진폭 변조라고도 함) 신호라고 합니다.

디지털 신호의 값은 진폭이 불연속적이며 진폭 표현이 제한된 수의 값으로 제한됨을 의미합니다. 바이너리 코드는 디지털 신호입니다. 바이너리 코드는 노이즈의 영향을 덜 받고, 디지털 회로로 쉽게 처리할 수 있어 널리 사용되고 있다. 디지털 신호와 아날로그 신호의 차이점

아날로그 신호는 연속적으로 변화하는 일련의 전자기파로 표시되고, 디지털 신호는 일련의 간헐적으로 변화하는 전압 펄스로 표시됩니다. 일정한 양의 전압은 이진수 0을 나타내기 위해 일정한 음의 전압을 사용하거나 광 펄스를 사용하여 이진수 1을 나타냅니다. 아날로그 신호가 지속적으로 변화하는 전자기파로 표현되는 경우 전자기파 자체는 신호 캐리어이자 전송 매체입니다. 아날로그 신호가 지속적으로 변화하는 신호 전압으로 표현되는 경우 일반적으로 전통적인 아날로그 신호 전송을 통해 전송됩니다. 회선(예: 전화 네트워크, 케이블 TV 네트워크)을 전송합니다. 디지털 신호가 간헐적으로 변화하는 전압 또는 광 펄스로 표시되는 경우 디지털 회선 절단에서 신호를 한 노드에서 다른 노드로 전송하려면 일반적으로 연선, 케이블 또는 광섬유 매체를 사용하여 두 통신 당사자를 연결해야 합니다. 신호와 아날로그 신호의 차이점은 무엇입니까?

아날로그 신호의 펄스 폭 오류는 더 큽니다. 동일한 캐비닛의 최종 전력 증폭기 회로는 동일합니다. 펄스 폭과 펄스 폭이 일치하고 절단이 동일합니다. 디지털 신호와 아날로그 신호의 차이

신호 데이터는 기호, 텍스트, 음성, 이미지 등과 같은 모든 정보를 나타내는 데 사용할 수 있습니다. ., 표현 방식에 따라 아날로그 신호와 디지털 신호의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 아날로그 신호와 디지털 신호의 차이는 진폭이 이산적인지 여부에 따라 결정될 수 있습니다.

아날로그 신호는 진폭 값이 연속적이라는 것을 의미합니다(진폭은 무한한 수의 값으로 표시될 수 있음). 그림 1-1(a)와 같이 시간 연속 아날로그 신호, 지속적으로 변화하는 이미지(TV, 팩스) 신호 등. 시간 이산 아날로그 신호는 그림 1-1(b)와 같이 샘플링 신호로 그림 1-1(a)의 아날로그 신호를 T마다 샘플링하여 얻은 신호이다. 그러나 진폭 값은 연속적이므로 여전히 아날로그 신호이며 펄스 진폭 변조(PAM, 펄스 진폭 변조라고도 함) 신호라고 합니다.

디지털 신호는 이산적인 진폭 값을 의미하며 진폭 표현은 제한된 수의 값으로 제한됩니다. 바이너리 코드는 디지털 신호입니다. 바이너리 코드는 노이즈의 영향을 덜 받고, 디지털 회로로 쉽게 처리할 수 있어 널리 사용되고 있다.

1. 아날로그 통신

아날로그 통신은 직관적이고 구현이 쉽다는 장점이 있지만 두 가지 큰 단점이 있습니다.

(1) 기밀성이 낮음

아날로그 통신, 특히 마이크로파 통신 및 유선 개방형 통신은 쉽게 도청됩니다. 아날로그 신호가 수신되기만 하면 통신 내용을 쉽게 얻을 수 있습니다.

(2) 약한 간섭 방지 능력

회선을 따라 전송되는 동안 전기 신호는 통신 시스템 외부 및 내부의 다양한 소음에 의해 간섭을 받습니다. 신호가 혼합되어 분리가 어려워 통신 품질이 저하됩니다. 라인이 길수록 노이즈가 더 많이 축적됩니다.

2. 디지털 커뮤니케이션

(1) 디지털 전송 및 교환의 장점

① 커뮤니케이션의 비밀을 강화한다. 음성 신호는 A/D 변환된 후 먼저 암호화된 후 전송될 수 있으며, 수신 측에서 해독된 후 D/A 변환을 통해 아날로그 신호로 복원될 수 있습니다.

디지털 암호화 프로세스는 다음과 같이 간략하게 설명할 수 있습니다. Y1은 8자리 비밀번호 C=10001101을 사용하여 음성 Y1=1011101100001을 변환한 디지털 신호를 나타냅니다. 전송선으로 보내기 전에 비밀번호가 음성 코드 X=Y1+C에 "추가"되고(비밀번호 C는 계속 반복됨) 전송되는 디지털 신호는

X=Y1+C=입니다. 1011101100001 Y1

+1000110110001 C

————————————

0011011010000 X

당연히 X ≠Y1, 누군가가 엿듣더라도 코드 X에 도달하더라도 코드 Y1을 바로 얻을 수는 없습니다. 수신 측에서는 동일한 비밀번호 C를 숫자 X에 추가하면 원래 음성 번호 Y1을 얻을 수 있습니다. 즉,

Y1= /p>

———— —————————

1011101100001 Y1

음성 디지털화가 암호화 처리에 매우 유리한 조건을 제공한다는 것을 알 수 있으며, 비밀번호에 숫자가 많을수록, 해독하기가 더 어렵습니다.

② 간섭 방지 능력이 향상되었습니다. 디지털 신호는 전송 과정에서 잡음과 혼합됩니다. 전자 회로에 의해 형성된 임계 전압(임계값이라고 함)은 특정 전압 진폭에 도달한 경우에만 입력 신호 전압을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 가치를 부여하고 깔끔한 Impulse(성형 또는 재생이라고 함)를 자동으로 생성합니다. 더 작은 잡음 전압이 도달하면 임계값보다 낮고 회로 동작을 일으키지 않기 때문에 필터링됩니다. 따라서 재생성된 신호는 원래 신호와 정확히 동일하며 간섭 신호가 원래 신호보다 크지 않으면 비트 오류가 발생합니다. 비트 오류를 ​​방지하기 위해 회로에는 오류 검사 및 오류 정정 방법이 설정되어 있습니다. 즉, 비트 오류가 발생하면 역방향 신호를 사용하여 상대방이 재전송하도록 할 수 있습니다. 따라서 디지털 전송은 장거리 전송에 적합하며 성능이 떨어지는 회선에도 적용할 수 있습니다.

③ 종합적인 디지털 통신망을 구축할 수 있다. 시분할 스위칭을 채택한 후 전송과 스위칭이 통합되어 포괄적인 디지털 통신 네트워크를 형성합니다.

(2) 디지털 통신의 단점

① 더 넓은 주파수 대역을 차지한다. 회선은 펄스 신호를 전송하기 때문에 디지털 음성 정보의 한 채널을 전송하려면 20~64kHz의 대역폭이 필요한 반면, 아날로그 음성 채널은 4kHz 대역폭만 차지합니다. 즉, 하나의 PCM 신호가 여러 아날로그 음성 채널을 차지합니다.

특정 세션의 경우 활용률이 감소했거나 회선 요구 사항이 증가했습니다.

② 기술적 요구사항이 복잡하며, 특히 동기화 기술은 높은 정밀도를 요구합니다. 수신자가 발신자의 의미를 올바르게 이해하려면 각 코드 요소를 올바르게 구별하고 각 정보 그룹의 시작을 찾아야 합니다. 이를 위해서는 발신자와 수신자 모두 엄격한 동기화를 달성해야 합니다. 디지털 네트워크가 형성되면 동기화가 발생합니다. 해결하기가 더 어려울 것입니다.

③ 아날로그/디지털 변환 시 양자화 오류가 발생합니다. 대규모 집적회로의 사용과 광섬유 등 광대역 전송 매체의 대중화로 인해 정보를 저장하고 전송하는 데 디지털 신호가 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 따라서 아날로그 신호를 아날로그에서 디지털로 변환해야 할 경우 양자화 오류가 필연적으로 발생합니다. 변환. 중학교 물리학, 디지털 신호와 아날로그 신호의 차이점을 간략하게 설명하자면?

숫자는 정보를 기록하기 위해 기호를 사용하는 반면, 아날로그는 정보를 기록하기 위해 기호를 사용하지 않습니다. 이는 중학교 8학년 물리학 교과서 2권에 나와 있습니다. 아날로그 신호와 디지털 신호의 차이점은 무엇입니까? ?

아날로그 신호: 시간과 관련된 파형, 연속적인 정보이며 그 값이 연속적입니다.

디지털 신호: 저장된 이산적인 상태 정보를 나타냅니다.