模拟和数字调制之间的区别

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Anonim

主要区别 模拟和数字调制之间是 模拟调制信号可以取任何值 (在可能的范围内).相比之下,数字调制信号只能采用一组离散值中的一个.

简而言之,模拟和数字调制是两种修改载波信号以传输信息的技术。

模拟调制、数字调制、调制

什么是调制

假设您想广播您的音乐,以便周围几公里的人都能听到。您可以简单地调整音量。但是,这不会达到目的,因为声音会在不远距离传播的情况下消失。而且,即使是不想听您音乐的人,当您调高音量时也无法避免聆听。

相反,考虑将您的声波“转换”为电磁波并以这种方式传输您的音乐。现在,在不妨碍他人的情况下,只有想听音乐的人才能使用转换器将电磁波转换回声音并聆听。然而,当其他人也开始播放他们的音乐时,就会出现问题。他们的电磁波会干扰你的;那么,你的听众最终会听到一堆乱七八糟的声音。

那么广播电台是如何做到的呢?它们每个都有一个频率,并使用该频率传输信号。想要收听以特定频率播放的音乐的人应该使用自己的收音机“调到”该频率。但现在还有另一个问题。人类可以听到很大频率范围内的声音。无线电台如何仅使用一种频率来传输所有这些不同的频率?答案是 调制。

关于调制的事实

我们将具有特定电台频率的波称为该电台的 载波信号.这只是一个没有有趣信息的正弦波。这 信息信号 是包含我们要传输的数据的信号(例如,在广播电台的情况下可能是音乐)。无线电台根据信息信号改变其载波信号的特性,这个过程就是我们所说的调制。当广播电台广播调制信号时,听众的收音机必须 解调 该信号以提取接收信号的声音信息。

什么是模拟调制

在模拟调制中,载波信号与信息信号成比例调制,因此它可以取任何值(即它是一个 模拟信号)。模拟调制主要有以下三种类型:

调幅(AM): 在这里,载波的幅度根据信息信号发生变化:

调幅

如您所见,每当信息信号的幅度发生变化时,调制信号的幅度也会随之变化。

调频 (FM): 这里,载波频率根据信息信号而改变。

调频

请注意,在收音机中,为了将一个电台的信号与另一个电台的信号分开,电台可以改变的频率数量是有限制的。

相位调制 (PM): 这里,载波的相位根据信息信号而改变:

调相

什么是数字调制

在数字调制中,信息信号是数字的;即它是一个只能采用特定值的信号。数字信号使用二进制代码;一系列的 0 和 1。用于表示给定时间间隔内信号的 0 和 1 的数量越多,信号可以采用的值的数量就越多。例如,在我们的广播电台示例中,需要将原始音频信号“切碎”为几个短时间间隔。需要为每个时间间隔选择信号的近似“允许”值。通过将信号分成最小的时间间隔并使用许多“允许值”来表示数据,可以使声音显得自然。

数字调制类型

有几种类型的数字调制可用。它们是幅移键控、开关键控、频移键控、相移键控、正交调幅等。

幅移键控, 信号的幅度被调制以表示信息。最简单的调制类型是 开关键控调制,其中载波信号打开表示 1,关闭表示 0。

与模拟调制不同,在数字调制中,载波以特定的时间间隔进行修改。由于数字调制只能传输指定值,因此信息在技术上不如原始版本完美(人们通常将其称为对原始信号的“低保真度”)。然而,从数字信号中隔离噪声更容易。当调制是数字调制时,复用(使用相同的介质发送几个不同的信号)也更容易。

模拟和数字调制之间的区别

允许值

模拟调制信号可以取一个范围内的任何值,而数字调制信号只能取一组离散值中的一个。

随时间变化

模拟调制可以产生携带不断变化信息的信号。但是,数字调制会产生一个信号,其值在特定的时间间隔内发生变化。

噪音分离

在模拟调制中很难将信号与噪声分开,而在数字调制中则很容易将信号与噪声分开。

结论

模拟调制和数字调制之间的主要区别在于,模拟调制信号可以采用任何值(在可能的范围内)。相比之下,数字调制信号只能采用一组离散值中的一个。

图片提供

1. Ivan Akira 的“幅度调制说明”(自己的作品)[CC BY-SA 3.0],来自 Wikimedia Commons

2. Ivan Akira 的“调频说明”(自己的作品)[CC BY-SA 3.0],来自 Wikimedia Commons

3. Ivan Akira 的“相位调制说明”(自己的作品)[CC BY-SA 3.0],来自 Wikimedia Commons

模拟和数字调制之间的区别