目录

1. 采样

2. 量化

3. 编码

4. 小结

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1. 采样

1连续时间信号

自变量t是连续的在自变量上都有对应的函数值。函数值(幅值)可以连续可以不连续。如果幅值是连续的则称为模拟信号。

连续时间信号幅值不连续的例子单位阶跃信号在t=0处并不连续。

2离散时间信号

自变量t是离散的幅值是连续的。

3采样采样的过程就是将模拟信号变成离散时间信号的过程。

采样后没有经过量化处理因此幅值是连续的。这里连续的概念和数学上函数连续的概念有区别函数连续指曲线光滑且处处可导。而这里信号的连续指的是可以取到原模拟信号数值区间的任意值。

例对于正弦波的电压信号

若信号的峰值是正负1.4V。那么取样得到的电压就可能是-1.4V到+1.4V之间的任何数值。这个数值本身并没有量化所以取到的是连续的值。

采样的过程如下图看竖线

 

2. 量化

量化采用一组数码如二进制数码来逼近离散信号的幅值将离散时间信号变成数字信号。

量化涉及一个重要概念那就是“采样位深”。采样位深度是每一个采样点的值用几个比特数来表示很容易理解bit越多能表示的数范围就越广更加能逼近模拟信号可以直观理解如果采样率和位深都很大采样的离散序列就可以近似等于模拟信号。

常用的采样位深如下

8bit256个值从0~255 16bit65536个值从0~65535 24bit……………………………… 32bit………………………………….

量化的过程如下图看横线q1=2, q2=3, q3=4, q4=5

经过量化之后时间连续幅值也连续的模拟信号就变成了时间离散幅值也离散的数字信号。

3. 编码

编码是模拟信号数字化的第三个阶段把量化的抽样信号变换成给定字长的二进制码流的过程称为编码过程。如下图ADC芯片输出就是0和1的音频数据流。

4. 小结

1模拟信号数字化包括三个过程采样+量化+编码

2采样将连续时间信号变为离散时间信号

3量化和编码之后才得到数字信号此时自变量和因变量都是离散的数值

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