数字电视已经覆盖了全国几乎全境。新电视机独立接收高质量的数字信号,而旧电视机则通过特殊的机顶盒接收。旧的模拟信号和新的数字信号有什么区别?很多人不明白这一点,需要澄清。
内容
信号类型
信号是物理量在时间和空间上的变化。本质上,它们是信息和管理环境中数据交换的代码。在图形上,任何信号都可以表示为一个函数。从图表上的线条可以确定信号的类型和特征。模拟看起来像一条连续曲线,数字看起来像一条折断的矩形线,从零跳到一。我们用眼睛看到和用耳朵听到的一切都是模拟信号。
模拟信号
视觉、听觉、味觉、嗅觉和触觉都是模拟信号。大脑指挥器官并以模拟形式接收来自它们的信息。在自然界中,所有信息都只能以这种方式传输。
在电子学中,模拟信号是基于电力传输的。一定的电压与声音的频率和幅度、画面光的颜色和亮度等相对应。也就是说,颜色、声音或信息类似于电压。
例如让我们用一定的电压来设置颜色的传输,蓝色2 V,红色3 V,绿色4 V。通过改变电压,我们将在屏幕上得到相应颜色的图像。
信号是通过有线还是无线电发送都没有关系。发送器连续发送,接收器处理模拟形式的信息。当接收器通过电线接收到连续的电信号或通过空中接收到无线电信号时,接收器将电压转换为相应的声音或颜色。图像出现在屏幕上或声音通过扬声器播放。
离散信号
本质在名称中。与拉丁文离散 离散的这意味着不连续(分开)。可以说离散重复了模拟的幅度,但是平滑曲线变成了阶梯曲线。在时间上变化,在幅度上保持连续,或者在水平上,在时间上不连续。
因此,在某个时间段(例如,毫秒或秒),离散信号将具有某个设定值。在这段时间结束时,它会急剧上升或下降,并持续一毫秒或一秒。就这样不断地进行着。所以离散是转换后的模拟。那是数字化的一半。
数字信号。
在离散之后,模拟转换的下一步是数字信号。主要特征是它存在或不存在。所有信息都被转换为时间和幅度有限的信号。数字数据技术信号在不同的变体中由零和一编码。基础有点,取其中一个值。位来自英文 binarydigit 或 binary digit。
但是一位传输信息的能力有限,因此它们被组合成块。一个块中的比特越多,它携带的信息就越多。数字技术使用位连接成 8 的倍数的块。一个 8 位块称为一个字节。一个字节是一个很小的值,但已经可以存储有关所有字母的加密信息。但是,仅添加一位会使 0 和 1 的组合数量增加一倍。如果 8 位使 256 种编码选项成为可能,那么 16 就是 65536。而 1 千字节或 1024 字节根本不是一个小数目。
警告! 毫无疑问,1 KB 等于 1024 字节。这是二进制计算机环境中公认的方式。但是在世界上广泛使用的十进制数系统,其中千是1000。因此,也有十进制KB等于1000字节。
在大量组合字节中存储了大量信息,1和0的组合越多,编码的越多。因此,在 5 - 10 MB (5000 - 10000 KB) 中,我们拥有高质量的音乐曲目数据。再往前走,在 1000 MB 中,您已经对电影进行了编码。
但是由于人们周围的所有信息都是模拟的,因此需要努力和一些设备才能使其数字化。为此目的,创建了 DSP(数字信号处理器)或 DSP(数字信号处理器)。每个数字设备都有一个。第一个出现在上世纪七十年代。方法和算法不断变化和改进,但原理保持不变——将模拟数据转换为数字数据。
数字信号的处理和传输取决于处理器的特性——比特率和速度。它们越高,信号的质量就越高。速度以每秒数百万条指令 (MIPS) 表示,在良好的处理器中,它可以达到几十 MIPS。速度决定了设备可以在一秒钟内“塞入”多少个 1 和 0,并定性地传输连续的模拟信号曲线。这决定了画面的真实感 电视 和扬声器发出的声音。
数字信号和离散信号的区别
每个人可能都听说过摩尔斯电码。它是由艺术家 Samuel Morse 发明的,其他创新者改进了它,每个人都在使用它。这是一种传输文本的方式,其中点和破折号对字母进行编码。简而言之,编码称为莫尔斯电码。它长期以来一直用于电报和通过无线电传输信息。它也可以用聚光灯或手电筒发出信号。
莫尔斯电码仅取决于符号本身。不在其持续时间或音量(强度)上。无论您如何按键(手电筒闪烁),都只能看到两个选项 - 一个点和一个破折号。你只能提高传输速度。既不考虑音量,也不考虑持续时间。主要是让信号到达那里。
对于数字信号也是如此。用 0 和 1 对数据进行编码很重要。接收者只需找出 0 和 1 的组合。每个信号有多响或多长时间都没有关系。重要的是得到零和一。这就是数字技术的本质。
通过对每个点和破折号的音量(亮度)和持续时间或 0 和 1 或 1 进行编码来获得离散信号。在这种情况下,编码选项更多,但也会混淆。音量和持续时间可能无法区分。这是数字信号和离散信号之间的区别。数字是明确地生成和感知的,离散的变化。
数字和模拟信号的比较
电视或蜂窝无线电台的信号可以以数字和模拟形式传输。例如,声音和图像,都是模拟信号。麦克风和摄像头拾取周围的现实并将其转换为电磁振荡。振荡输出的频率取决于声音和光的频率,传输的幅度取决于音量和亮度。
转换为电磁振荡的图像和声音通过发射天线传播到空间中。在接收器中,会发生相反的过程——电磁振荡变成声音和视频。
电磁振动在空气中的传播受到云层、雷暴、地形、工业电流、太阳风和其他干扰的阻碍。频率和幅度通常会失真,并且从发射器到接收器的信号会发生变化。
模拟信号的声音和图像再现了干扰引起的失真,而背景再现了嘶嘶声、喘息声和色彩失真。接收越差,这些无关影响就越明显。但是,如果接收到信号,它至少在某种程度上是可见和可听的。
通过数字传输,图像和声音在广播之前被数字化,并在没有失真的情况下到达接收器。外来因素的影响很小。声音和色彩质量很好或根本没有。保证信号到达一定距离。但长距离传输需要多个中继器。因此,为了传输蜂窝信号,天线应尽可能靠近放置。
这两种信号之间差异的一个明显例子可以是旧有线电话和现代蜂窝通信的比较。
即使在同一个地方,有线电话也不一定能很好地工作。打电话到该国的另一端是对声带和听力的测试。您必须大声喊叫并听取答案。噪音和干扰被我们的耳朵过滤掉,我们自己想出的缺失和扭曲的词。尽管声音很糟糕,但它就在那里。
即使从另一个半球也能完全听到蜂窝通信中的声音。数字化信号在没有失真的情况下被发送和接收。但它也不是没有缺陷。如果有故障,则根本听不到声音。字母、单词和整个短语都会丢失。好在这种情况很少见。
模拟电视和数字电视的情况大致相同。模拟使用容易受到干扰的信号,质量有限,并且已经耗尽了发展的可能性。数字不会失真,提供优质的声音和视频,并且不断改进。
不同类型信号的优缺点
自发明以来,模拟信号的传输得到了很大的改进。并长期服务于传输信息、声音和图像。尽管进行了许多改进,但它仍然保留了所有缺点 - 信息传输中的噪音和失真。但过渡到另一个数据交换系统的主要论据是传输信号的最高质量。模拟量无法容纳现代数据量。
记录和存储方法的改进,尤其是视频内容的改进,已经使模拟信号成为过去。到目前为止,模拟数据处理的唯一优势是设备的广泛且廉价的可用性。在所有其他方面,模拟信号都不如数字信号。
数字和模拟信号传输示例
数字技术正在逐步超越模拟技术,已经广泛应用于生活的各个领域。通常我们只是没有注意到它,但数字无处不在。
计算
第一台模拟计算机是在 20 世纪 30 年代创建的。它们是用于专门任务的相当原始的设备。模拟计算机出现在 1940 年代,并在 1960 年代被广泛使用。
它们不断改进,但随着要处理的信息量逐渐让位于数字设备。模拟计算机非常适合生产过程的自动控制,因为它可以立即响应输入数据的变化。但是速度慢,数据量有限。因此,模拟信号仅在某些本地网络中使用。主要是生产过程的控制和管理。初始信息是温度、湿度、压力、风速和类似数据。
在某些情况下,在解决问题时会求助于模拟计算机,其中数据交换计算的准确性并不像数字电子计算机那样重要。
在 21 世纪初,模拟信号让位于数字技术。在计算中,混合的数字和模拟信号仅用于基于某些芯片的数据处理。
录音和电话
黑胶唱片和磁带是用于声音再现的模拟信号的两个突出代表。两者仍在生产中,并受到一些鉴赏家的需求。许多音乐家认为,只有在磁带上录制专辑才能获得丰富、真实的声音。 Melomaniacs 喜欢听带有特征噪音和噼啪声的光盘。 1972年开始生产在磁带上进行数字录音的磁带录音机,但由于成本高、体积大而没有普及。它们仅用于专业录音。
录音中模拟和数字信号的另一个例子是混音器和声音合成器。使用数字设备居多,使用模拟设备是习惯和偏见造成的。相信数字录音还没有达到那种包罗万象的音乐传输效果。而且它只存在于模拟信号中。
而年轻人,无法想象没有存储在手机、闪存驱动器和计算机内存中的 MP3 文件的音乐。在线服务提供对数百万数字录音的存储库的访问。
电话已经走得更远了。数字蜂窝通信几乎取代了有线通信。后者留在政府机构、医疗保健机构和类似组织中。大多数人再也无法想象没有细胞的生活以及如何被绑在电线上。蜂窝通信,数据传输的基础,其中数字信号可靠地连接世界各地的用户。
电气测量
数字数据处理和传输深深植根于电气测量。电子示波器、电压表和电流表、万用表。所有以电子方式显示信息的仪器都使用数字信号来传输测量结果。在家里,这最常以稳定器和电压继电器的形式遇到。两种设备都测量电源电压、处理数字信号并将其传输到显示器。
数字技术也越来越多地用于长距离传输电气测量数据。数字设备安装在变电站和调度控制室中,用于监控电网的性能。模拟设备仅在配电盘中流行,直接在测量点。
数字信号的另一个广泛应用是电能计量。家庭经常忘记 查看他们的仪表读数 并将其输入个人机柜或传输给供电公司。数字电能计量系统为您省去麻烦。读数直接进入计量系统。因此,订户无需经常与供应商沟通,有时可以去个人办公室查看数据。
模拟和数字电视
多年来,人类一直生活在模拟电视中。每个人都习惯于简单直接的事情。先上广播,再有线质量好一点。 一个简单的天线和一台电视机和一张平庸的画质。但视频记录和存储技术已经远远领先于模拟信号。而且它不再能够完全传输现代电影或电视节目。只有数字电视才能提供质量、稳定性和良好的信号电平。
数字电视有很多优点。第一个也是非常大的优势是信号压缩。因此,可用频道的数量增加了。只是提高了视频和音频的传输质量,否则就无法传输到现代大屏幕电视上。随之而来的是显示有关广播、下一个电视节目等信息的能力。
伴随着优点而来的是一个小问题。要接收数字信号,您需要一个特殊的调谐器。
地面电视的特点
要接收广播数字信号,您需要 T2 调谐器,也称为接收器、解码器或机顶盒 DVB-T2。大多数现代 LED 电视最初都配备了此类设备。因此,它们的主人没有什么可担心的。如果您关闭模拟电视,您只需要重新配置频道。
没有内置 T2 调谐器的旧电视的所有者没有问题。在这里一切都很简单。您需要购买单独的 DVB-T2 机顶盒,它会接收 T2 信号,对其进行处理并将准备好的画面传输到屏幕上。机顶盒可以轻松 将机顶盒连接到任何电视机.
数字信号用于生活的所有大领域。电视也不例外。不要害怕新的。大多数电视已经配备了您需要的设备,对于较旧的电视,您需要购买便宜的机顶盒。特别是因为它很容易配置设备。而且画质和音质更好。
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