模拟信号和数字信号的转换

此文章介绍的模拟信号与数字信号转换相关的知识有如下:

通信原理的PCM脉冲编码调制

数字电子技术的A/D与D/A

以及stm32的ADC与DAC

     模拟信号是指-----时间和数值均连续变化的电信号,如正弦波、三角波等。

     数字信号是指-----在时间上和数值上均是离散的信号。

     数字电路和模拟电路:工作信号,研究的对象不同,分析、设计方法以及所用的数学工具也相应不同。

     由于数字信号便于存储、分析和传输,通常都将模拟信号转换为数字信号。

   数字信号的表达方式如下:

      二值数字逻辑-------- 0、1数码—表示数量时称二进制数

      表达方式--------在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态

    (即模拟电路用+5V、-5V等表示电压值,而在数字电路中则用0、1来表示逻辑电平,具体转换根据具体情况分析)

      此外由于数字信号只有0、1,为了降低误差以及增加易读性,数字信号也有较多的类型的码,如AMI、曼彻斯特等,需要的可自行了解。

1、通信原理中的PCM编码调制

      模拟信号若要通过数字通信系统传输,需要将 其转换为数字信号,即A/D转换。在接收端,再还 原为模拟信号,即D/A转换。 通信原理中重点放在模拟信号和数字信号之间的转换 问题,主要针对的是PCM电话通信系统

      模拟信号数字化的过程一般需要三个步骤:抽样、量化与编码

     PCM(Pulse Code Modulation)即脉冲编码调 制,是一种将时间连续、取值连续的模拟信号变换 成时间离散、抽样值离散的数字信号的过程

PCM系统包括编码器和译码器两个部分,基本框架如下图所示

 

      抽样是把模拟信号由时间连续的信号变成时间 离散的信号。可根据自己的需求设置抽样频率。

      量化是将抽样得到的幅度瞬时值离散化的过程,即将连续的瞬时抽样值近似为离散的电平值,以便 对量化后的信号进行编码。

      编码是用二进制码组去表示每一个量化电平。 若编码后二进制码组的位数用N表示,则可以表示 的量化电平数为2^N个。

      通常量化和编码可以同时完成。

抽样:

      设模拟信号的抽样频率为f,每个样值编码位数为N,则单路PCM信号的码元速率为R=N*f。

     k路复用,PCM系统的码元速率为k*N*f。

     在无码间串扰的情况下,奈奎斯特带宽是指理 想低通系统所需的最小带宽,为k*N*f/2。

    当采用升余弦系统传输时,所需带宽为k*N*f。

更具体的学习可观看下面的视频:

https://www.bilibili.com/video/BV1t94y1U7Yz/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=dc11fb9470f7aca3ec60abe32385eb96

最终结果应如下图示:

2、数字电子技术中的A/D与D/A转化

 

D/A转换器

 

       主要技术指标:分辨率、转换精度(失调误差、增益误差、级差非线性误差DNL、整体非线性误差INL)、转换速度(稳定时间、转换速率)

       实现D/A转换的基本思想:用加权和将二进制数转换为十进制数,二进制每位代码都有一定的权值,按其权的大小转换成模拟量, 然后将这些模拟量相加,即可得到与数字量成正比的模拟量, 从而实现数字量--模拟量的转换。

学习D/A转换器需要学习的主要知识如下:

       权电阻网络D/A转换器、   倒T形电阻网络D/A转换器、  权电流型D/A转换器、  电阻串联分压式D/A转换器、    D/A转换器的双极性输出方式、  D/A转换器的技术指标、   D/A转换器的应用

        权电阻网络DAC------https://www.eefocus.com/article/201015.html

        D/A转换器的双极性输出方式-------

http://news.eeworld.com.cn/dygl/2013/0519/article_16393.html

        4位倒T形电阻网络D/A转换器、集成倒T形电阻网络D/A转换器、权电流型D/A转换器以及D/A转换器的技术指标、D/A转换器的应用---------

https://blog.csdn.net/weixin_42771934/article/details/102814671

       ADC与DAC的一些知识整理:

https://zhuanlan.zhihu.com/p/362936841

https://zhuanlan.zhihu.com/p/142853178

A/D转换器

       A/D转换器功能:能将模拟电压成正比地转换成对应的数字量。一般要包括取样, 保持,量化及编码4个过程。

类型: 并联比较型--------转换速度快,转换时间  10ns ~1ms, 但电路复杂。

https://blog.csdn.net/weixin_44236962/article/details/103459144

       逐次逼近型-------转换速度适中,转换时间 为几ms ~100 ms, 转换精度高,在转换速度和硬件复杂度之间达到一个很好的平衡。

https://blog.csdn.net/weixin_42079409/article/details/114757671

       双积分型-------转换速度慢,转换时间 几百us ~几ms,但抗干扰能力最强。

https://www.cnblogs.com/nevel/p/6151928.html

       A/D转换器的主要技术指标:分辨率、转换精度、转换速度

http://集成A/D转换器及其应用---https://www.docin.com/p-19234628.html

使用A/D转换器时应注意以下几点:  零点和满刻度调节、 参考电压的调节、接地

       模数、数模转换电路中要特别注意到地线的正确连接,否则干扰很严重,以致影响转换结果的准确性。在线路设计中,必须将所有器件的模拟地和数字地分别相连,然后将模拟地与数字地仅在一点上相连接。

3、stm32的ADC与DAC

https://zhuanlan.zhihu.com/p/599754496

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/34236.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

数据结构【图的类型定义和存储结构】

数据结构之图 图的定义和概念图的定义图的术语 图的类型定义图的存储结构数组(邻接矩阵)表示法无向图的邻接矩阵表示法有向图的邻接矩阵表示法网(即有权图)的邻接矩阵表示法 邻接矩阵的ADT定义邻接表(链式)…

聊一下互联网开源变现

(点击即可收听) 互联网开源变现其实是指通过开源软件或者开放源代码的方式,实现收益或盈利。这种方式越来越被广泛应用于互联网行业 在互联网开源变现的模式中,最常见的方式是通过捐款、广告、付费支持或者授权等方式获利。 例如,有些开源软件…

内网穿透实战应用-——【如何在树莓派上安装cpolar内网穿透】

如何在树莓派上安装cpolar内网穿透 文章目录 如何在树莓派上安装cpolar内网穿透前言1.在树莓派上安装cpolar2.查询cpolar版本号3.激活本地cpolar客户端4.cpolar记入配置文件 前言 树莓派作为一个超小型的电脑系统,虽然因其自身性能所限,无法如台式机或笔…

【金融量化】Python实现根据收益率计算累计收益率并可视化

1 理论 理财产品(本金100元) 第1天:3% :(13%) ✖ 100 103 第2天:2% :(12%)✖ 以上 103 2.06 第3天:5% : (15%)✖ 以上…

游戏行业实战案例 5 :玩家在线分布

【面试题】某游戏数据后台设有“登录日志”和“登出日志”两张表。 「登录日志」记录各玩家的登录时间和登录时的角色等级。 「登出日志」记录各玩家的登出时间和登出时的角色等级。 其中,「角色 id 」字段唯一识别玩家。 游戏开服前两天( 2022-08-13 至…

Python-组合数据类型

今天要介绍的是Python的组合数据类型 整理不易,希望得到大家的支持,欢迎各位读者评论点赞收藏 感谢! 目录 知识点知识导图1、组合数据类型的基本概念1.1 组合数据类型1.2 集合类型概述1.3 序列类型概述1.4 映射类型概述 2、列表类型2.1 列表的…

java下载JDK

1.去官网下载 https://www.oracle.com/java/technologies/javase-downloads.html 2.点击 傻瓜式安装 注意选择版本跟电脑系统就行 下载后文件的作用

32个关于FPGA的学习网站

语言类学习网站 1、HDLbits 网站地址:https://hdlbits.01xz.net/wiki/Main_Page 在线作答、编译的学习Verilog的网站,题目很多,内容丰富。非常适合Verilog初学者!!! 2、牛客网 网站地址:https:…

Flink CDC系列之:TiDB CDC 导入 Elasticsearch

Flink CDC系列之:TiDB CDC 导入 Elasticsearch 一、通过docker 来启动 TiDB 集群二、下载 Flink 和所需要的依赖包三、在TiDB数据库中创建表和准备数据四、启动Flink 集群,再启动 SQL CLI五、在 Flink SQL CLI 中使用 Flink DDL 创建表六、Kibana查看Ela…

不知道打仗之害,就不知道打仗之利

不知道打仗之害,就不知道打仗之利 【安志强趣讲《孙子兵法》第7讲】 【原文】 夫钝兵挫锐,屈力殚货,则诸侯乘其弊而起,虽有智者,不能善其后矣。 【注释】 屈力殚货:屈力,指力量消耗,…

维深(Wellsenn):2023中国消费端VR内容开发商调研报告(附下载

关于报告的所有内容,公众【营销人星球】获取下载查看 核心观点 国内互联网大厂商入局VR,字节跳动、网易表态明确。字节跳动2021年收购国内头部VR硬件厂商PICO后,加速构建VR内容生态,2021年 成立海南创见未来当前已推出VR视频应用…

大语言模型之三 InstructGPT训练过程

大语言模型 GPT历史文章中简介的大语言模型的的发展史,并且简要介绍了大语言模型的训练过程,本篇文章详细阐述训练的细节和相关的算法。 2020年后全球互联网大厂、AI创业公司研发了不少AI超大模型(百亿甚至千亿参数),…

【学习日记】【FreeRTOS】手动任务切换详解

前言 本文是关于 FreeRTOS 中实现两个任务轮流切换并执行的代码详解。目前不支持优先级,仅实现两个任务轮流切换。 一、任务的自传 任务从生到死的过程究竟是怎么样的呢?(其实也没死),这个问题一直困扰着我&#xf…

LeetCode[164]最大间距

难度:Hard 题目: 给定一个无序的数组 nums,返回 数组在排序之后,相邻元素之间最大的差值 。如果数组元素个数小于 2,则返回 0 。 您必须编写一个在「线性时间」内运行并使用「线性额外空间」的算法。 示例 1: 输入: …

CSDN 直播:腾讯云大数据 ES 结合 AI 大模型与向量检索的新一代云端检索分析引擎 8月-8号 19:00-20:30

本次沙龙围绕腾讯云大数据ES产品展开,重点介绍了腾讯云ES自研的存算分离技术,以及能与AI大模型和文本搜索深度结合的高性能向量检索能力。同时,本次沙龙还将为我们全方位介绍腾讯云ES重磅推出的Elasticsearch Serverless服务,期待…

基于亚奈奎斯特采样和SOMP算法的平板脉冲响应空间插值matlab仿真

目录 1.算法运行效果图预览 2.算法运行软件版本 3.部分核心程序 4.算法理论概述 5.算法完整程序工程 1.算法运行效果图预览 2.算法运行软件版本 matlab2022a 3.部分核心程序 ...................................................................... %fine regular gr…

本地构建包含java和maven的镜像

目录 1.前提条件 2.下载 2.1.创建Dockerfile 3.构建镜像 参考文章 1.前提条件 本地环境需要的系统和软件 win10 Docker Desktop Powershell 图1 Win10安装Docker后,直接在Powershell使用Docker命令 有些Developer不习惯win10系统,却想要使用Lin…

Arraylist集合

保存数据会经常使用到数组,但数组存在以下几个缺陷: 长度固定;保存的必须为同一类型的元素,(基本数据类型,或引用数据类型);使用数组进行增加元素的步骤比较麻烦; 这个时候就需要用一…

安卓:网络框架okhttp

目录 一、okhttp介绍 1. OkHttpClient类: 常用方法: 2. Request类: 常用方法: 3. Response类: 常用方法: 4. Call类: 常用方法: 5. Interceptor接口: 常用方法&…

在生产环境中部署Elasticsearch:最佳实践和故障排除技巧———索引与数据上传(二)

前言 「作者主页」:雪碧有白泡泡 「个人网站」:雪碧的个人网站 「推荐专栏」: ★java一站式服务 ★ ★ React从入门到精通★ ★前端炫酷代码分享 ★ ★ 从0到英雄,vue成神之路★ ★ uniapp-从构建到提升★ ★ 从0到英雄&#xff…