仪器仪表和可编程逻辑器件技术专题.ppt

仪器仪表和信号处理&可编程逻辑器件技术
CHEN BO
第一部分基本知识
一、模拟信号
1、模拟信号(analog signal)的概念:在自然界中,我们可以感知的,在时间和幅值上都是连续的物理量
流星的速度
阳光的温度
朋友的声音
一、模拟信号
2、在电学中,用传感器将这样的物理量转变成为电信号,这种连续变化的电信号也是模拟信号
模拟电信号
一、模拟信号
3、处理模拟信号的电路称为模拟电路,下面以一个模拟放大电路为例
输入模拟信号
模拟放大电路
放大后输出的波形
模拟放大电路参数不同,放大倍数不一样
二、模拟信号的数字化
1、模拟信号的缺点
以波形的形式传输,容易受其他信号的干扰而失真变形,且在传输过程中保密性差
模拟信号用磁盘和磁带进行存储,易损坏
模拟信号电路分析难度大,容易受干扰
不易于运算
不易于存储
不易于传输
模拟信号
二、模拟信号的数字化
2、数字信号(digital signal)的概念:信号的幅度的取值是离散的;一般的数字信号有两个状态,分别对应“1”和“0”
模拟信号
每2个小时读一次
二、模拟信号的数字化
与模拟信号对应,在一系列离散的时间点对物理量以一定的分辨率进行取值(采样),得到一系列离散的数字量
每1个小时读一次
每2个小时读一次
读取间隔的时间越短,越接近真实波形
二、模拟信号的数字化
将这些离散的数字量均用“1”和“0”组成的二进制数值来表示,就的到数字信号
00010000
00100000
00110000
01000000
以0和1的形式进行传输,不易受其它杂散信号的干扰
数字信号可以存放到Flsah和ROM的器件中,比如U盘,SD卡等
只有0和1两种代码
易于运算
易于存储
易于传输
例如某个时刻的温度是37℃
00100101
在现代电子技术中,用模/数转换器实现模拟信号和数字信号的准换。
二、模拟信号的数字化
3、数字信号的优点:抗干扰