Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для логических сигналов см. Цифровой сигнал .
Красный цифровой сигнал - это дискретизированное и квантованное представление серого аналогового сигнала. Цифровой сигнал состоит из последовательности выборок, которые в данном случае являются целыми числами: 4, 5, 4, 3, 4, 6 ...

В контексте цифровой обработки сигналов (DSP), А цифровой сигнал является дискретным временем , квантуется амплитуды сигнала . Другими словами, это дискретизированный сигнал, состоящий из отсчетов, которые принимают значения из дискретного набора ( счетного набора, который может быть однозначно сопоставлен с подмножеством целых чисел ). Если этот дискретный набор конечен, дискретные значения могут быть представлены цифровыми словами конечной ширины . Чаще всего эти дискретные значения представлены в виде слов с фиксированной точкой (либо пропорциональных значениям сигнала, либоcompanded ) или слова с плавающей запятой . [1] [2] [3] [4] [5]

Дискретный косинусоидальный сигнал с частотой 50 Гц и частотой дискретизации 1000 выборок / сек, легко удовлетворяющий теореме выборки для восстановления исходной функции косинуса из выборок. (Эффекты квантования слишком тонкие, чтобы их можно было увидеть на этом графике.)

Процесс аналого-цифрового преобразования производит цифровой сигнал. [6] Процесс преобразования можно представить в виде двух этапов:

  1. выборка , которая производит непрерывный сигнал в дискретном времени, и
  2. квантование , которое заменяет каждое значение выборки приближением, выбранным из данного дискретного набора (например, путем усечения или округления).

Можно показать, что аналоговый сигнал может быть восстановлен после преобразования в цифровой (с точностью, обеспечиваемой используемым квантованием), при условии, что сигнал имеет незначительную мощность на частотах выше предела Найквиста и не насыщает квантователь.

Общие практические цифровые сигналы представлены как 8-битные (256 уровней), 16-битные (65 536 уровней), 24-битные (16,8 миллионов уровней) и 32-битные (4,3 миллиарда уровней) с использованием импульсно-кодовой модуляции, где число квантований уровни не обязательно ограничиваются степенью двойки . Представление с плавающей запятой используется во многих приложениях DSP.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Смит, Стивен В. (2002-11-06). «3». Цифровая обработка сигналов: Практическое руководство для инженеров и ученых . Демистификация технологий. 1 (1-е изд.). Newnes . С. 35–39. ISBN 075067444X.
  2. ^ Харрис, Фредерик Дж. (2004-05-24). «1.1». Многоскоростная обработка сигналов для систем связи . Река Аппер Сэдл, штат Нью-Джерси: Prentice Hall PTR. п. 2. ISBN 0131465112.
  3. ^ Vaseghi Саид В. (2009-03-02). «1,4». Расширенная цифровая обработка сигналов и шумоподавление (4-е изд.). Чичестер, Западный Суффикс, Соединенное Королевство: John Wiley & Sons. п. 23. ISBN 0470754060.
  4. ^ Диниз, Пауло SR; Эдуардо А.Б. да Силва; Серджио Л. Нетто (13 сентября 2010 г.). «1.1». Цифровая обработка сигналов: системный анализ и дизайн (2-е изд.). Нью-Йорк и Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 5. ISBN 0521887755.
  5. ^ Манолакис, Димитрис Г .; Виней К. Ингл (21 ноября 2011 г.). «1.1.1». Прикладная цифровая обработка сигналов: теория и практика . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 5. ISBN 0521110025.
  6. ^ Ingle, Vinay K .; Джон Г. Проакис (01.01.2011). «1.1». Цифровая обработка сигналов с использованием MATLAB (3-е изд.). Стэмфорд, Коннектикут: CL Engineering. п. 3. ISBN 1111427372.