Ana Fark - Analog ve Dijital Sinyaller

analog ve dijital sinyalleri aktarmak için kullanılan iki formdur. NS asıl fark analog ve dijital sinyaller arasındaki analog sinyallerde, sinyal belirli bir aralıkta herhangi bir değer alabilir. buna karşılık, dijital sinyallerde, sinyal ayrı bir değer kümesinden yalnızca birini temsil edebilir.

Analog Sinyaller Nedir?

Analog sinyaller, sürekli bir ölçekte herhangi bir değeri alabilen sinyallerdir. Sinyalin alabileceği değerler için bir aralık olabilir, ancak bu aralık içinde sinyal herhangi bir değeri temsil edebilir. Bir analog sinyal, kaydettiği miktar değerini değiştirdiği için zamanla sürekli ve düzgün bir şekilde değişir.

Analog sinyale örnek olarak bir vinil kaydı düşünün. Bir stüdyoda müzik çalındığında, mikrofonlar ses nedeniyle hava basıncındaki değişiklikleri alır ve hava basıncındaki bu değişiklikleri bir elektrik devresindeki voltaj değişikliğine dönüştürür. Voltaj, ses değiştiğinde de sürekli değişir. Elektrik devresi voltaja göre hareket eden bir iğneye bağlıdır. İğne hareket ettiğinde vernikte oluklar oluşturur. Daha sonra bu oluklar bir vinil disk üzerine aktarılır. Oluklardaki varyasyon süreklidir ve bu varyasyonlar orijinal sesin sürekli varyasyonlarına karşılık gelir. Müzik bir vinil disk üzerinde çalındığında, oynatıcıdaki bir iğne oluklar boyunca hareket eder ve hareketlerini sürekli bir elektrik sinyaline dönüştürür. Sinyal bir hoparlöre iletilebilir ve hoparlör aldığı sinyale göre zarını ileri geri hareket ettirebilir.

Sürekli bir sinyal üretebilen sürekli değişen olukları gösteren bir vinil kaydın büyütülmüş hali.

Analog sinyaller zamanla sürekli değiştiğinden, sonsuz çözünürlük. Yani, bir analog sinyal, sonsuz derecede küçük bir zaman periyodunda meydana gelen bir değişikliği iletebilir. Bununla birlikte, zaman içinde sinyalin kalitesini bozacak olan gürültü yine de ortaya çıkabilir.

Dijital Sinyaller Nelerdir?

Dijital bir sinyalde, sinyal yalnızca bir dizi ayrık değer alabilir. Sinyalin kendisi de süreksizdir ve zaman aralıklarında değerini değiştirir. Kişisel bilgisayarlar, dijital sinyaller kullanan cihazlara iyi birer örnektir. Bilgisayarlar 1'lerin ve 0'ların "bitlerini" kullanarak iletişim kurduklarından ve belirli bir zamanda işlenebilecek sınırlı sayıda bit olduğundan, bilgisayar sürekli bir sinyali işleyemez. Bunun yerine, bir sinyalin dijital bir forma "parçalanması" gerekir. Bu ilk içerir örnekleme farklı zaman noktalarında analog sinyal. Ardından, sinyal nicelenmiş: yani, her zaman aralığı için, sinyale orijinal sinyali temsil etmek üzere yaklaşık, ayrı bir değer verilir. İlgili zaman aralıkları genellikle çok küçüktür, bu nedenle farkı fark edemeyiz (bilgisayarda duyulan bir şarkı veya video sürekli görünür!)

Dijital sinyalin alabileceği ayrık değerler kümesi ne kadar büyük olursa, sinyal orijinal analog forma o kadar yakın olacaktır. Dönem çözüm bir sinyalin kaç değere bölünebileceğini gösterir. Örneğin, 1 bitlik bir dönüştürme yalnızca iki değer alabilir: 0 veya 1. 2 bitlik bir dönüştürme ile sinyal 4 farklı değer alabilir (00, 01, 10, 11). Dijital bir sinyalin alabileceği değerlerin sayısı, ikisi kullanılan bit sayısına yükseldikçe değişir. Kullanılan bit sayısı ne kadar büyük olursa, çözünürlük o kadar iyi olur.

Sürekli analog sinyali (kırmızı) ayrı bir dijital sinyale (mavi) dönüştürme. Solda, dönüşüm 2 bit kullanılarak yapıldı, böylece dijital sinyalin alabileceği 4 farklı seviye oluşturuldu. Sağda 3 bit kullanılır. Bu nedenle, sinyal 8 farklı seviye ile temsil edilebilir. Bu sinyal daha yüksek çözünürlüğe sahiptir ve orijinal analog sinyale "daha yakındır".

Aşağıdaki görüntü, bir kompakt diskin (CD) yüzeyinin büyütülmüş bir görüntüsünü göstermektedir. Bir CD'ye veriler bir dizi çukur ve tümsek olarak kaydedilir. Her çukur veya tümsek 0 veya 1'e karşılık gelir ve bu nedenle CD okunurken üretilen sinyal dijitaldir. CD'deki bu varyasyonları, bir vinil diskte bulunan daha sürekli varyasyonlarla karşılaştırın (yukarıda).

CD yüzeyindeki çukurlar ve tümsekler (atomik kuvvet mikroskobu kullanılarak büyütülmüş)

Zamanla, dijital bir sinyal gürültü de alabilir. Bununla birlikte, olarak bilinen bir işlemi kullanarak gürültüyü ayırmak daha kolaydır. yenilenme.

Analog ve Dijital Sinyaller Arasındaki Fark

Sinyalin Doğası

Bir analog sinyal belirli bir aralıkta herhangi bir değer alabilir.

A dijital sinyal yalnızca ayrı bir değer kümesinden birini alabilir.

Çözünürlük

analog sinyaller sonsuz çözünürlüğe sahiptir.

Dijital sinyaller veriyi iletmek için kullanılan bit sayısına bağlı olan sonlu bir çözünürlüğe sahiptir.

Gürültüyü Kaldırma

Gürültüyü gidermek zordur analog sinyaller. Gürültü zamanla birikebilir.

İçinde dijital sinyaller, gürültüyü gidermek çok daha kolaydır.

Görünüm inceliği

"Varyasyonların açıkça görülebildiği, rekor oluklarının makro bir görüntüsü." Shane Gavin (Kendi çalışması) [CC BY 2.0], Wikimedia Commons aracılığıyla

Hyacinth (Kendi çalışması) [CC BY-SA 3.0], Wikimedia Commons (Değiştirilmiş) tarafından “dört seviyeli niceleme ile 2 bit çözünürlük…”

Hyacinth (Kendi çalışması) [CC BY-SA 3.0], Wikimedia Commons (Değiştirilmiş) tarafından “sekiz seviyeli nicemleme ile 3-bit çözünürlük…”

"Atomik kuvvet mikroskobu (sapma modu) ile yapılmış bir CD-ROM'un mikrografı", freiermensch (Kendi çalışması) [CC BY-SA 3.0], Wikimedia Commons aracılığıyla