Презентация на тему Преобразование аналогового сигнала в цифровой

информацию, сигнал должен быть переведен на двоичный язык последовательность

1 и 0.

Это достигается при помощи аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

кодирование

рисунке
показана наиболее распространенная равномерная дискретизация. Сначала имеется непрерывный

сигнал S(t). Затем он подвергается разбиению на равные промежутки времени Δt. Вот эти промежутки и есть дискретные отсчеты, называемые периодами дискретизации.

В результате получается последовательность отсчетов (дискретных) с шагом в Δt. По сути в основе дискретизации непрерывных сигналов лежит возможность представления их, т. е. сигналов в виде взвешенных сумм некоторых коэффициентов.

Δt

шаг дискретизации, тем выше частота дискретизации (то есть,

тем чаще регистрируются значения амплитуды), и, значит, тем более точное представление о сигнале мы получаем. Это рассуждение подтверждается доказанной теоремой Котельникова .Согласно этой теореме, аналоговый сигнал с ограниченным спектром может быть точно описан дискретной последовательностью значений его амплитуды, если эти значения следуют с частотой, как минимум вдвое превышающей наивысшую частоту спектра. На практике это означает следующее: для того, чтобы оцифрованный сигнал содержал информацию о всем диапазоне слышимых человеком частот исходного аналогового сигнала (0 – 20 кГц) необходимо, чтобы выбранное значение частоты дискретизации при оцифровке сигнала составляло не менее 40 кГц.

Количество осуществляемых в одну секунду замеров величины сигнала называют частотой дискретизации или частотой выборки. Очевидно, что чем меньше

Дискретизация

— разбиение диапазона значений непрерывной или дискретной величины на конечное число интервалов.

Квантование

отсчета сигнала ближайшим значением из набора фиксированных величин -

уровней квантования. Другими словами, квантование - это округление величины отсчета.

Не следует путать квантование с дискретизацией (и, соответственно, шаг квантования с частотой дискретизации). При дискретизации изменяющаяся во времени величина (сигнал) замеряется с заданной частотой (частотой дискретизации), таким образом, дискретизация разбивает сигнал по временной составляющей (на графике — по горизонтали). Квантование же приводит сигнал к заданным значениям, то есть, разбивает по уровню сигнала (на графике — по вертикали). Сигнал, к которому применены дискретизация и квантование, называется цифровым.

–это операция преобразование квантованного сигнала в последовательность кодовых слов.

Кодирование

пределах одного интервала дискретизации. Для кодирования сигналов звука и

изображения широко применяют двоичный код. Если квантованный сигнал может принимать N значений, то число двоичных символов в каждом кодовом слове n >= log2N. Один разряд, или символ слова, представленного в двоичном коде, называют битом. Обычно число уровней квантования равно целой степени числа 2, т.е. N = 2n.

Кодирование

Кодовые слова можно передавать в параллельной или последовательной формах . Для передачи в параллельной форме надо использовать n линий связи (в примере, показанном на рисунке, n = 4)

цифровую форму (дискретизация, квантование и кодирование), выполняются одним устройством

- аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Сейчас АЦП может быть просто интегральной микросхемой. Обратная процедура, т.е. восстановление аналогового сигнала из последовательности кодовых слов, производится в цифро-аналоговом преобразователе (ЦАП).

АЦП и ЦАП

всех обработок сигналов звука и изображения, включая запись и

излучение в эфир, в цифровой форме. Однако в качестве датчиков сигнала (например, микрофон, передающая ТВ трубка или прибор с зарядовой связью) и устройств воспроизведения звука и изображения (например, громкоговоритель, кинескоп) пока используются аналоговые устройства. Поэтому аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи являются неотъемлемой частью цифровых систем.

АЦП и ЦАП