電子信號(hào)在幾乎所有電子設(shè)備的運(yùn)行中都至關(guān)重要。它們可以傳輸各種信息，從人的聲音到電視和廣播信號(hào)，再到 LED 的供電電流。電子信號(hào)用于在電子設(shè)備之間以模擬或數(shù)字方式發(fā)送信息。

模擬信號(hào)

模擬量是指某種事物對(duì)其他事物的表征。在電子學(xué)中，模擬信號(hào)是某種輸入的表征。

例如， 掛鐘的指針模擬了時(shí)間的流逝。 模擬電壓表指向表盤上的數(shù)字，模擬了施加的電壓。 麥克風(fēng)產(chǎn)生的變化電壓模擬了歌手的聲音。

因此，在通信系統(tǒng)中，我們可以說(shuō)模擬信號(hào)代表了某種已傳遞給系統(tǒng)的信息，通常是通過(guò)交流電波形。

該圖顯示了模擬信號(hào)隨時(shí)間變化的幅度（即電壓）：

模擬信號(hào)

數(shù)字信號(hào)

數(shù)字信號(hào)是以二進(jìn)制格式傳輸或顯示原始源表示的信號(hào)。僅使用 1 和 0。

回到時(shí)鐘的例子，數(shù)字時(shí)鐘中有一個(gè)晶體方波振蕩器， 工作頻率為 32,768 Hz。我們可以使用數(shù)字分頻器將該頻率除以二，得到 16,384 Hz。如果我們重復(fù)此操作 15 次，振蕩器的輸出頻率將為 1 Hz，即每秒一次。這些滴答聲以 60 的倍數(shù)計(jì)數(shù)，從而得到分鐘和小時(shí)。然后，這些值被發(fā)送到 LCD 顯示屏顯示時(shí)間。

二進(jìn)制字由一串依次發(fā)送的 1 和 0 組成。字長(zhǎng)通常為 8 位，但可以更大。一組位可以稱為一個(gè)字節(jié)，半個(gè)字節(jié)稱為一個(gè)半字節(jié)。為了進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)（例如奇偶校驗(yàn)），會(huì)添加一些額外的位。例如，在網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)中，這些字可以分組到帶有目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)包中。

但是這樣的數(shù)字信息是如何通過(guò)電線或空氣傳輸?shù)哪兀?/strong>

如果距離較短，則表示該數(shù)據(jù)的二進(jìn)制字會(huì)逐位逐位地輸入到線路中。如果先發(fā)送代表數(shù)據(jù)最不重要部分的位，則稱為 LSB（最低有效位優(yōu)先）。反之，則稱為 MSB（最高有效位優(yōu)先）。

數(shù)字信號(hào)

調(diào)制和調(diào)制解調(diào)器

如果線很長(zhǎng)或者信號(hào)需要無(wú)線傳輸怎么辦？

由于線路的電容和電感，輸入到線路中的數(shù)字信號(hào)很快就會(huì)衰減并丟失。所以答案是使用調(diào)制解調(diào)器 。

調(diào)制解調(diào)器有兩種穩(wěn)定的頻率狀態(tài)：低頻狀態(tài)和高頻狀態(tài)。例如，調(diào)制解調(diào)器可能以 1000 Hz 的頻率編碼數(shù)字 0，以 1500 Hz 的頻率編碼數(shù)字 1。該信號(hào)通過(guò)有線或無(wú)線鏈路傳輸?shù)浇庹{(diào)器，解調(diào)器響應(yīng)頻率變化并輸出 1 和 0。

二進(jìn)制字節(jié)的大小取決于所需的精度類型。由于只有兩種狀態(tài)——開(kāi)或關(guān)——我們可以說(shuō)，對(duì)于一個(gè) 8 位字（或字節(jié)），有 2 ^8 種可能的狀態(tài)，即 256 種。以精度表示，則為 1/256 * 100 = 0.4%，非常適合大多數(shù)需求。但如果將其加倍至 16 位，則有 2^ 16 種可能的狀態(tài)，即 65,536 種，精度將提升至 1/65536 * 100 = 0.0015%。

模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換

數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn)

如今，純模擬或純數(shù)字系統(tǒng)已不常見(jiàn)。兩種技術(shù)不可避免地結(jié)合在一起，并且每種系統(tǒng)都有其適用之處。