数字信号
数字信号是一种离散的、非连续的信号,它使用有限的数值集(通常是二进制的 0 和 1)来表示信息。与随时间平滑变化的模拟信号不同,数字信号在不同的级别之间跳跃,这使其对噪声具有鲁棒性,并且更容易用计算机处理。
数字信号是几乎所有现代电子设备(从智能手机和计算机到物联网传感器和通信网络)的支柱。其离散的特性允许完美复制和错误检测,这对于跨广阔网络的可靠数据存储和传输至关重要。
从现实世界(模拟)到数字域的转换过程称为模数转换(ADC)。ADC 在固定时间间隔内对连续的模拟波形进行采样,并将这些样本量化为离散的数字值。然后,这些值被表示为二进制代码。
数字信号无处不在。它们被用于:
使用数字信号的主要优势包括:
尽管数字信号处理很稳健,但它引入了与采样率和量化误差相关的挑战。如果采样率太低(违反奈奎斯特定理),可能会丢失关键信息,导致混叠。
与数字信号密切相关的关键概念包括模拟信号、采样率、量化和二进制代码。