數碼訊號

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數碼訊號粵拼sou3 maa5 seon3 hou6英文digital signal)係用離散空間表達嘅訊號,即係用二進制去表達,同模擬訊號相對,訊號比較難畀雜訊影響到,但處理技術就比較複雜。

概論[編輯]

睇埋:訊號

數碼訊號喺廿一世紀嘅數碼電腦同各種電子架生當中好常用:呢啲機械會傳一串串由有電(1)同冇電(0)組成嘅訊號(好似下圖噉),並且用呢一串串嘅數值表示一啲資訊,簡單講就係唔同嘅 1-0 組成代表唔同嘅符號,當中「符號」包括咗羅馬字母數字呀噉(詳情可以睇吓 ASCII);另一方面,亦都有啲數碼訊號做法係有三個或者以上嘅可能數值嘅[1][2]

數碼訊號

好處[編輯]

數碼訊號之所咁常見,係因為呢種訊號有好多好處。數碼訊號其中一個最大嘅好處就係相對冇咁易受雜音影響-喺現實世界,一個訊號喺傳送嘅中途梗會或多或少噉受到干擾,跟住會走少少樣:

  • 如果個訊號係模擬訊號(睇下面),個訊號嘅準確性實會(機率 = 100%)受影響;
  • 相比之下,如果嗰個訊號係數碼訊號嘅話,個系統嘅設計者可以(例如)事先設定好部收訊號用嘅機械,叫部機跟「如果電壓值細過 ,就當個訊號係 0」同「如果電壓值大過 ,就當個訊號係 1」噉嘅規律行事;假想傳訊號嗰一刻,個訊號嘅可能數值分別係 ;理論上,如果 呢個數值夠大,就算接收到嗰個訊號受干擾走咗樣,最後得到嘅資訊都唔受影響[3][4]

好似係下圖噉,下圖 Y 軸表示收到嗰吓訊號嘅電壓值。喺現實世界,訊號實會受到干擾,所以實際收到個訊號近乎冇可能會完全等如一個特定數值。

Imagen 4.png

數碼訊號可以由模擬訊號轉化而成:舉個例,家陣有部機,佢喺每個時間點會收一個數值係連續(可以係小數點後 n 個位)嘅電壓作為輸入,而輸出就係一串二元(binary)嘅數碼訊號(數值一係 1 一係 0),每 16 個訊號係一個二進制數字,代表一個時間點嘅輸入電壓值,例如如果輸出係 0000 0001 0010 0010,就代表輸入電壓值係 290 V-290 喺二進制入面係「1 0010 0010」。事實上,呢種做法喺現代電子工程當中極之常見,例如遊戲機遊戲搖桿都用咗呢種做法[5]

睇埋[編輯]

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  1. Paul Horowitz; Winfield Hill (2015). The Art of Electronics. Cambridge University Press.
  2. Proakis, John G.; Manolakis, Dimitris G. (2007-01-01). Digital Signal Processing. Pearson Prentice Hall.
  3. Horowitz, Paul; Hill, Winfield (1989). The Art Of Electronics, 2nd Ed. Cambridge University Press. pp. 471-473.
  4. Robert K. Dueck. Digital Design with CPLD Applications and VHDL. "A digital representation can have only specific discrete values."
  5. Hoeschele, D. F. (1994). Analog-to-digital and digital-to-analog conversion techniques (Vol. 968). New York: Wiley.