En el mundo de las telecomunicaciones las señales se dividen en 2 tipos, analógicas y digitales, a continuación se presenta una explicación, función y diferencias entre señales analógicas y señales digitales.
Señales analógicas y señales digitales, tal vez ahora muchas personas hayan oído hablar del término, pero cuando se les pregunta sobre el significado, solo unas pocas personas entienden el significado de las señales analógicas y las señales digitales.
Comprender las señales analógicas y digitales
1. Comprender las señales analógicas
La señal analógica es una señal de datos en forma de onda continua, que transporta información al cambiar las características de la onda. Los dos parámetros/características principales que poseen las señales analógicas son la amplitud y la frecuencia. Las señales analógicas generalmente se denominan ondas sinusoidales, ya que las ondas sinusoidales son la base de todas las formas de señales analógicas.
Esto se basa en el hecho de que en el análisis de Fourier se puede obtener una señal analógica a partir de la combinación de varias ondas sinusoidales. Al utilizar señales analógicas, el rango de transmisión de datos puede alcanzar largas distancias, pero esta señal se ve fácilmente afectada por el ruido. Las ondas en las señales analógicas, que suelen ser ondas sinusoidales, tienen tres variables básicas, a saber, amplitud, frecuencia y fase.
La amplitud es un parámetro de alto o bajo voltaje de una señal analógica. La frecuencia es el número de ondas de señal analógica en segundos. La fase es el ángulo de la señal analógica en un momento determinado.
2. Comprender las señales digitales
La Señal Digital es una tecnología artificial que es capaz de convertir la señal en una combinación de secuencias de números 0 y 1 (también con binario), por lo que no se ve afectada fácilmente por el ruido, el proceso de información es fácil, rápido y preciso, pero la transmisión con Las señales digitales solo alcanzan una amplia gama de transmisión de datos relativamente cerca. Por lo general, estas señales también se conocen como señales discretas.
Las señales que tienen estas dos condiciones se denominan bits. Bit es un término típico para señales digitales. Un bit puede ser cero (0) o uno (1). Los valores posibles en un bit son 2 (21). Los valores posibles en 2 bits son 4 (22), en forma de 00, 01, 10 y 11. En general, el número de valores posibles formado por la combinación de n bits es 2n.
El sistema digital es una forma de muestreo del sistema analógico. Lo digital se codifica básicamente en forma binaria (hexadecimal). El número de valores de un sistema digital está limitado por el ancho/número de bits (ancho de banda). El número de bits también afecta en gran medida la precisión del sistema digital.
Esta señal digital tiene una variedad de características únicas que no se pueden encontrar en la tecnología analógica, a saber:
Puede transmitir información a la velocidad de la luz, lo que puede hacer que la información se envíe a alta velocidad. El uso repetido de información no afecta la calidad y cantidad de la información misma. La información se puede procesar y modificar fácilmente en varias formas. Puede procesar grandes cantidades de información y enviarla de forma interactiva.
Actualmente, hay muchas tecnologías que utilizan la tecnología de señal digital. Por sus ventajas, entre otras:
Como almacenamiento de los resultados del procesamiento, las señales digitales son más fáciles que las señales analógicas. Como almacenamiento de señal digital, puede usar medios digitales como CD, DVD, Flashdisk, Harddisk. Mientras que el medio de almacenamiento de la señal analógica es una cinta magnética. Más inmune al ruido porque trabaja a niveles ‘0’ y ‘1’. Más inmune a los cambios de temperatura. más fácil de procesar.
se refiere a la idea Stephen Cook (Cornelio Arianto, 2010), hay dos razones importantes durante el proceso de conversión de señales analógicas en señales digitales. El primero es la “frecuencia de muestreo”, o la frecuencia con la que se registran los valores de voltaje.
En segundo lugar, son los “bits por muestra”, o la precisión con la que se registran los valores. El tercero es el número de canales (mono o estéreo), pero para la mayoría de las aplicaciones ASR (Reconocimiento de voz automático) mono es suficiente. Los investigadores tienen que experimentar con diferentes valores para determinar qué funciona mejor con su algoritmo.
Función de señal analógica y digital
Un ADC (convertidor analógico a digital) sirve para codificar un voltaje de señal analógica de tiempo continuo en una secuencia de bits digital de tiempo discreto para que la señal pueda ser procesada por una computadora. El proceso de conversión se puede describir como un proceso de 3 pasos. Es decir:
1. Muestreo (Muestreo)
El muestreo es la conversión de una señal analógica de tiempo continuo, xa
Donde :
T = intervalo de muestreo (segundos)
n = entero
2. Cuantificación (Cuantización)
La cuantificación es la conversión de una señal de tiempo discreto de valor continuo, x(n), en una señal de tiempo discreto de valor discreto, xq(n). El valor en cada tiempo continuo se cuantifica o clasifica con el voltaje de comparación más cercano. La diferencia entre la muestra x(n) y la señal cuantificada xq(n) se denomina error de cuantificación.
El voltaje de la señal de entrada a escala completa se divide en 2 N niveles. Donde N es la resolución de bits del ADC (número de posiciones de voltaje del comparador existentes). Para N = 3 bits, el área de voltaje de entrada a escala completa se dividirá en: 2 N = 2 3 = 8 niveles (nivel de voltaje de comparación).
3. Codificación (Codificación)
Cada nivel de voltaje del comparador se multiplica por en la secuencia de bits binarios. Para N = 3 bits, entonces el nivel de voltaje del comparador = 8 niveles. Los ocho niveles están codificados como bits 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 y 111.
Diferencia entre señal analógica y digital
1. Señal analógica
Naturaleza continua. Bueno para usar para comunicación de poco tráfico. Posible gran error. Corrección de errores difíciles. Fácilmente expuesto al ruido. Baja capacidad de información. Es difícil modificar la información. Usando el concepto de frecuencia de ancho de banda desperdiciado.
2. Señal digital
Es discreto (0 y 1). Bueno para comunicaciones de alto tráfico. Posibles errores menores Solución de errores más fácil. Más resistente al ruido. Mayor capacidad de información. Es más fácil modificar la información. Usando el concepto de binario/bit Más eficiente en ancho de banda.
