Преобразуване на аналогов сигнал в цифров сигнал - Maxicours
Както видяхме с новинарските канали, аналоговият сигнал варира непрекъснато във времето. При дигитализиране на такъв сигнал има вземане на проби от него във времето. Това означава, че измерваме само стойностите на сигнала периодично.
The честота на вземане на проби (в Hz) е неговата обратна:
Изборът на честотата на дискретизация е от решаващо значение, за да се възпроизведе вярно изучавания сигнал. Всъщност, ако това варира твърде бързо в сравнение с, цифровизацията ще даде неправилно изобразяване на сигнала. Такъв е случаят с графиката отдясно, отдолу, където вземането на проби дава синусоида с по-ниска честота, отколкото в действителност. Ние говорим запсевдоним.
Конкретно, Теорема на Найквист-Шанън показва, че честота на вземане на проби трябва да бъде най-малко два пъти максималната честота че сигналът съдържа: .
Например, често се вземат проби от аудио файлове при 44,1 kHz, тъй като това позволява да се възпроизвеждат звуци, чиято честота може да достигне до 22,05 kHz, т.е. малко над честотата. Максимална чуваема от хората (20 kHz).
Наистина, с не бита, е възможно да се кодират различни стойности, така че разделяме дължината на домейна на броя на възможните стойности. Тъй като и са изразени в Volt, q също се изразява в волт.
Например, при 4-битов преобразувател, работещ между 0 V и 16 V, разделителната способност е 1 V. Графиката по-долу показва напрежението, "задържано" от преобразувателя като функция от входното напрежение.
Схематично, вземане на проби и количествено определяне се извършват един след друг, съответно от a вземане на проби и задържане и от C.A.N. Конкретно имаме следните стъпки:
• На редовни интервали от време устройството за вземане на проби и задържане измерва стойността на напрежението, подавано от сигнала.
• До следващото измерване той поддържа последната намерена стойност. Това оправдава термина блокер: изходната стойност остава постоянна по време на периода на вземане на проби .
• Стойността се предава на C.A.N. който извършва квантуването, според стойността на своята резолюция q.
На изхода получаваме дигитализирания сигнал, който наблюдавахме във файла, свързан с веригите за предаване.
На практика дигитализираният сигнал, както е показано на 3, не се предава както е. Така е наистина двоично кодирано. Това е последната стъпка в аналогово-цифрово преобразуване. Както се вижда в предишен файл, двоичният файл работи само с две цифри: 0 и 1. A двоично число е групиране на двоични цифри (битове).