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DAY 18
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今天要來介紹的是數位訊號以及類比訊號的比較~之前有在一些討論板上看到有人提到數位以及類比訊號,就有點好奇這兩個訊號間有什麼樣的差異,今天就來分享他們兩者。

數位(Digital)與類比(Analog)是兩種不同的信號傳輸方式,要使用哪一種訊號傳遞,取決於要使用在什麼樣的場合情境。

數位(Digital)

數位的訊號是離散的、為不連續的值,通常會以二進制的形式表示。
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240826/20168362Wf61FHie6q.jpg

先來說說數位訊號的優點:

  1. 數位訊號的抗干擾能力很強,不易受到噪音影響,可以在長距離傳輸中保持良好的狀態。
  2. 數位訊號容易儲存及處理,能夠很方便的儲存在數位媒體上,且可以透過計算機進行複雜的處理。
  3. 數位訊號可以壓縮及編碼,壓縮數位信號可以節省空間,編碼則是為了在傳輸的過程中能保持安全性。

而他主要的缺點是,數位訊號會受到取樣率及量化的限制,所以他的分辨率會受限;他只會儲存較重要的訊號,因此有可能讓原本的資料有些不同,例如某張照片在好幾次的儲存、轉傳後,畫質比原本的低。

在應用的方面,數位訊號主要是用在電腦網路的傳輸中,像是傳送檔案、透過網路傳送資料,其他還有計算機系統、數位媒體等是使用數位訊號。

接著來點名詞解釋~上面提到了取樣率、量化及分辨率,這些名詞分別的意思是:

  • 取樣率:每秒從連續訊號中提取、接著組成離散訊號的取樣個數,單位是赫茲(Hz)。
  • 量化:將訊號的連續取值轉化為有限多個離散值的過程,主要在轉換連續訊號到離散訊號的過程中會使用。也可以用大量的離散值來取代訊號的連續取值、轉為有限個離散值。
  • 分辨率:模擬訊號在數位化過程中的精確度,也就是指,當某個連續訊號轉化成數位訊號後,這個數位訊號與類比訊號的相似程度、能夠表達出多少類比訊號中的細節。

類比(Analog)

類比訊號是連續的,能夠表現無限多的值。
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240826/2016836289f7P2ySN7.jpg

類比訊號的優點有:

  1. 比數位訊號更自然,因為類比訊號可以更直接的反應出大自然中的訊號,像是聲音在空氣中的傳播就是一種類比訊號,其他還有溫度、距離等許多大自然的訊號。幾乎所有的訊號都可以用類比的方式表達。
  2. 有更高的分辨率,因為類比訊號是連續的,所以可以保存大量的細節。

缺點的部分有:

  1. 傳輸的過程中很容易受到外界的干擾,所以沒有辦法傳遞過多的距離,太遠的話資料會被破壞。
  2. 儲存困難,因為類比訊號的資料量還蠻大的,且傳輸過程也不容易,因此需要大量的硬體及空間來做儲存及傳輸。

在實際應用的方面,類比訊號被廣泛的應用在廣播、音響設備、無線電等。

最後來個數位訊號及類比訊號的比較~

比較項目 Digital Analog
性質 離散(0跟1) 連續(無限多值)
儲存及傳輸 容易 不易
抗干擾能力
儲存大小
分辨率
傳輸距離

今天就先到這邊~


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