Различные сигналы применяются для передачи информации между устройствами. В сфере электротехники, они являются основными единицами измерения. С математической точки зрения, сигналом называют функцию, которая передает данные. Она может иметь разный вид. Однако отличие аналогового сигнала от цифрового известно далеко не каждому человеку. В статье ниже подробнее об этом.
Содержание
Определение понятия аналоговый сигнал
Под этим термином понимают непрерывный сигнал, который со временем меняется. Синусоидальная волна представляет собой аналоговый сигнал.
При этом амплитуда, частота, период считаются факторами, которые описывают его поведение. Амплитудой называют максимальную высоту, частотой — число циклов в определенную единицу времени, а периодом — время завершения одного цикла.
К тому же аналоговые приборы обычно имеют высокую потребляемую мощность. Как правило, они уменьшают качество передачи данных. Это связано с помехами и искажениями. В качестве характерного примера аналога можно назвать звук голоса.
Что такое цифровой сигнал
Под этим термином понимают прерывистый или дискретный сигнал во времени. Он обладает формой прямоугольной волны и представляет сведения в двоичной форме, которая включает нули и единицы.
Если представить понятие графически, его можно отличить по внешнему виду. При этом вершины графика представляют собой единицы, а впадины — нули. Цифра лишена отрицательных параметров, как это характерно для аналога.
Нередко использование аналога вместо цифры сопровождается определенными трудностями. К примеру, сложно устанавливать связь на значительные расстояния, поскольку возникает много помех и искажений. Цифровые технологии прекрасно решают эту проблему. Они намного реже подвергаются искажениям.
Преимущества и недостатки сигналов
Когда начинают разбираться про терминологию, говорят аналог и цифра — в чем разница? Этот вопрос считается весьма актуальным.
Ключевую роль в оценке определенного варианта играет безопасность. Посторонние вторжения и различные влияния делают аналог беззащитным. Цифра кодируется при помощи радиоимпульсов, потому таких проблем не возникает. Однако передавать цифровые импульсы на значительные расстояния довольно сложно. Для этого нужно применять схемы-демодуляции.
Плюсом аналога считается то, что именно в таком виде человеческое ухо воспринимает звук. Что касается минусов, то отличать аналог можно по ограничению возможностей по передаче и хранению.
Главным недостатком цифры считается то, что звук в этой форме является промежуточным этапом. Однако она имеет и много плюсов. Ключевым достоинством считается высокое качество передаваемых звуков и изображений. К тому же цифровое телевидение позволяет просматривать много каналов.
Основные применения сигналов
Чтобы понимать, чем цифровая электроника отличается от аналоговой, необходимо рассмотреть сферы применения этих технологий.
Аналоговый
Такие технологии ранее применялись в различных видах связи. Чтобы предотвратить возникновение помех, такой сигнал требуется усиливать. Чем выше уровень шума, тем больше нужно усиливать сигнал. Это позволяет избежать искажений.
Этот способ обработки сигнала требует большого количества энергии на выделение тепла. К тому же сам усиленный сигнал может привести к появлению помех для остальных каналов связи.
Цифровой
Отвечая на вопрос, в чем заключается отличие цифровой электроники от аналоговой, нельзя не упомянуть сферы их применения.
Сегодня цифра постепенно вытесняет аналог из жизни людей. Она не так сильно подвержена искажениям. Эта технология применяется в компьютерах, телефонах, современных телевизорах и других электронных приборах.
Характеристики аналоговых и цифровых сигналов
Аналог основывается на передаче электричества. Определенным показателям напряжения соответствуют частота и амплитуда звука, насыщенность и оттенок света. Это значит, что данные являются аналогами электрического напряжения.
Под аналоговым подразумевают непрерывный сигнал, который со временем меняется. Этот показатель сложно подвергать анализу, так как он обладает множеством параметров. В его структуре присутствуют положительные и отрицательные значения. К тому же для аналоговых девайсов характерно высокое потребление энергии.
Этот показатель представляет данные в двоичном виде и состоит из 0 и 1. Если рассматривать вещание цифровое и аналоговое, разница заключается в том, что для первых сигналов не характерны отрицательные параметры.
Ключевые различия между аналоговым и цифровым сигналами
Чем именно отличается аналоговый сигнал от цифрового? Эти технологии характеризуются целым рядом особенностей. Для аналогового сигнала характерно множество помех, а цифра их успешно фильтрует. К тому же она помогает восстанавливать исходную информацию. Помимо этого, непрерывный аналог часто заключает в себе избыточное количество лишних данных.
Если рассматривать телевизионные технологии, потребителей преимущественно волнует именно переход на цифру. В этой сфере аналоговый сигнал можно воспринимать как изживший себя. Однако на данный момент его принимают все виды устройств, которые для этого предназначены, тогда как цифра нуждается в специальных девайсах. Но по мере распространения цифровых технологий количество аналоговых телевизоров неуклонно снижается.
Еще одной отличительной особенностью считается безопасность. В этом вопросе аналог полностью беззащитен перед внешними воздействиями. Цифра шифруется при помощи кода из радиоимпульсов. Таким образом какие-либо вмешательства невозможны.
Итак, чем еще отличается аналог от цифры? К основным особенностям относят следующее:
- аналог является непрерывным, а цифра — дискретной;
- при передаче аналоговой информации повышается угроза появления помех;
- аналог является избыточным;
- цифра обеспечивает фильтрацию помех и восстановление первоначальной информации;
- передача цифры осуществляется в зашифрованном виде;
- вместо одного аналогового сигнала можно использовать несколько цифровых;
- лучшим примером аналоговой технологии считается голос человека, а цифры — передача информации в компьютер.
Видео по теме
В видео ниже можно увидеть разницу между цифровым и аналоговым сигналом.
Заключение
Цифровой и аналоговый сигналы имеют целый ряд особенностей и отличий. Разница между ними заключается в основных характеристиках и способах передачи. Также отличия затрагивают качество распространения информации.