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模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)
　　傳感器將所獲取的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，控制（處理）部分便對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行分析、比較、判斷、放大、運(yùn)算、傳輸、變換——最后向輸出部分發(fā)出命令，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操作。對(duì)信號(hào)的分析、比較等過(guò)程統(tǒng)稱為處理。
傳感器
控制部分
執(zhí)行器
任務(wù)一 識(shí)別模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)
　　電子控制系統(tǒng)中對(duì)信號(hào)的處理過(guò)程是用電子電路來(lái)完成的。電子電路所處理的信號(hào)有：
電動(dòng)樓梯靜止?fàn)顟B(tài)
滑滑梯
數(shù)字信號(hào)（digital signal）和模擬信號(hào)（analog signal）兩類
不連續(xù)（離散）
連續(xù)
連續(xù)變化
模擬信號(hào)：泛指那些數(shù)值可連續(xù)變化的信號(hào)。（可用曲線表示）
不連續(xù)（離散）
家電商場(chǎng)產(chǎn)品個(gè)數(shù)
人口普查
月生產(chǎn)量
數(shù)字信號(hào)：泛指那些數(shù)值非連續(xù)變化的信號(hào)。特指高低電平之間來(lái)回跳變的電壓信號(hào)。（可用柱狀圖或數(shù)字表示）
拓展：電平
在數(shù)字電路中，電壓（或電流等）的大小分為高、低兩級(jí)，通俗地說(shuō)，將這兩個(gè)高、低不同的電壓級(jí)（或電流級(jí)）分別成為高電平（1）和低電平（0）。
高電平用1表示，低電平用0表示，則該信號(hào)表示的二進(jìn)制數(shù)是_________
討論
請(qǐng)判斷，下列量中那些是模擬信號(hào)？哪些是數(shù)字信號(hào)？
1. 野外環(huán)境的亮度與地下倉(cāng)庫(kù)中的亮度；
2. 人的血壓與人的脈搏；
3. 運(yùn)動(dòng)員滑冰所滑過(guò)的軌跡長(zhǎng)度與走過(guò)同樣距離所用的步數(shù)；
4. 時(shí)光的流逝與數(shù)字鐘所顯示的時(shí)間的變化；
5. 220V交變電流的電壓（交變電流是正弦波電壓）；
6. 烽火臺(tái)的信號(hào)傳遞。
請(qǐng)各舉一例模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。
　　請(qǐng)判斷下列各例中哪些適合用1和0表示。
　　1．舉重比賽中試舉成功與否；
　　2．學(xué)生的考試成績(jī)是否及格；
　　3．—個(gè)人的生與死；
　　4． —個(gè)人是好人還是壞人。
數(shù)字信號(hào)的用途
任務(wù)二 辨析模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)
案例分析1：聲音的傳播
歌手的歌聲通過(guò)話筒轉(zhuǎn)換之后的信號(hào)是什么信號(hào)？如何通過(guò)音響播放出來(lái)？
法一：直接放大模擬信號(hào)。
法二：先將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，處理之后再將數(shù)字信號(hào)還原成模擬信號(hào)。
案例分析1：聲音的傳播
　　演員的歌聲經(jīng)話筒轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)是模擬信號(hào)，一種處理方法是直接放大模擬信號(hào)，然后送到揚(yáng)聲器，人們便可欣賞到演員動(dòng)人的歌喉。由于信號(hào)在處理過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生失真并受到各種干擾因素的影響，因而聽眾所到的歌聲也會(huì)失真，且伴有“沙沙”的噪音。
　　另一種處理方法是先將此信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，處理以后再將數(shù)字信號(hào)還原成模擬信號(hào)使揚(yáng)聲器發(fā)聲。雖然數(shù)字信號(hào)在處理過(guò)程中同樣會(huì)產(chǎn)生失真，受到干擾，其形狀也會(huì)發(fā)生變化，但它所代表的數(shù)字(即“高”和“低”)并未改變。可見數(shù)字信號(hào)在處理過(guò)程中，受波形失真和干擾的影響很小，所以聽眾能聽到音色逼真，不帶噪音的歌聲。
數(shù)字信號(hào)在處理過(guò)程同樣也產(chǎn)生失真,受到干擾,但它所代表的數(shù)字(高\(yùn)低)并不改變，通過(guò)處理可以恢復(fù)原來(lái)的樣子。
（識(shí)別有失真和干擾影響的數(shù)字信號(hào)的方法是，設(shè)置一個(gè)電壓門檻）
案例分析2：電子計(jì)時(shí)器
數(shù)字信號(hào)處理精度高。
數(shù)字信號(hào)便于記錄和保存。由于數(shù)字信號(hào)中只有1和0兩個(gè)值，可以很方便地用（具有記憶功能的）電路輸出典雅的高和低，電容上電荷的有和無(wú)，磁性物質(zhì)的極化方向等方式記錄保存，也可用打孔的方法，還可以直接將1和0打印在紙上記錄保存。
　　光盤是在塑料母片上用激光“燒”出許多直徑不到1μm，沿
光盤圓周方向排列的小坑，有小坑的代表“0”，沒有小坑代表
“1”。讀盤時(shí)，光盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，激光射到光盤面上。依據(jù)小
坑的有和無(wú)所造成的反射光的有和無(wú)分辯出所記錄的信號(hào)是
“1”還是“0”。
1、模擬信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是信息變化的細(xì)節(jié)豐富，能直觀反映自然界現(xiàn)象，且容易實(shí)現(xiàn)。但其失真之后難以還原，易受各種干擾因素的影響，影響最終的輸出。
2、數(shù)字信號(hào)因?yàn)橹挥懈叩碗娖剑菀鬃R(shí)別，處理精度高，便于記錄和保存，失真和干擾對(duì)數(shù)字信號(hào)的影響小。
任務(wù)三 初始模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程
　　模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電路稱模數(shù)轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器
　　數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的電路稱數(shù)模轉(zhuǎn)換器。D/A轉(zhuǎn)換器
電子電路所處理的信號(hào)有：數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)兩類。
信號(hào)波形模擬著信息的變化而變化信號(hào)稱為模擬信號(hào)。
二進(jìn)制數(shù)中的“1”和“0”，形成在高、低電平之間來(lái)回跳變的電信號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)。
數(shù)字信號(hào)容易處理、處理精度高、便于記錄保存等優(yōu)點(diǎn)。
模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電路稱模數(shù)轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器
數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的電路稱數(shù)模轉(zhuǎn)換器。D/A轉(zhuǎn)換器
課堂小結(jié)

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