数字信号的表示、带宽和组成

信息处理 离散信号 数字通信 带宽
2022-02-11 14:11:28

我已经开始学习数据通信,但我无法掌握某些主题。

第一的

(i)我知道模拟信号是连续的,而数字信号是离散的。模拟信号由电压等连续时变量表示。数字信号在实际应用中是如何表示的?我的意思是问 0 和 1 是如何通过传输介质实际表示/传输的?它们是否由突然的尖峰代表,然后保持稳定,然后随时间变化的量(如电压)突然下降?

(i)我知道带宽是构成复合模拟信号的频率范围。那么,如果有两个频率为 5 Hz 和 10 Hz 的模拟信号组成一个复合信号,那么它的带宽会是(10-5=)5 Hz 吗?

(ii)当我们说传输介质的带宽为 5 赫兹时,我们的意思是说它允许任何复合信号通过它,其中组成复合信号的高频和低频之间的差为 5 赫兹?

(iii)我们可以定义单个正弦模拟信号的带宽吗?

第三

(i)数字信号仅仅是理论上无限数量的模拟信号的叠加吗?如果是,那么为什么以及如何?

(ii)我们如何定义数字信号的频率和带宽(以赫兹为单位,而不是 bps)?

对不起,如果这些问题对许多人来说似乎有点太容易了,但作为一个没有大学帮助的自学者,这对我来说相当困难。提前致谢。

1个回答

第一的

(i) 我知道模拟信号是连续的,而数字信号是离散的。模拟信号由电压等连续时变量表示。数字信号在实际应用中是如何表示的?我的意思是问 0 和 1 是如何通过传输介质实际表示/传输的?它们是否由突然的尖峰代表,然后保持稳定,然后随时间变化的量(如电压)突然下降?

离散时间(或数字)信号的物理表示也是通过模拟波形,但它们携带的信息是离散的。它们可以像数字计算机中的 V、 V 脉冲一样传输,也可以像数字电话线中的不同频率的正弦波一样传输。50

第二,

(i) 我知道带宽是构成复合模拟信号的频率范围。那么,如果有两个频率为 5 Hz 和 10 Hz 的模拟信号组成一个复合信号,那么它的带宽会是(10-5=)5 Hz 吗?

如果您在信号中包含从 Hz 到最大值的所有频率,则复合基带信号的带宽将为 Hz。仅计算频率的正偏移。如果您想将信号视为带通,则其带宽将为 Hz。0100=10105=5

(ii) 当我们说传输介质的带宽为 5 赫兹时,我们的意思是说它允许任何复合信号通过它,其中组成复合信号的高频和低频之间的差为 5 赫兹?

不。该通带的实际频率范围也很重要;可以传输 [15-20] Hz 频带的介质不能传输 [85-90] Hz 频带的信号,即使两者具有相同的带宽。您应该将信号频谱转移到信道频带中进行传输。

(iii) 我们可以定义单个正弦模拟信号的带宽吗?

的带宽是它的频率,如果你把它当作基带信号,否则 Hz 如果你把它当作通信号......x(t)=cos(2πf0t) f00

第三

(i) 数字信号仅仅是理论上无限数量的模拟信号的叠加吗?如果是,那么为什么以及如何?

数字信号在这里用词不当。确实,理想的脉冲波形需要无限的频谱和无限数量的正弦波来构造它,但脉冲并不是承载数字信息的唯一方式,因为已经指出的第一个问题的答案......

(ii) 我们如何定义数字信号的频率和带宽(以赫兹为单位,而不是 bps)?

数字信号在这里用词不当,它是您实际上应该关心的离散信息,该信息通过熵度量进行量化。然后,这将通过线路信令以Hz 为单位的模拟带宽传输,具体取决于信令波形的效率。