信号如何转换为二进制

问题描述

精选答案

具体过程是采样样、量化和编码。

1）采样

又称为抽样，是利用采样脉冲序列p(t)，从连续时间信号x(t)中抽取一系列离散样值，使之成为采样信号x(nTs)的过程。n= 0，1…。Ts称为采样间隔，或采样周期，1／Ts = fs 称为采样频率。

由于后续的量化过程需要一定的时间τ，对于随时间变化的模拟输入信号，要求瞬时采样值在时间τ内保持不变，这样才能保证转换的正确性和转换精度，这个过程就是采样保持。正是有了采样保持，实际上采样后的信号是阶梯形的连续函数。

2）量化

又称幅值量化，把采样信号x（nTs）经过舍入或截尾的方法变为只有有限个有效数字的数，这一过程称为量化。

若取信号x（t）可能出现的最大值A，令其分为D个间隔，则每个间隔长度为R=A／D，R称为量化增量或量化步长。当采样信号x（nTs）落在某一小间隔内，经过舍入或截尾方法而变为有限值时，则产生量化误差，如上图所示。

一般又把量化误差看成是模拟信号作数字处理时的可加噪声，故而又称之为舍入噪声或截尾噪声。量化增量D愈大，则量化误差愈大，量化增量大小，一般取决于计算机A/D卡的位数。例如，8位二进制为28=256，即量化电平R为所测信号最大电压幅值的1／256。

3、编码

抽样、量化后的信号还不是数字信号，需要把它转换成数字编码脉冲，这一过程称为编码。 最简单的编码方式是二进制编码。如果量化后有8个值，我们就可以用二进制这样编码 000 001 010 011 100 101 110 111 这8个二进制就表示8个不同的值。

上面试论解释，形象的解释比如一根绳子上面穿满了珠子（项链），这个绳子就是你的信息，而珠子就是你经过抽样量化后的信息，至于编码按照珠子的多少，2的n方编就可以了