解析数字化的含义及其优点 - 安防知识网

所谓“数字化”，就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型，把它们转变为一系列二进制代码，再引入计算机内部去进行统一处理...

　　所谓“数字化”，就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型，把它们转变为一系列二进制代码，再引入计算机内部去进行统一处理。早在40年代，仙农就证明了采样定理，即在一定条件下，用离散的序列可以完全代表一个连续函数。因此，采样定理为数字化技术奠定了重要基础。所以，数字化是将任何连续变化的输入如图画的线条或声音信号转化为一串分离的单元，在计算机中用0和1表示。显然，这个转换通常用模数转换器ADC (即A/D)执行。

　　模拟信号的数字化可以解决上述模拟系统中的问题，同时还可增加如下优点。

　　· 在数字记录系统中,由于信号的记录形式是二进制数码,数字电路的任务只是判断出“0”和“1”两种信号,使数字电路的抗干扰能力得到大大加强。同时,与记录媒体的信噪比和重放信号的信噪比没有直接关系,这样与模拟记录系统相比对记录媒体的要求可以宽松得多,即数字系统可以用廉价的材料作为记录媒体;

　　· 数字系统中这种只有“0”和“1”两种电平状态的信号在记录和重放过程中只要保持“0”、“1”信号之间足够的电平差,数字电路就能方便地将它们识别和分离。换句话讲,当一群代表低电平的“0”信号电平即使其幅度大小有所不同时,对于代表高电平的一群“1”信号电平存在参差不齐情况时,只要“0”、“1”信号之间的电平差足够的大,数字电路通过限幅电路等处理都可以正确地分辨出“0”和“1”信号,这就说明数字电路的抗干扰能力很强;

　　· 数字系统中,如果采样频率、量化位数(关于这两个概念在后面介绍)确定了,电路的性能极限也就确定了,且不容易被改变,这说明数字记录系统性能的重现性是很可靠的,但是模拟记录系统中,由于许多不稳定因素的存在,其重现性能是不稳定、不可靠的。所以,数字系统的技术性能指标要比模拟系统的技术性能指标要高出许多;

　　· 由于数字系统中的数字信号要进行各种形式的编码处理,因编码后的信号和信号在处理过程中由于电路本身或外界混进来的干扰信号性质的不同,二者可以方便地分离,因而可以轻松地去除干扰信号,而不致损害信号数码;

　　· 在一些数字记录系统中,由于重放系统设有时基校正电路,其机械旋转系统、驱动系统的不稳定现象不会引起抖晃失真的问题,因而不必要求有像模拟记录系统中那样的精密机械系统,这使机械系统的加工精度要求降低,从而降低了生产成本;

　　· 由于数字系统中的数字信号“0”、“1”只有低电平和高电平两种变化,所以不必要求记录和重放系统中的换能器具有良好的线性;

　　· 由于数字信号适合于计算机进行处理和运算,使得对数字信号的各种编码、解码处理变成了软件的操作,大大方便了对电信号的各种处理,由此数字式家用电器具有更强的功能。同时,在实现同样功能时,数字电路结构远远没有模拟电路那么复杂。