I. Introdução
Este artigo também é baseado na integração de muitas informações da Internet de acordo com meu próprio entendimento. É usado principalmente para pessoas que estão entrando em contato para entender esse conceito. Pode haver alguns termos não profissionais ou exemplos inadequados, você pode me informar na área de comentários e farei as correções a tempo.
2. Sinal
O sinal é a forma física da informação, e a informação é o conteúdo específico do sinal.
Por exemplo, ao atravessar a rua, temos que parar quando o sinal vermelho está aceso, e temos que ir quando o sinal verde está aceso. Dentre eles, o acendimento dos semáforos representa um sinal , e nosso comportamento após ver os semáforos é uma informação .
Compreensão pessoal: As coisas vistas na natureza são "sem sentido" (antes que os humanos lhe dessem uma definição), isso é um sinal, e quando esse sinal é transmitido ao nosso cérebro, o conteúdo que vem à mente é a informação
Sinais analógicos e digitais "não significam nada" no próprio mundo físico. Somente por meio das mudanças desses sinais, obtemos algumas informações, que são usadas para cálculo ou comportamento. Este é o "verdadeiro significado".
3. Sinal analógico
Um sinal analógico refere-se a um sinal que muda continuamente dentro de um determinado período . Por exemplo: mudanças em sinais naturais, como tensão ou intensidade de ondas sonoras ao longo de um minuto.
A relação entre a força do sinal (amplitude) e o tempo é a seguinte:
característica
- 1. O tempo é contínuo e o valor da amplitude é contínuo. Pode ser visto na figura acima que o tempo e a amplitude estão mudando continuamente.
- 2. O tempo pode ser infinitamente subdividido, e a amplitude também é infinitamente subdividida.
- 3. Todos os sinais na natureza são sinais analógicos. (Os sinais na natureza estão todos relacionados ao tempo e podem ser continuamente subdivididos infinitamente)
4. Sinal digital
Sabemos que os sinais na natureza são contínuos e podem ser subdivididos infinitamente. Mas basicamente usamos alguns números naturais, decimais, números reais, números algébricos, números complexos, etc. em cálculos reais. Mesmo para pi (decimais não recorrentes infinitos), quase usamos apenas 3,1415926 (infinito em números altos) em cálculos. Os valores também são representados pelo símbolo ∞). O mesmo vale para os computadores, os computadores querem um "valor exato" e esse valor infinitamente subdividido não pode participar do cálculo. Portanto, é necessário discretizar o sinal analógico em um sinal digital. Claro, esta afirmação não é muito rigorosa. Mas o ponto mais importante é que o sinal digital adota 0 ou 1 binário, e sua capacidade de resistir à interferência do próprio material e do ambiente é muito mais forte que a do sinal analógico. Vamos dar um exemplo para explicar porque os sinais digitais são discretizados e possuem forte capacidade anti-interferência.
1. Processamento de discretização da conversão de sinal analógico para sinal digital
O valor obtido após a discretização é um valor discreto, que é um conjunto de pontos isolados , como um intervalo, que é contínuo em todos os pontos, e como um conjunto inteiro , há uma pequena distância entre cada elemento dele.
É um pouco difícil de entender, ou mesmo como exemplo ver que 0, 1, 2, 3... são valores discretos em números naturais. A razão é muito simples, o número entre 0 e 1 pode realmente ser infinitamente subdividido (0 seguido de uma vírgula pode ter dígitos infinitos 0,1, 0,01, 0,001...). No entanto, a definição de números naturais só pode ser números inteiros, portanto, os valores menores que 1 são "resumidos no número natural 0". Portanto, um número natural é um valor discreto.
Os dados que podem ser infinitamente subdivididos medidos na natureza são contínuos, e geralmente os dados definidos artificialmente que não podem ser subdivididos são valores discretos.
Converter um sinal analógico em um sinal digital é pegar um valor dentro de um determinado período e representá-lo com um número binário de 0 ou 1. Quando "tomamos uma parte do valor contínuo como um número inteiro", esse comportamento é a discretização.
2. Forte capacidade anti-interferência do sinal digital
Temos uma pontuação de 3 segundos (apenas três notas nela). Há duas pessoas em ambos os lados do vale, Little A e Little B. Little A é responsável por cantar as notas da partitura, e Little B é responsável por ouvir a partitura e gravá-la. Se o pequeno A estiver incompleto e o som que ele cantou for bem diferente da partitura, então a partitura que o pequeno B obteve deve estar incorreta. Se houver outros ruídos como canto de pássaros e cachoeiras no vale, a diferença na nota final registrada será ainda maior.
Menor Uma incompletude pentatônica representa a interferência do próprio material. Sons como canto de pássaros e cachoeiras no vale representam distúrbios ambientais.
Solução:
Little A e Little B concordaram antecipadamente em usar a combinação de pronúncia e falta de pronúncia para determinar as notas na partitura: nota 1 {sem pronúncia, sem pronúncia}, nota 2 {sem pronúncia, pronúncia}, nota 3 {pronúncia, pronúncia} . E gravá-lo a cada 2 segundos.
O mapa de pronúncia do pequeno A em 1 a 6 segundos
Aqui consideramos "não pronúncia" como 0 e "pronúncia" como 1 e os integramos como um grupo a cada 2 segundos para obter a seguinte figura:
Dessa forma, sabemos que a pontuação total é {[0, 0], [0, 1], [1, 1]}. Empurre para trás de acordo com o acordo original para obter as notas corretas.
Nesse processo, o acordo entre Little A e Little B é o protocolo de comunicação, e os dados registrados a cada 2 segundos são o código. Mesmo que o A minúsculo esteja incompleto (o valor preciso pode ser registrado desde que o A minúsculo seja pronunciado) , o som de interferência do vale (a interferência ambiental só fará com que a voz do A minúsculo seja alta ou baixa e não afetará a incapacidade do minúsculo A de pronunciar) não existirá dúvida. É a capacidade do sinal digital de resistir à interferência do próprio material e do ambiente .
Desvantagens: Parte da largura de banda será perdida. A pontuação original de 3 segundos levará 6 segundos para ser concluída por meio da conversão.