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监控模拟信号如何转化为监控数字信号?

人气:发表时间:2018-5-5 10:45:22 【

随着监控技术的不断深入发展,模拟监控系统已经日益被网络数字监控系统所取代,因为在网络监控系统出现之前,都是普遍采用模拟监控系统,包括大都数的小区、道路、工厂等等。如何适应时代发展要求,使用网络监控系统?已经成为广大用户的一块心病,如果完全采用网络数字监控系统,之前安装的模拟监控系统将全部报废,这无疑是一项重大的损失,如是适应这一市场需求,技术专家们,研发出来一种将模拟信号转化为数字信号的方法,使模拟监控系统重新焕发生机。那么模拟信号是如何转化为数字信号的呢?

相关概念:

模拟信号:是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。 或在一段连续的时间间隔内,其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。

数字信号:指自变量是离散的、因变量也是离散的信号,这种信号的自变量用整数表示,因变量用有限数字中的一个数字来表示。

模拟信号转为数字信号方法:

模拟信号一般通过PCM脉码调制方法量化为数字信号,即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值。例如:采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级,实用中常采取24位或30位编码。

模拟信号转为数字信号的原理:

模拟信号不仅在幅度取值上是连续的,而且在时间上也是连续的。要使模拟信号数字化,首先要在时间进行离散化处理,即在时间上用有限个采样点代替连续无限的坐标位置,这一过程叫采样。所谓采样就是每隔一定的时间间隔,抽取信号的一个瞬时幅度值,这就是在时间上将模拟信号离散化。采样后所得出的一系列在时间上离散的样值称为样值序列。 采样把模拟信号变成了在时间上离散的样值序列,但每个样值的幅度仍然是一个连续的模拟量,因此还必须对其进行离散化处理,将其转换为有限个离散值,才能最终用数码来表示其幅值,这种对采样值进行离散化的过程叫做量化,这就是实现连续信号幅度离散化处理。采样、量化后的信号变成了一串幅度分级的脉冲信号,这串脉冲的包络代表了模拟信号,它本身也还不是数字信号,而是一种十进制信号,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,具体说来,就是用n比特二进制码来表示已经量化了的样值,每个二进制数对应一个量化电平,然后把它们排列,得到由二值脉冲组成的数字信息流,以进行传输和记录。上述数字化的过程又称为脉冲编码调制(PCM)。

模拟信号转为数字信号的接口设备:

1、DAC和ADC模拟信号与数字设备、数字系统之间不可缺少的接口部件,DAC是利用线性电阻网络来分配数字量各位的权,使输出电流与数字量成正比,然后利用运算放大器转换成模拟的电压输出。

监控信号.JPG

2、ADC是将输入的模拟电压与基准电压相比较(直接或间接比较),转换成数字量输出。在ADC中,介绍了逐次逼近型、双积分两种ADC。

3、使用DAC和ADC时最关心的是转换精度和转换时间。转换精度受芯片外部影响的因素主要有:电源电压和参考电压的稳定度、运算放大器的稳定性、环境温度等,受芯片本身影响因素有:分辨率、量化误差、相对误差、线性误差等。

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