苏教版高中通用技术选修1:数字信号课件.ppt
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1、数字信号复习引入复习引入1.常见常见在传感器有哪些?在传感器有哪些?2.传感器传感器的作用?的作用?获得外界的输入获得外界的输入信息信息,并并通过它将非电量信息转换成电信通过它将非电量信息转换成电信号输出。号输出。3.电子电子控制系统的主要组成部分?控制系统的主要组成部分?输入输入传感器传感器控制(处理)控制(处理)电子电路电子电路输出输出执行器等执行器等电子控制系统对信号的处理过程是用电子控制系统对信号的处理过程是用电电子电路完成子电路完成的。的。电子电路处理的信号有两类:电子电路处理的信号有两类:1.模拟信号(analog signal)2.数字信号(digital signal)一、模拟
2、信号与数字信号一、模拟信号与数字信号1.1.事物变化的规律事物变化的规律:连续:连续变化和非连续变化(离散)变化和非连续变化(离散)连续变化的量连续变化的量离散的量离散的量例如:环境的温度、水面的高度随时间发生连续变化。例如:环境的温度、水面的高度随时间发生连续变化。某个某个单位人数、家电商城的货物数是非连续变化单位人数、家电商城的货物数是非连续变化的的。连续量连续量连续量有如下特点:它从一种程度连续量有如下特点:它从一种程度到另一种程度是到另一种程度是“连续地连续地”变化的,即从一种程度变化的,即从一种程度开始,要经过无限多种程度的连续更替才能变化到开始,要经过无限多种程度的连续更替才能变化
3、到另一种程度。例如,某物体的温度从另一种程度。例如,某物体的温度从13.213.2变化到变化到14.214.2,就必须从,就必须从13.213.2开始,经过开始,经过13.313.3、13.413.4、13.513.5最后才变到最后才变到14.214.2;而从;而从13.213.2变到变到13.313.3时要经过时要经过13.2113.21、13.2213.2213.2913.29等各种不同的程度;再进一步等各种不同的程度;再进一步,我们还会看到,从,我们还会看到,从13.2113.21到到13.2213.22也不是跳跃也不是跳跃地变化的,中间还会有无限多种程度的更替。又如地变化的,中间还会有
4、无限多种程度的更替。又如长度、重量、体积、速度、时间等都是连续量。连长度、重量、体积、速度、时间等都是连续量。连续量的程度可以用小数来表示。续量的程度可以用小数来表示。不连续不连续量量-不连续量有如下特点:它从一种程不连续量有如下特点:它从一种程度到另一种程度是度到另一种程度是“跳跃地跳跃地”变化的,即从一种程变化的,即从一种程度开始,只要经过有限多种程度的逐次更替就能变度开始,只要经过有限多种程度的逐次更替就能变化到另一种程度。如我们数一个班的学生人数时,化到另一种程度。如我们数一个班的学生人数时,从从1 1开始,逐次经过开始,逐次经过2 2、3 3、4 4、5 5、最后变化到最后变化到45
5、45,说明这个班的学生是,说明这个班的学生是4545人。又如图书馆的图书人。又如图书馆的图书册数,学校里足球的个数,都是不连续量。不连续册数,学校里足球的个数,都是不连续量。不连续量只能用整数来表示其程度,不连续量又叫离散量。量只能用整数来表示其程度,不连续量又叫离散量。讨论:判断连续与非连续讨论:判断连续与非连续1.1.野外环境的亮度与地下仓库中的野外环境的亮度与地下仓库中的亮度;亮度;2.2.人的血压与人的人的血压与人的脉搏;脉搏;3.3.运动员滑冰的轨迹与走相同距离所用的步运动员滑冰的轨迹与走相同距离所用的步数;数;4.4.时光的流逝与数字时钟所显示的时间的时光的流逝与数字时钟所显示的时
6、间的变化。变化。说明:连续变化的量,用连续的说明:连续变化的量,用连续的曲线曲线或或直线直线表示。表示。非非连续变化的量,用连续变化的量,用柱状图柱状图或或数字数字表示。表示。例如:体温变化、气温变化等用例如:体温变化、气温变化等用连续曲线连续曲线。客车客车月度产量、售票处剩余票数用月度产量、售票处剩余票数用柱状图柱状图或或数字数字表示表示。连续变化的量采用模拟信号方法连续变化的量采用模拟信号方法 电子电子控制系统需要处理的信息必须转化成控制系统需要处理的信息必须转化成电信电信号号。如如声音声音必须经必须经话筒话筒转换成转换成电压信号电压信号后才能进行后才能进行放大处理放大处理,转换时,话筒输
7、出转换时,话筒输出电压电压信号的信号的波形波形与声与声音音波形一致波形一致,即模拟声音强弱的变化,否则就不能即模拟声音强弱的变化,否则就不能反映声音强弱的原貌。反映声音强弱的原貌。这种这种模拟模拟声音声音波形波形的的信号称信号称为模拟信号。为模拟信号。通常通常模拟信号泛指那些数值可连续变化的信号。模拟信号泛指那些数值可连续变化的信号。模拟信号模拟信号数字信号数字信号高电平低电平非连续变化的量可以直接用数字表示非连续变化的量可以直接用数字表示表达的方法就是二进制表达的方法就是二进制用高用高和和低低两两个电平(个电平(level)代表二进制中)代表二进制中的的“1”和和“0”,则其形成的在则其形成
8、的在高高、底电平之间来回跳变的电、底电平之间来回跳变的电信号信号就是就是通常所说的通常所说的数字信号数字信号。在在右图所示数字信号中,右图所示数字信号中,“1”1”代表高电平,代表高电平,“0”0”代表代表低电平(每低电平(每1 1格代表格代表1 1位二进制数,位二进制数,共共5 5位),则该信号代表二进制位),则该信号代表二进制数数_,它相当于十进,它相当于十进制数制数_。数字信号数字信号1001018说明:说明:电平电平:在数字电路中,电压(或电流)的大小分为高:在数字电路中,电压(或电流)的大小分为高、低低两两级,级,通通常将常将这两个高这两个高、低低不同不同的电压级(电流级)分别称为高
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