本节将介绍模拟信号及其处理方法,内容包括模拟I/O信号的处理和模拟通信信号的处理。
在通常情况下,模拟信号处理系统的工作原理包括:感知信号并产生模拟电压,处理这个电压,并且重构这个信号的原始模拟形式。
模拟系统有更大的灵活性来完成信号放大和滤波处理工作。在低成本和高性能的DSPs产生之前,使用由模拟元器件所构成的模拟计算机来处理信号与系统。对于模拟计算机而言,最基本的线性单元是求和放大器、积分器和微分器。对于明确使用的电阻器和电容器值,以及适当的输入信号,模拟计算机可以被用来求解微分方程,并产生正弦波和控制系统传递函数。
模拟积分器的电路结构如图1.6(a)所示,模拟微分器的电路结构如图1.6(b)所示,模拟加法器的电路结构如图1.6(c)所示。
图1.6 模拟信号处理单元
模拟积分器可以表示为
模拟微分器可以表示为
模拟加法器可以表示为
对于大多数基带通信而言,通过电缆传输电压信号。一个简单的例子是电话,将语音信号转换成电压之后直接通过双绞线传输,在远端接收该信号。
在电话系统中,电话线的接口是某种形式的驱动或者放大器,它们将语音模拟电压转换为信号,并以足够的功率通过发射机传输给接收机。
一般在模拟无线通信系统中,要求调制器将电压信号转化为射频信号。
模拟通信的一个例子(单程)是FM广播站(调制到100MHz左右)或者第一代移动电话,它的语音通道只有30kHz的带宽。