全面解析數(shù)字監(jiān)控化技術(shù)的含義及優(yōu)點

責(zé)任編輯:vivian

2012-02-24 09:40:48

摘自:安防知識網(wǎng)

所謂“數(shù)字化”,就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù),再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型,把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M制代碼……

所謂“數(shù)字化”,就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù),再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型,把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M制代碼,再引入計算機內(nèi)部去進行統(tǒng)一處理。早在40年代,仙農(nóng)就證明了采樣定理,即在一定條件下,用離散的序列可以完全代表一個連續(xù)函數(shù)。因此,采樣定理為數(shù)字化技術(shù)奠定了重要基礎(chǔ)。所以,數(shù)字化是將任何連續(xù)變化的輸入如圖畫的線條或聲音信號轉(zhuǎn)化為一串分離的單元,在計算機中用0和1表示。顯然,這個轉(zhuǎn)換通常用模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC(即A/D)執(zhí)行。

模擬信號的數(shù)字化可以解決上述模擬系統(tǒng)中的問題,同時還可增加如下優(yōu)點。

在數(shù)字記錄系統(tǒng)中,由于信號的記錄形式是二進制數(shù)碼,數(shù)字電路的任務(wù)只是判斷出“0”和“1”兩種信號,使數(shù)字電路的抗干擾能力得到大大加強。同時,與記錄媒體的信噪比和重放信號的信噪比沒有直接關(guān)系,這樣與模擬記錄系統(tǒng)相比對記錄媒體的要求可以寬松得多,即數(shù)字系統(tǒng)可以用廉價的材料作為記錄媒體;

數(shù)字系統(tǒng)中這種只有“0”和“1”兩種電平狀態(tài)的信號在記錄和重放過程中只要保持“0”、“1”信號之間足夠的電平差,數(shù)字電路就能方便地將它們識別和分離。換句話講,當(dāng)一群代表低電平的“0”信號電平即使其幅度大小有所不同時,對于代表高電平的一群“1”信號電平存在參差不齊情況時,只要“0”、“1”信號之間的電平差足夠的大,數(shù)字電路通過限幅電路等處理都可以正確地分辨出“0”和“1”信號,這就說明數(shù)字電路的抗干擾能力很強;

數(shù)字系統(tǒng)中,如果采樣頻率、量化位數(shù)(關(guān)于這兩個概念在后面介紹)確定了,電路的性能極限也就確定了,且不容易被改變,這說明數(shù)字記錄系統(tǒng)性能的重現(xiàn)性是很可靠的,但是模擬記錄系統(tǒng)中,由于許多不穩(wěn)定因素的存在,其重現(xiàn)性能是不穩(wěn)定、不可靠的。所以,數(shù)字系統(tǒng)的技術(shù)性能指標要比模擬系統(tǒng)的技術(shù)性能指標要高出許多;

由于數(shù)字系統(tǒng)中的數(shù)字信號要進行各種形式的編碼處理,因編碼后的信號和信號在處理過程中由于電路本身或外界混進來的干擾信號性質(zhì)的不同,二者可以方便地分離,因而可以輕松地去除干擾信號,而不致?lián)p害信號數(shù)碼;

在一些數(shù)字記錄系統(tǒng)中,由于重放系統(tǒng)設(shè)有時基校正電路,其機械旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)的不穩(wěn)定現(xiàn)象不會引起抖晃失真的問題,因而不必要求有像模擬記錄系統(tǒng)中那樣的精密機械系統(tǒng),這使機械系統(tǒng)的加工精度要求降低,從而降低了生產(chǎn)成本;

由于數(shù)字系統(tǒng)中的數(shù)字信號“0”、“1”只有低電平和高電平兩種變化,所以不必要求記錄和重放系統(tǒng)中的換能器具有良好的線性;

由于數(shù)字信號適合于計算機進行處理和運算,使得對數(shù)字信號的各種編碼、解碼處理變成了軟件的操作,大大方便了對電信號的各種處理,由此數(shù)字式家用電器具有更強的功能。同時,在實現(xiàn)同樣功能時,數(shù)字電路結(jié)構(gòu)遠遠沒有模擬電路那么復(fù)雜。

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