imported>Jet Jerry: /* Преамбула */ Викификатор

2026-03-30T21:07:50Z

Новая страница

{{значения термина|сигнал}}
[[Файл:Квантование и дискретизация сигналов 1.svg|альт=|мини|250x250пкс|Аналоговый сигнал (слева сверху), Дискретный сигнал (справа сверху), Квантованный сигнал (слева внизу), Цифровой сигнал (справа внизу).]]
'''Цифровой сигнал''' — сигнал, [[дискретизация|дискретизированный]] во времени и [[Квантование (обработка сигналов)|квантованный]] по уровню, причём каждый из уровней представляется числом, как правило, [[Бит|двоичным]]<ref>Мазор Ю. Л. и др. Энциклопедия Радиотехника, 2002. — C. 770.</ref>.

Техническое определение цифрового сигнала даётся в [[ГОСТ]]е, посвящённом передаче данных:

Цифровой сигнал данных — [[сигнал (техника)|сигнал данных]], у которого каждый из представленных параметров описывается функцией дискретного времени и конечным множеством возможных значений<ref name="gost">{{ГОСТ|17657-79}}</ref>.

Для передачи цифрового сигнала по непрерывным каналам (например, электрическим или радиоканалам) используются различные виды [[Манипуляция (модуляция)|манипуляции]] ([[Модуляция|модуляции]]).

== Преимущества ==
* Основным преимуществом цифрового сигнала является лёгкость их восстановления перед [[Аналоговый сигнал|аналоговыми]]. В цифровой системе связи в результате манипуляции (модуляции) цифровой сигнал (например, последовательность битов) преобразуется в высокочастотный аналоговый радиосигнал, путём изменения одного или нескольких параметров этого аналогового сигнала по закону цифрового сигнала. В [[ретранслятор]]е или на приемном конце высокочастотный аналоговый сигнал усиливается, а затем [[Демодуляция|демодулируется]], то есть обратно преобразуется в цифровую форму. Так как цифровой сигнал имеет конечное множество значений (в простейшем случае, два), то при большом [[Отношение сигнал/шум|отношении сигнал/шум]] число ошибочных решений при приёме будет небольшим. В случае, когда передаче подлежит аналоговый сигнал (например, речь), то есть сигнал имеющий произвольное множество значений, то после демодуляции, при наличии любых шумов, этот сигнал будет искажён<ref name="Скляр">{{Cite web |url=https://books.google.ru/books?id=MkUARUwC9OoC&pg=PA30#v=onepage&q&f=false |title=Бернард Скляр. Цифровая связь: Теоретические основы и практическое применение, 2004. — C. 30—31. |archive-date=2025-04-25 |access-date=2025-03-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20250425165818/https://books.google.ru/books?id=MkUARUwC9OoC&pg=PA30#v=onepage&q&f=false |url-status=live }}</ref>.
* Возможность использовать [[алгоритм]]ы [[Обнаружение и исправление ошибок|обнаружения и исправления ошибок]] ([[Контроль ошибок|помехоустойчивое кодирование]]). Это позволяет существенно увеличить [[Канал связи#Помехоустойчивость|помехоустойчивость]] (достоверность) приема информации<ref name="Скляр"/>.
* Использование цифровых сигналов и [[Мультиплексирование с разделением по времени|временного мультиплексирования]] проще, чем применение аналоговых сигналов и [[Частотное разделение каналов|частотного мультиплексирования]]<ref name="Скляр"/>.
* Возможность использования пакетной передачи данных, при которой последовательность битов образует [[Пакет (сетевые технологии)|пакет]]. При этом каждый пакет снабжается адресом отправителя и получателя, что позволяет пакетам передаваться по каналу связи независимо друг от друга. В результате разные пакеты могут передавать по разным путям, что позволяет более экономно и эффективно использовать канал связи<ref name="Скляр"/>.
* Использование цифровых сигналов позволяет применять [[шифрование]] данных<ref name="Скляр"/>.

== Недостатки ==
* Цифровые сигналы требуют более сложных алгоритмов [[Синхронизация (передача сигналов)|синхронизации]] по сравнению с аналоговыми<ref name="Скляр"/>.
* Если цифровой сигнал приходит с большими помехами, восстановить его невозможно ({{не переведено|эффект крутой скалы||en|Cliff effect}}), в то время как из искаженного аналогового сигнала можно извлечь часть информации, хотя и с трудом. Таким образом, ухудшение качества при использовании цифровых сигналов имеет пороговый характер. То есть, если отношение сигнал/шум оказывается ниже порогового значения, качество приёма может скачком измениться от очень хорошего до очень плохого. В аналоговых системах ухудшение качества происходит более плавно<ref name="Скляр"/>. Если сравнивать сотовую связь аналогового формата ([[AMPS]], [[Nordic Mobile Telephone|NMT]]) с цифровой связью ([[GSM]], [[CDMA]]), то при помехах на цифровой линии из разговора выпадают порой целые слова, а на аналоговой можно вести разговор, хотя и с помехами. Выход из данной ситуации — чаще регенерировать цифровой сигнал, вставляя регенераторы в линию связи, или уменьшать длину линии связи (например, уменьшать расстояние от сотового телефона до [[Базовая станция|базовой станции]], что достигается более частым расположением базовых станций на местности).

== См. также ==
* [[Дискретный сигнал]]
* [[Квантование (обработка сигналов)]]
* [[Цифровая обработка сигналов]]
* [[Аналого-цифровой преобразователь]]
* [[Цифро-аналоговый преобразователь]]

== Примечания ==
{{примечания}}

[[Категория:Цифровая обработка сигналов]]

Цифровой сигнал - История изменений

imported>Jet Jerry: /* Преамбула */ Викификатор