模拟信号和数字信号讲堂(一)，模拟信号和数字信号之模拟信号详解

模拟信号和数字信号在课本中有所涉及，此外模拟信号和数字信号遍布于生活各处。为增进大家对模拟信号和数字信号的了解，小编在本文中，将对模拟信号和数字信号中的模拟信号加以阐述。如果你对模拟信号和数字信号有所兴趣，不妨继续往下阅读哦。

模拟信号是一种不仅再时间上连续、数值上也连续的物理量，具有无穷多的数值，其数学表达是必较复杂，比如正弦函数、指数函数等。

从自然界感知的大部分物理量都是模拟性质的，如速度、压力、温度、声音、重量以及位置等都是最常见的物理量。

图1.1.1 是几种常见的模拟信号波形，如下所示：

正弦波：例如我们最经常接触到的声波。可能你有机会用一台示波器察看一个真实的声音波形，你将发现所看到的波形可不像这里所示范的这样清晰的正弦波，而是看起来非常杂乱的一种波形，确实如此，这只是因为真实的声音波形中包含了多种频率的正弦波。另一个例子由发条驱动的钟摆，将钟摆的运动轨迹延时间轴展开，得到的连续波形正好就是一个正弦波形。

调幅波：自从发明收音机以来，普通百姓就开始与调幅波打交道了，这种波形是以一种频率很高的正弦波作为载波，在此基础上叠加一个频率较低的信号波就形成了入图所示得波形。

阻尼振荡波：凡是自然界中可以看到的振荡运动，都可以观察到这种波形，比如弹簧的自由振动、钟摆的自由运动(不同于由发条驱动得钟摆运动)等，如果说这些还有人工的痕迹，那么水波的涟漪则是在自然不过的了。

指数衰减波：许多发光物质都具有这种波形，也就是荧光寿命。我们平时使用的日光灯就是一个例子，当我们将一个点亮的日光灯的电源切断时，可以观察到日光灯不是一下子就熄灭，而是有一个短暂的熄灭过程，也就是通常所说的日光灯的余辉。

在电子技术中通常采用一些传感器将这些信号转换为电流、电压或电阻等电学量。这些同样是模拟量，因为如果采用一台示波器来测量这些电学量的波形的话，将观察到与图1.1.2图示波形一样的波形。

实际使用中电流和电压常用图形来表示。

下面我们看到的就是一个幅值为0～5V、周期为100ms的电压波形：

图1.1.2 周期性电压波形

图中电压的幅值按照正弦波形周期性地变化，图中显示了两个完整的波形，起始相位为零，如果想确定其中值的个数是不可能的，其值的个数有无穷多个。

正如我们在模拟电路中所学习的，周期性模拟信号的基本参数之一是频率，也可以用周期表示。通常频率用f表示，单位为赫兹(Hz);周期用T表示，单位为秒(s)。二者之间的关系是互为倒数，即有

图1.1.2中已知电压波形的周期T=100ms，则频率为10Hz，该电压的幅值介于0～5V之间，值的个数为无穷大。

典型的模拟信号包括工频信号、射频信号、视频信号等。我国和欧洲的工频信号的频率为50Hz ，美国为60Hz 。调幅波的射频信号在 530Hz～1600kHz之间。调频波的射频信号在880MHz～108MHz之间。甚高频(VHF)和超高频(UHF)视频信号在6GHz以上。

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