苏教版（2019） 选择性必修1 课时1　模拟信号与数字信号 学案.doc

第三章电子控制系统的信号处理

课时1模拟信号与数字信号

任务一识别模拟信号和数字信号

1.连续变化的量与非连续变化的量

任何事和物，就其量的变化而言，有连续变化和非连续变化两种情形。连续变化的量，可用连续变化的曲线或直线描述；非连续变化的量，可用柱状图或数字等表示。

2.模拟信号和数字信号

(1)模拟信号

模拟信号：____________________________________；

(2)数字信号

数字信号：____________________________________；

有些非连续变化的量可以用数字表示，若用二进制来表示这个数，并用高和低两个电平代表二进制中的“1”和“0”，则其形成的在高、低电平之间来回跳变的电压信号就是通常所说的数字信号。

3.电平

在数字电路中，电压(或电流等)的大小分为高、低两级，通俗地说，将这两个高、低不同的电压级(或电流级等)分别称为________和________。

4.数字信号中“1”和“0”的意义

数字信号中的1和0没有大小之分，只代表两种对立的状态，称为逻辑1和逻辑0。“1”(高电平)和“0”(低电平)可以代表1位二进制数字。数字信号中的1和0除了表示数字外，还可以表示信号的“有”和“无”，命题的“真”和“假”等事物之间的关系。

任务二辨析模拟信号和数字信号各自的特点

1.模拟信号的特点

(1)优点：信息变化的细节丰富，能直观反映自然界的很多形象，且容易实现。

(2)缺点：抗干扰能力差。

2.数字信号的特点

(1)优点

数字信号只有高、低两个电平，容易识别，抗干扰能力强，处理精度高，便于记录和保存。

(2)受干扰小的原因

识别有失真和受干扰影响的数字信号的方法是：设置一个电压门槛(它应介于高电平与低电平之间)，高于此门槛的信号传过去后，输出为1，低于此门槛的信号传过去后，输出为0。

任务三初识模拟信号与数字信号相互转换的过程

1.模数转换器(A/D)

自然界中的物理量经传感器转换成的电信号大多数为模拟信号，送入计算机或其他电子控制系统处理之前必须先转换成数字信号。能将__________转换成________的电路称为模数转换器(A/D)。

2.数模转换器(D/A)

数字信号被处理后，通常还要恢复成模拟信号，去控制执行元件工作。能将________转换为________的电路称为数模转换器(D/A)。

3.信号的转换过程

重难点1模拟信号和数字信号的比较

信号类型

图像

特征

描述

在电路中的表现方式

模拟信号

在时间和数值上连续变化

连续变化的直线或曲线

连续变化的电磁波或电压信号

数字

信号

在时间和数值上非连续变化

柱状图或数字

电压脉冲或光脉冲

例1下列信号中属于模拟信号的是()

变式训练1下列可以认为是模拟信号的是()

A.只有高低电平跳变的矩形脉冲信号

B.随声音作连续变化的电压信号

C.数字电视接收的信号

D.干簧管的输出信号

重难点2“1”和“0”的理解

这里的“1”和“0”没有大小之分，只代表两种对立的状态，称为逻辑1和逻辑0。

例2逻辑“0”和逻辑“1”可以表示()

A.开关的闭合、断开 B.电位的高、低

C.真与假 D.以上都可以

变式训练2下列事件不适合用一位二进制数“0”和“1”表示的是()

A.小明是不是比自己高

B.要不要去参加聚会

C.今天会不会下雨

D.对客服人员进行“满意”“一般”和“不满意”的评价

1.逻辑变量的取值有1和0，可以表示()

A.电位的高低 B.电流的大小

C.电阻的大小 D.电容的大小

2.下列关于数字信号的说法中错误的是()

A.数字信号只有高低两个电平

B.数字信号在时间和数值上均是连续变化的

C.数字信号中只有“1”和“0”两种状态

D.数字信号简单，稳定可靠

3.下列信号中，可以当作模拟信号的是()

A.收音机接收的无线电信号

B.手机数据信息

C.海上船舶之间的灯光联络信号

D.数字电视接收的信号

4.下列不属于模拟信号的是()

A.一天中的气温变化

B.220V交流电的电压(交流正弦电压)

C.数字电压表显示的电压

D.电网中的电压信号

5.二十世纪九十年代手机采用模拟信号进行通信，外界有电磁波干扰会影响通讯效果，现在手机通信采用数字信号通信，外界电磁波干扰影响很小，该案例说明数字信号具有的优点是()

A.抗干扰能力强 B.处理精度高

C.便于记忆保存 D.以上都有

6.下列传感器能输出连续变化电信号的有()

A.②③④⑤ B.①③④⑤

C.②③⑤ D.①②④⑤

课时1模拟信号与数字信号

任务清单与知识构建

任务一

2．(1)在时间上和数值上连续变化的信号(2)在时间上和数值上非连续变化的信号

3．高电平低电平

任务三