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电子信息技术导论第二章消息的数字化及应用周美娟

提纲一、为什么要数字化？二、二进制代码及数制三、数字化的实现----A/D、D/A简介四、字符的数字化编码五、语音的数字化编码六、图像的数字化编码及应用七、数字电视简介小结

（一）计算机操作的是二进制数码信号二进制数码的信号波形逻辑电路有两个状态，分别对应“1”和“0”，计算机通过逻辑电路实现运算。（二）只有数字信号才能精确表示物理量二进制数字可表模拟量根据表的指针读数，一般只能精确到三位数。示物理量所要求的精度。目前可精确到10位数以上（对应采用32位二进制数码表示一个数值）。模拟万用表数字示波器数字万用表

）（三）数字信号受干扰后可以再生，消除干扰影响实际信号波形受干扰后的信号经再生定时判决可正确恢复。定时信号再生信号

）（四）数字信号可采用时间复用提高传输效率例如：在闭路电视电缆上，原传一路模拟电视信号的通道内，可以同时传4~8路数字电视节目（由于这涉及较多概念，在《通信原理》课程中才会详细讲授）。（五）数字电路性能稳定可靠，设计、维护、生产方便，体积小，重量轻高频模拟电路数字电路

）数字化优点（一）（四）（三）（二）（五）操便作于计生性产能方稳高传能抗物精输力干理确便定效强扰量表算机率示

十进制、二进制、八进制和十六进制数的对应关系表十进制二进制八进制十六进制0123456780110110123456710111213141516170123456789ABCDEF1）同一数值可表示为不同数制的数，它们之间可相互转换。100101110111100010011010101111001101111011112）日常书面语言习惯用十进制。计算机运算用二进制数。计算机程序书写为简便，可用八进制、十六进制。91011121314153）数制之间的转换运算方法请阅读教材。

模拟量（信号）通过A/D转换器变为数字量（信号）。（一）A/D转换器原理A/D的原理简化框图A/D是专用集成电路成熟产品，以A/D的位数标明它能达到的转换精度。固定电话使用8位A/D，移动通信使用13位A/D。由A/D实现语音数字化。目前高精度A/D可达32位。

（一）A/D转换器原理（续）A/D的位数与量化电平数之间的对应关系是：M=2其中M表示量化电平数，n表示位数。n3位A/D对应8个量化电平关系图。A/D允许的输入信号幅值一般为±5V，根据电平数即可计算出量化精度。

（二）D/A转换器原理由D/A完成由数码到模拟信号的反变换。数码变模拟信号的原理说明简图

（一）英文的字符编码采用ASCII码高3位000001010011100101110111低4位0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111NULSOHSTXETXDOTENGACKBELBSHTLFVTFFDELDC1DC2DC3DC4NAKSYNETBCANEMSUBESCFSSP!#$%()*+,0123456789:@ABCDEPQRS.pqrstuvwxyz{|}~DELabcdefghIjklmnoTUVWXYZ[\]FGHIJKLMNO;=?CRSOSIGSRSUS-./↑↓

（二）汉字的字符编码汉字编码分为输入码、交换码、机内码和字形码。目的是将汉字也用二进制编码表示，并映射成ASCII码。1．输入码输入码将汉字影射到计算机键盘上的一组键盘符号。目前常用的输入码有拼音码、五笔字型码、自然码、表形码和电报码等。不同的汉字输入法，仅仅是输入码不同。计算机在处理汉字信息时需把不同的输入码转换成国家规定的汉字的标准代码。2．交换码交换码是计算机内部处理汉字信息的一种标准代码。中国国家标准总局于1981年制定了中华人民共和国国家标准GB2312--80《信息交换用汉字编码字符集--基本集》，即国标码。国标码的物理模型表现形式是区位编码，即把国标GB2312--80中的汉字、图形符号与一个94×94的方阵对应。

（二）汉字的字符编码（续1）区位码的物理模型图：方阵包含的位置总数是94×94＝8836个，利用“区”、“位”的代号来编码汉字，因而可以编码8836个汉字与字符。国标码字符集中收集了常用汉字和图形符号7445个，其中7445个汉字和图形字符各占一个位置后，还剩下1391个空位，这1391个位置空下来保留备用。

（二）汉字的字符编码（续2）3．机内码国标码变换为二进制代码需要两个7位码，一个7位（2=128）表示“区”，7另一个7位表示“位”。但是这个代码在计算机内部处理时会与ASCII码发生冲突，为解决这个问题，把国标码的每一个字节的首位上加1。由于ASCII码只用7位（首位置0），所以，这个首