類比訊號

類比訊號的主要優(yōu)點(diǎn)是其精確的解析度，在理想情況下，它具有無窮大的解析度。與數(shù)位訊號相比，類比訊號的訊息密度更高。由於不存在量化誤差，它可以對自然界物理量的真實(shí)值進(jìn)行盡可能逼近的描述。

類比訊號的另一個優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)達(dá)到相同的效果，類比訊號處理比數(shù)位訊號處理更簡單。類比訊號的處理可以直接透過類比電路元件（例如運(yùn)算放大器等）實(shí)作，而數(shù)位訊號處理往往涉及復(fù)雜的演算法，甚至需要專門的數(shù)位訊號處理器。

類比訊號的主要缺點(diǎn)是它總是受到雜訊（訊號中不希望得到的隨機(jī)變化值）的影響。訊號被多次復(fù)制，或進(jìn)行長距離傳輸之後，這些隨機(jī)噪聲的影響可能會變得十分顯著。在電學(xué)里，使用接地遮蔽（shield）、線路良好接觸、使用同軸電纜或雙絞線，可以在一定程度上緩解這些負(fù)面效應(yīng)。

噪聲效應(yīng)會使訊號產(chǎn)生失真。失真後的類比訊號幾乎不可能再次被還原，因?yàn)閷λ栌嵦柕姆糯髸瑫r對噪聲訊號進(jìn)行放大。如果噪聲頻率與所需訊號的頻率差距較大，可以透過引入電子濾波器，過濾掉特定頻率的噪聲，但是這一方案只能盡可能地降低噪聲的影響。因此，在噪聲在作用下，雖然類比訊號理論上具有無窮解析度，但并不一定比數(shù)位訊號更加精確。

盡管數(shù)位訊號處理演算法相對復(fù)雜，但是現(xiàn)有的數(shù)位訊號處理器可以快速地完成這一任務(wù)。另外，電腦等系統(tǒng)的逐漸普及，使得數(shù)位訊號的傳播、處理都變得更加方便。諸如照相機(jī)等裝置都逐漸實(shí)作數(shù)位化，盡管它們最初必須以類比訊號的形式接收真實(shí)物理量的訊息，最後都會透過類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)位訊號，以方便電腦進(jìn)行處理，或透過網(wǎng)際網(wǎng)路進(jìn)行傳輸。

類比訊號利用物件的一些物理屬性來表達(dá)、傳遞訊息。例如，非液體氣壓表利用指標(biāo)螺旋位置來表達(dá)壓強(qiáng)訊息。在電學(xué)中，電壓是類比訊號最普遍的物理媒介，除此之外，頻率、電流和電荷也可以被用來表達(dá)類比訊號。

任何的訊息都可以用類比訊號來表達(dá)。這里的訊號常常指物理現(xiàn)象中被測量對變化的響應(yīng)，例如聲音、光、溫度、位移、壓強(qiáng)，這些物理量可以使用感測器測量。類比訊號中，不同的時間點(diǎn)位置的訊號值可以是連續(xù)變化的；而對於數(shù)位訊號，不同時間點(diǎn)的訊號值總是處於預(yù)先設(shè)定的離散點(diǎn)，因此如果物理量的真實(shí)值不能在這些預(yù)設(shè)值中被找到，那麼這時數(shù)位訊號就與真實(shí)值存在一定的偏差。

理論上，類比訊號的解析度趨近無窮大。不過在實(shí)際情況中，類比訊號的解析度常常會受噪聲和訊號擺率（slew rate）的限制。因此，現(xiàn)實(shí)中的類比訊號和數(shù)位訊號的解析度和頻寬都有一定的限制。在一些非常復(fù)雜的類比系統(tǒng)中，諸如非線性問題和噪聲等效應(yīng)會降低類比訊號的解析度，以至於此時它的解析度甚至低於特定的數(shù)位訊號系統(tǒng)。類似的，當(dāng)數(shù)位系統(tǒng)變得復(fù)雜時，數(shù)位資料流里會產(chǎn)生錯誤。在實(shí)際的系統(tǒng)中，往往需要綜合應(yīng)用兩種形式的訊號，從而達(dá)使系統(tǒng)獲得最好的工作效能。

利用訊號的調(diào)變技術(shù)，可以將訊號轉(zhuǎn)換成所需要的不同性質(zhì)的類比訊號。例如，可以對正弦載波進(jìn)行調(diào)幅、調(diào)頻來達(dá)到特殊的工作目的。2100433B

分類

這三種傳遞過程有相同的傳遞機(jī)理，相同的數(shù)學(xué)表達(dá)形式。1874年O.雷諾首先指出熱量與動量傳遞之間的類似性，并給出摩擦因子與傳熱分系數(shù)之間的定量關(guān)系。隨后L.普朗特于1910年、G.I.泰勒于1916年和T.卡門于1939年相繼對雷諾類比作了改進(jìn)。有的提出了新的類比關(guān)系，并推廣到動量傳遞和質(zhì)量傳遞的類比。在類比關(guān)系的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)已知的一類傳遞規(guī)律，類推其他兩種傳遞的規(guī)律。常見的類比關(guān)系有以下四種：

雷諾類比

雷諾假定單位時間內(nèi)質(zhì)量為M的流體微團(tuán),從距壁面一定距離處向壁面運(yùn)動，其流速由u降為零。以整個流場均為湍流的假設(shè)為基礎(chǔ)，認(rèn)為流體微團(tuán)直接將熱量帶到了壁面，而忽略了近壁處存在層流底層。

普朗特類比

普朗特考慮到壁面附近有層流底層，流體到達(dá)層流底層后，不再以對流方式而以熱傳導(dǎo)方式進(jìn)行傳熱。

卡門類比

卡門在前人的基礎(chǔ)上提出一個三層模型，他認(rèn)為，在湍流核心與層流底層之間還有一個過渡區(qū)。

柯爾本類比

A.P.柯爾本應(yīng)用管內(nèi)湍流傳熱的經(jīng)驗(yàn)式Nu=0.023Re0.8Pr1/3、范寧摩擦因子的經(jīng)驗(yàn)式f=0.046Re，上述其他三個類比應(yīng)用于傳質(zhì)時,也有相對應(yīng)的關(guān)系式。在Hr=0.5～50的范圍內(nèi)j因子經(jīng)常用于關(guān)聯(lián)傳熱、傳質(zhì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。當(dāng)出現(xiàn)邊界層分離時，除了摩擦阻力外，還存在壓差阻力（流動阻力），這時類比式不再適用，但jd和jh仍相等。

“類比估算”，顧名思義是通過同以往類似項(xiàng)目相類比得出估算，為了使這種方法更為可靠和實(shí)用，進(jìn)行類比的以往項(xiàng)目不僅在形式上要和新項(xiàng)目相似，而且在實(shí)質(zhì)上也要非常相同。

現(xiàn)象類比：運(yùn)輸線的糟糕路況（類似傳輸線里的特性阻抗）會影響運(yùn)輸車隊(duì)的速度，路越窄，路的阻礙作用越大（特性阻抗大，通過的無線電波能量就小）；路越寬、路況越好，通過的車隊(duì)速度越快（通過的無線電波能量越多）。假若一段路況特別好，另一段路況特別差，從路況好的路段進(jìn)入差的路段，車隊(duì)就需要放慢速度。這就說明兩段路的路況不匹配（阻抗不匹配）。

特性阻抗是射頻傳輸線影響無線電波電壓、電流的幅值和相位變化的固有特性，等于各處的電壓與電流的比值，用V/I表示。在射頻電路中，電阻、電容、電感都會阻礙交變電流的流動，合稱阻抗。電阻是吸收電磁能量的，理想電容和電感不消耗電磁能量。阻抗合起來影響無線電波電壓、電流的幅值和相位。同軸電纜的特性阻抗和導(dǎo)體內(nèi)、外直徑大小及導(dǎo)體間介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)，而與工作頻率傳輸線所接的射頻器件以及傳輸線長短無關(guān)。也就是說，射頻傳輸線各處的電壓和電流的比值是一定的，特征阻抗是不變的。

無線通信系統(tǒng)射頻器件有兩種特性阻抗，一種是50Ω用于軍用微波、GSM、WCDMA等系統(tǒng)；另一種是75Ω，用于有線電視系統(tǒng)，一般應(yīng)用較少。