如果現代通用計算機系統是基於連續訊號而非離散訊號,會是怎樣的?

時間 2021-05-05 17:33:25

1樓:

幾十年前飛機上的火控用的就是模擬計算機,運算單元用的是運算放大器——就是運放。

模擬訊號抗雜訊能力差,精度到1‰以上就很貴,所以就被淘汰了。

題主要是懷念這種感覺,可以開啟中波收音機聽一段養生節目,再切換回flac格式樂曲對比下。

2樓:Sean.H

先說結論,從技術史上看,模擬系統(連續系統)因為技術上的不可實現而妥協出數字系統(離散系統)。

你這個其實不算是腦洞,作為電氣工程的學生,我可以告訴你模擬系統為什麼沒有被設計成計算機系統。

計算機系統的前身是自動控制系統,自動控制系統至今仍有兩種方式,模擬控制和離散控制。模擬控制非但沒有退出舞台,而且在很多方面體現了巨大的優勢。但是在計算機領域似乎沒有建樹,為什麼呢?

因為模擬訊號最容易受干擾而失真。溫度濕度磁場都會影響乙個電元器件的引數,從而影響訊號。舉例來說,你這個訊號相加,溫度低時,是1+1=2,溫度高了卻可能變成1+1=2.

1。這種特性使之沒辦法成為乙個穩定的計算系統。

模擬訊號受干擾源非常多,乙個電場的白雜訊訊號,可以用來做隨機數生成器。

那麼為啥自動控制系統裡還有用模擬系統,因為自動控制系統加入了反饋環節,我們在設計時,對於有限幾個訊號源,進行了很多抗擾設計。

計算機系統也可以加抗擾環節啊?嗯,但是訊號路徑實在太多,設計起來很麻煩啊,也可能提高不少成本啊。

但還是可以試試的。然後工程師就想了一種抗擾技術,比如說總共只有0~5V的電壓,我讓低於2.5V的都變成0V,高的都變成5V。

這樣干擾不超過正負2.5V的影響,就不會對訊號產生影響了。

然後針對這種只有兩個值的訊號系統設計了一系列的方案。這個過程,就是數字離散系統誕生的過程了。

3樓:任衛

三極體是乘法器吧?但是得為每乙個乘數設計乙個三極體。而管子又因為溫度等原因計算不精確,反正模擬的,不精確就不精確吧,你要看到我這乘數直接就是乙個無理數這個優點呢。

總之,現有的模擬電路完全符合題主計算機的定義,只不過不能通用罷了。

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模擬電路只要發展一下下,數位電路必然會誕生的,根本不存在模擬電路一直發展而數碼訊號死活不出現的假設。

模擬訊號的儲存那就是黑膠唱片盒式磁帶唄。

另外,現在數字系統都算是搭建在模擬系統之上的啊,存在純粹的數字系統麼?哦不,電子躍遷光譜是離散的,不是連續系統,物質是不是夸克之後繼續分下去尚存爭議,是不是應該說其實這個宇宙本就是離散的?

我編不下去了

4樓:

如果認為計算機是對一組輸入進行運算然後輸出的話,實際上模擬計算機到今天也一直存在,比如現代飛機上所使用的數字電傳操縱系統的前身模擬電傳操縱系統。與數字計算機通過對記憶體中的電容進行充放電來儲存資料類似,模擬計算機一般也使用電容進行資料儲存;加法、減法、乘法、除法通過運算放大器加電阻、電容可以實現。

5樓:LLL HHH

由於所有的cpu都是依靠指令集進行編譯碼操作,腦洞開一下使用模擬訊號,訊號也是需要編譯碼操作,所以假如計算機使用模擬訊號,也就相當於使用變形的數碼訊號。怎麼講呢,現在0是低電平,1是高電平。假如我們將模擬訊號按照十進位制編譯碼,就相當於比如從0一5v劃分十個區間來分別表示0-9。

這麼做有什麼問題呢?我們知道資料是需要不斷傳輸和處理的,十進位制比二進位制的區分度要小,這也就覺得他的抗噪能力弱。無論是計算機還是網路傳輸,抗噪能力弱,傳輸效率就會大受影響,就需要更多的模組去解決,這相當於緣木求魚。

所以你看現在高保真都是用的數碼訊號,很少使用模擬訊號

6樓:一輪明月照九州

我覺得你想說的是基於連續訊號的計算機吧。現代計算機是基於0 1這種離散訊號來進行運算的,基於連續訊號應該是指直接對模擬訊號做傅利葉展開,做處理吧。無線通訊前端就是這麼做的。

缺點比較大,就是代價太大。晶元上同樣的面積,數位電路可以做很多邏輯門,而模擬電路只能做很小的一部分。

事實上,如果訊號頻率不高的情況下,訊號變頻濾波都通過adc取樣,然後用dsp來處理的,也是數位電路。

//ADC 是模數轉換器 DSP是數字訊號處理

//DSP對訊號頻域處理很方便

現代模擬電路,射頻電路設計的後端還是全靠人來設計,好處更直觀精準,壞處是代價太大,整合度遠遠低於數位電路,也就是處理離散訊號的電路。

晶元數位化,高整合化應該是大勢,也是被歷史檢驗出來的正確的方向。模擬電路終將越來越少。

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