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非常見問題..."來自ADI公司電話記錄中奇怪但真實的故事" 數字信號處理不是萬能的(或者說，是什么讓模擬工程師感到可笑?) 問題：為何在數字信號處理系統價格如此低廉而且功能如此強大時，仍推薦模擬信號處理? 回答： 因為有些時候模擬信號處理價格甚至更為低廉，而且可以完成數字信號處理不能完成的功能。模擬信號處理電路的銷量可以證明這種說法。 倫敦南肯辛頓(South Kensington)科學博物館建于維多利亞女王統治時期。盡管它運行良好而且很值得參觀，但它很少因為其滑稽而聞名。最近我參觀了他們的計算機科學展區，不過，我大聲狂笑不止，差點因這種妨礙治安的行為而被拘禁。引起我失態的原因是一個標有“淘汰的模擬計算技術”的玻璃櫥窗，在其陳列物之中，放有一個AD534模擬乘法器。美國模擬器件公司(ADI)生產此器件已經有30多年歷史了，而且它的銷售收入持續穩定。 事實上還有大量的模擬信號處理明顯優于數字信號處理的應用場合。數字乘法器雖然簡單易用而且價格低廉，但是如果原始數據和所需要的輸出均為模擬形式，那么完成從模擬信號向數字信號轉換所需要的模數轉換器(ADC) 和數模轉換器(DAC)的成本及其復雜程度通常會超過模擬乘法器的成本與復雜程度。另外，數字傳輸延時對于高速系統來說也太長。 此外，在ADC之前處理模擬信號可能更為有效，即便是需要數字數據時也是如此。一個典型案例是交流功率測量。如果被測信號是一種簡單的50 Hz或60 Hz正弦波而且其負載為阻性負載，那么這種測量就很簡單。但是如果被測信號比較復雜，負載為電抗性負載，或工作頻率較高，那么必須對負載上的電壓和電流進行過采樣來測定其有效功率，從而增加了對數據轉換器(ADC和DAC)和數字信號處理器的要求。一個由負載中的電壓和電流驅動的模擬乘法器，其輸出與瞬時功率成比例，如果對它進行積分和采樣可能會很慢。 即便我們只對復雜波形的均方根值(RMS)電壓感興趣，模擬RMS以幾吉赫(GHz)工作頻率計算——比過采樣數字信號處理系統快100倍。 當然，ADC最高分辨率的動態范圍低于模擬對數放大器20或30 dB。因此仍有許多其它的模擬信號處理在成本和性能方面明顯超越數字信號處理的應用案例。 |
