信號到底是怎么處理的？

模擬信號和數字信號有什么區別呢？我們又是如何對信號進(jìn)行處理的呢？今天我們就來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下關(guān)于信號處理的一些基本問(wèn)題。首先我們來(lái)說(shuō)一下模擬信號和數字信號的區別。模擬信號就指的是它可以連續變化的信號，可以連續變化的信號；而數字信號不是連續變化的，而是一個(gè)一個(gè)分立的。

在計算機里面我們是沒(méi)有辦法處理十進(jìn)制數字的，所以我們要進(jìn)行轉化，我們把十進(jìn)制的數轉化成二進(jìn)制的。二進(jìn)制怎么換呢？比方說(shuō)1，1在二進(jìn)制里邊就是1，我們兩位二進(jìn)制數表示就是01；2 從二進(jìn)制上看是10；3 二進(jìn)制數上看是11。這樣我們就把它換成一個(gè)二進(jìn)制了，這樣的話(huà)我們就可以把一個(gè)十進(jìn)制數字，換成二進(jìn)制數。

數字信號怎么進(jìn)行處理呢？我們先說(shuō)說(shuō)簡(jiǎn)單的一個(gè)處理。比如說(shuō)布爾代數運算，在計算機里面只能認識兩個(gè)數字，一個(gè)是1 ，一個(gè)是0。那么1就表示的是高壓，高壓一般是比如說(shuō)5V左右，我們就把它記為數字1；而第二種就叫低壓，低壓就是0V左右 我們把它記為數字0。在布爾代數里面有這么幾種比較常見(jiàn)的運算。假如我們輸入兩個(gè)信號，一個(gè)是A 一個(gè)是B。有一種運算叫A乘以B 這叫與運算，什么叫與運算，只有A和B都輸入1的時(shí)候 ，輸出才是1。其他情況下輸出都是0。這個(gè)就是A和B取與運算。還有一種運算叫或運算，叫A加B，它的含義是如果A和B有一個(gè)是高電壓，結果就是高電壓，所以輸入1和1 那輸出是1；1和0 輸出1；0和1 輸出1；0和0 輸出0，這是或運算。還有一種叫非運算，上面加一個(gè)橫線(xiàn)，這非運算的意思就是假如A是1 那么它輸出就是0；如果A是0 輸出就是1。這是三種基本的布爾代數運算。

我們之前曾經(jīng)說(shuō)過(guò)門(mén)是在數字信號處理中一個(gè)很重要的一個(gè)原件，門(mén)它可以實(shí)現一些基本的功能。

這就是三種基本的門(mén)電路與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)。除了這三種門(mén)以外還，有一種比較奇怪的門(mén)，叫異或門(mén)。異或門(mén)的意思是，如果A與B不同的時(shí)候才輸出1這叫異或門(mén)。意思是如果A加B正好等于1，那最后輸出的這個(gè)結果就是1；A和B 加起來(lái)什么時(shí)候等于1，只能是一個(gè)1 一個(gè)0，這種情況下輸出是1。如果A和B兩個(gè)都是1 或者兩個(gè)都是0它輸出就是0，這個(gè)叫異或門(mén)。它可以通過(guò)剛才這基本的三種門(mén)電路來(lái)實(shí)現。

那么到底怎么去處理一個(gè)數字信號，比如最簡(jiǎn)單的一個(gè)問(wèn)題，加法，我們想把一個(gè)數字加起來(lái)，比如說(shuō)我們想加111和101兩個(gè)二進(jìn)制相加，加完之后是什么，這兩個(gè)1加起來(lái)是2， 2不能寫(xiě)作2 寫(xiě)作10，然后1+0+1又是2， 所以還寫(xiě)作10，1+1+1是3 ，寫(xiě)作11 ，這就是一個(gè)加法。我們現在就想問(wèn)計算機你是怎么實(shí)現這個(gè)過(guò)程的？那么計算機要實(shí)現這過(guò)程時(shí)候，首先我們要區分幾個(gè)事。這兩個(gè)數字Ai和Bi 我們稱(chēng)之為本位，這個(gè)0 是新的本位 叫Si，那么這里面還有一個(gè)進(jìn)位的1 這個(gè)叫進(jìn)位，我們把它寫(xiě)作是Ci，也就是說(shuō)我們希望通過(guò)兩個(gè)本位相加，算出一個(gè)新的本位和一個(gè)進(jìn)位來(lái)，這叫一位數的加法，這一位的加法叫半加法器。半加法器怎么實(shí)現首先A和B什么時(shí)候相加才能得出來(lái)一個(gè)1的本位呢，那很顯然0+0等于0 ，1+1也等于0，你只有0和1加和才會(huì )取這個(gè)1 ，所以新的本位應該就是一個(gè)異或門(mén)，應該就是一個(gè)異或門(mén) ，這是A這是B，然后輸出一個(gè)新的本位叫Si，這就是第一步驟。我們把本位求出來(lái)了，那什么時(shí)候會(huì )進(jìn)位，只有它們兩個(gè)都是1 才會(huì )進(jìn)位

，所以我應該取一個(gè)與門(mén)，在這我再取一個(gè)與門(mén)，這就是進(jìn)位，這樣我就實(shí)現了一位數的加法。但這只是一位數，我要實(shí)現這三位數相加怎么辦，那就需要全加法器把一大堆半加法器進(jìn)行改進(jìn)然后再串起來(lái)就形成了一個(gè)全加法器可以計算加法，然我們對信號的處理。

我們有很多種處理方法，所以在一個(gè)CPU內部，它的邏輯關(guān)系是非常復雜的。芯片代表了人類(lèi)智慧的最高成就，它的難度是遠遠超過(guò)原子彈和航天飛機的。