原標題：模擬信號和數字信號講堂(16)，模擬信號和數字信號之數字信號電平如何確定

數字信號電平的確定是數字信號處理中的一個重要環節，它關系到信號的傳輸質量、接收效果以及整個數字通信系統的性能。以下是對數字信號電平如何確定的詳細講解：

一、數字信號電平的基本概念

數字信號是離散的物理量所表示的信息，或用離散變化的物理量表示的信息。在數字通信中，數字信號通常表示為高電平和低電平，這兩個電平分別對應二進制數中的“1”和“0”。數字信號的電平是信號強度的一種度量，它反映了信號在傳輸過程中的能量大小。

二、數字信號電平的確定方法

1. 標準規定：

• 數字通信系統中，通常會有一系列的標準和協議來規定數字信號的電平范圍。這些標準確保了不同設備之間的兼容性和互操作性。

• 例如，在數字電視信號中，QAM（正交幅度調制）調制方式下，數字頻道的電平是用被測量頻道信號的平均功率來表達的，即數字頻道平均功率。這個平均功率電平也稱作信道功率，它是通過掃描、抽樣并計算整個頻道內信號功率的平均值得出的。

2. 測量儀器：

• 使用專用的數字信號測量儀器來測量數字信號的電平。這些儀器能夠精確地測量信號的功率、電平以及頻譜特性等參數。

• 在測量過程中，需要注意儀器的校準和設置，以確保測量結果的準確性。

3. 估算方法：

• 在某些情況下，可以使用模擬場強儀來估算數字信號的電平。但需要注意的是，由于模擬信號和數字信號在特定帶寬內能量分布特點的不同，模擬場強儀的測量結果可能需要進行一定的修正和換算才能得到準確的數字信號電平值。

• 修正和換算的方法通常依賴于具體的測量儀器、信號調制方式以及傳輸系統的特性。

三、影響數字信號電平的因素

1. 傳輸介質：

• 傳輸介質的特性（如衰減、損耗、噪聲等）會影響數字信號的傳輸質量和電平大小。

• 不同的傳輸介質（如同軸電纜、光纖等）具有不同的傳輸特性和衰減特性，因此會對數字信號的電平產生不同的影響。

2. 信號調制方式：

• 不同的信號調制方式（如ASK、FSK、PSK、QAM等）具有不同的頻譜結構和能量分布特點，因此會對數字信號的電平產生影響。

• 例如，QAM調制方式下，數字信號的能量是均勻分布在整個限定帶寬內的，因此其電平值相對穩定且不易受內容隨機變化的影響。

3. 系統增益和衰減：

• 數字通信系統中的放大器、衰減器等設備會對信號的增益和衰減產生影響，從而改變數字信號的電平大小。

• 在系統設計時，需要合理設置這些設備的增益和衰減參數，以確保數字信號在傳輸過程中的電平穩定性和接收效果。

四、數字信號電平的重要性

數字信號電平的大小直接影響到信號的傳輸質量、接收效果以及整個數字通信系統的性能。如果電平過高或過低，都可能導致信號失真、誤碼率增加等問題。因此，在數字通信系統的設計和維護過程中，需要嚴格控制數字信號的電平大小，以確保系統的穩定性和可靠性。

綜上所述，數字信號電平的確定是一個復雜而重要的過程，它涉及到多個方面的因素和影響。在實際應用中，需要根據具體的系統需求和環境條件來選擇合適的確定方法和測量儀器，以確保數字信號電平的準確性和穩定性。