在数字信号处理（DSP）中，模拟-数字转换（ADC，Analog-to-Digital Converter）是一个将连续的模拟信号转换为数字信号的过程。这个过程对于能让数字系统（如计算机和数字信号处理器）处理现实世界的模拟信号（如声音和图像）至关重要。下面详细解释ADC的工作原理：

1. 采样 (Sampling)
   采样是指在连续的模拟信号中以固定的时间间隔取样本的过程。这个时间间隔称为采样间隔，其倒数称为采样频率（Fs）。根据奈奎斯特定理，为了能够无失真地重构原始信号，采样频率必须至少是信号中最高频率成分的两倍。
2. 量化 (Quantization)
   量化是将每个采样值限定在有限数量的离散值中的过程。这些离散值通常是预先定义的，并且与电压级别相对应。量化的过程涉及将连续的采样值映射到最接近的量化级（离散值）。量化的过程是不可逆的，它引入了一种称为量化噪声的误差。
3. 编码 (Encoding)
   编码是指将量化后的值转换为数字代码的过程。这通常涉及将每个量化级别映射到一个二进制数。例如，在一个8位的ADC中，每个采样值会被编码为一个从00000000到11111111的二进制数。

采样率：如前所述，采样率是每秒中取样的次数，用赫兹（Hz）表示。高采样率可以处理更高频率的信号。
动态范围：ADC的动态范围是指它能处理的最弱信号和最强信号之间的比率，通常用分贝（dB）来表示。
实际应用
ADC在多种应用中都非常关键，包括音频处理、视频处理、医疗成像、通信系统和传感器接口。在这些应用中，ADC使数字系统能够处理和分析各种模拟输入信号。

总的来说，ADC的设计和性能对整个数字信号处理系统的性能有着直接的影响。选择合适的ADC需要考虑到应用的具体需求，如分辨率、采样率和动态范围。

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