模擬信號是指用連續(xù)變化的物理量所表達的信息,如溫度、濕度、壓力、長度、電流、電壓等等,我們通常又把模擬信號稱為連續(xù)信號,它在一定的時間范圍內(nèi)可以有無限多個不同的取值。
而數(shù)字信號是指在取值上是離散的、不連續(xù)的信號。實際生產(chǎn)生活中的各種物理量,如攝相機攝下的圖像、車間控制室所記錄的壓力、流速、轉(zhuǎn)速、濕度等等都是模擬信號。
數(shù)字信號是在模擬信號的基礎(chǔ)上經(jīng)過采樣、量化和編碼而形成的。具體地說,采樣就是把輸入的模擬信號按適當?shù)臅r間間隔得到各個時刻的樣本值.量化是把經(jīng)采樣測得的各個時刻的值用二進碼制來表示,編碼則是把量化生成的二進制數(shù)排列在一起形成順序脈沖序列。模擬信號傳輸過程中,先把信息信號轉(zhuǎn)換成幾乎“一模一樣”的波動電信號(因此叫“模擬”),再通過有線或無線的方式傳輸出去,電信號被接收下來后,通過接收設(shè)備還原成信息信號。近百年以來,無論是有線相連的電話,還是無線發(fā)送的廣播電視,很長的時間內(nèi)都是用模擬信號來傳遞信號的。照說模擬信號同原來的信號在波形上幾乎“一模一樣”,似乎應(yīng)該達到很好的傳播效果,然而事實恰恰相反,過去我們打電話時常常遇到聽不清的現(xiàn)象;廣播電臺,效果總有較大的欠缺;電視圖像上也時有雪花點閃爍。這是因為信號在傳輸過程中要經(jīng)過許多的處理和轉(zhuǎn)送,這些設(shè)備難免要產(chǎn)生一些干擾;此外,如果是有線傳輸,線路附近的電氣設(shè)備也要產(chǎn)生電磁干擾;如果是無線傳送,則更加“開放”,空中的各種干擾根本無法抗拒。這些干擾很容易引起信號失真,也會帶來一些噪聲。
這些失真和附加的噪聲,還會隨著傳送的距離的增加而積累起來,嚴重影響通訊質(zhì)量。對此,人們想了許多辦法。一種是采取各種措施來抗干擾,如提高信息處理設(shè)備的質(zhì)量,盡量減少它的干擾;又如給傳輸線加上屏蔽;再如采用調(diào)頻載波來代替調(diào)幅載波等。但是,這些辦法都不能從根本上解決干擾的問題。另一種辦法是設(shè)法除去信號中的噪聲,把失真的信號恢復(fù)過來,但是,對于模擬信號來說,由于無法從已失真的信號較準確地推知出原來不失真的信號,因此這種辦法很難有效,有的甚至越弄越糟。模擬信號主要是與離散的數(shù)字信號相對的連續(xù)的信號,模擬信號分布于自然界的各個角落,如氣溫的變化,而數(shù)字信號是人為的抽象出來的在幅度取值上不連續(xù)的信號。電學(xué)上的模擬信號主要是指幅度和相位都連續(xù)的電信號,此信號可以被模擬電路進行各種運算,如放大,相加,相乘等。