什么是信号?什么是模拟信号?什么是数字信号?
对信号的分类方法很多,信号按数学关系、取值特征、能量功率、处理分析、所具有的时间函数特性、取值是否为实数等,可以分为确定性信号和非确定性信号(又称随机信号)、连续信号和离散信号(即模拟信号和数字信号)、能量信号和功率信号、时域信号和频域信号、时限信号和频限信号、实信号和复信号等。
模拟信号和数字信号
模拟信号是指信号波形模拟着信息的变化而变化,其主要特征是幅度是连续的,可取无限多个值;而在时间上则可连续,也可不连续。如图2所示。
数字信号是指不仅在时间上是离散的,而且在幅度上也是离散的,只能取有限个数值的信号。如电报信号,脉冲编码调制(PCM,Pulse Code Modulation)信号等都属于数字信号。二进制信号就是一种数字信号,它是由“1”和“0”这两位数字的不同的组合来表示不同的信息。
人们依据在通信系统中传送的是模拟信号还是数字信号,把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。如果送入传输系统的是模拟信号,则这种通信方式为模拟通信。如今所使用的大多数电话和广播、电视系统都是采用的模拟通信方式。
如果把模拟信号经过抽样、量化、编码后变换成数字信号后再进行传送,那么这种通信方式就是数字通信。
和模拟通信相比,数字通信虽然占用信道频带较宽,但它具有抗干扰能力强,无噪声积累,便于存储、处理和交换,保密性强,易于大规模集成,实现微型化等优点,正越来越得到广泛的应用。
模拟信号和数字信号之间可以相互转换:模拟信号一般通过PCM脉码调制(Pulse Code Modulation)方法量化为数字信号,即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值,例如采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级,实用中常采取24位或30位编码;数字信号一般通过对载波进行移相(Phase Shift)的方法转换为模拟信号。计算机、计算机局域网与城域网中均使用二进制数字信号,在计算机广域网中实际传送的则既有二进制数字信号,也有由数字信号转换而得的模拟信号。但是更具应用发展前景的是数字信号。