計算機內部電路只有兩種狀態,內部資料只能採用二進位制表示,外部輸入的其他進位制數需透過編譯器轉化為二進位制數。

訊號是運載資訊的工具,是資訊的載體。資訊泛指人類社會傳播的一切內容。訊號分為模擬訊號與數字訊號。

模擬訊號(Analog Signal):模擬訊號稱為連續訊號,它在一段連續的時間範圍內可以在任意瞬間呈現為任意數值。

數字訊號(Digital Signal):自變數是離散的、因變數也是離散的訊號,這種訊號的自變數用整數表示,因變數用有限數字中的一個數字來表示。

模擬訊號與數字訊號轉換

模擬訊號與數字訊號示意

數字訊號是在模擬訊號的基礎上經過1。取樣、2。量化、3。編碼而形成的。具體地說,取樣就是把輸入的模擬訊號按適當的時間間隔得到各個時刻的樣本值。量化是把經取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位制數排列在一起形成順序脈衝序列。

模擬訊號與數字訊號轉換

模擬訊號一般透過PCM脈碼調製(Pulse Code Modulation)方法量化為數字訊號,即讓模擬訊號的不同幅度分別對應不同的二進位制值,數字訊號一般透過對載波進行移相(Phase Shift)的方法轉換為模擬訊號。

模擬訊號與數字訊號轉換

ADC與DAC

模擬資料(Analog Data)是由感測器採集得到的連續變化的值,相機攝下的影象、錄音機錄下的聲音;數字資料(Digital Data)則是模擬資料經量化後得到的離散的值,在計算機中用二進位制程式碼表示的字元、圖形、音訊與影片資料。

數字通訊有如下優點:

(1)加強了通訊的保密性。語音訊號經A/D變換後,可以先進行加密處理再進行傳輸,在接收端解密後再經D/A變換還原成模擬訊號。

(2)提高了抗干擾能力,尤其在中繼時,數字訊號可以再生而消除噪聲的積累。

(3)傳輸差錯可以控制,從而改善了傳輸質量。

(4)便於使用現代數字訊號處理技術來對數字資訊進行處理。

(5)可構建綜合數字通訊網,綜合傳遞各種訊息,使通訊系統功能增強。

但數字通訊也存在缺點,例如:佔用頻帶較寬,技術要求複雜,進行模/數轉換時會帶來量化誤差。