模擬數(shù)據(jù)(Analog Data)是由傳感器采集得到的連續(xù)變化的值，例如溫度、壓力，以及目前在電話、無(wú)線電和電視廣播中的聲音和圖像。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(Digital Data)則是模擬數(shù)據(jù)經(jīng)量化后得到的離散的值，例如在計(jì)算機(jī)中用二進(jìn)制代碼表示的字符、圖形、音頻與視頻數(shù)據(jù)。目前，ASCII美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼(American Standard Code for Information Interchange)已為ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和CCITT國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)所采納，成為國(guó)際通用的信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼，使用7位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示一個(gè)英文字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)或控制符號(hào)；圖形、音頻與視頻數(shù)據(jù)則可分別采用多種編碼格式。

模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)
(1)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)
不同的數(shù)據(jù)必須轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號(hào)才能進(jìn)行傳輸：模擬數(shù)據(jù)一般采用模擬信號(hào)(Analog Signal)，例如用一系列連續(xù)變化的電磁波(如無(wú)線電與電視廣播中的電磁波)，或電壓信號(hào)(如電話傳輸中的音頻電壓信號(hào))來(lái)表示；數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)則采用數(shù)字信號(hào)(Digital Signal)，例如用一系列斷續(xù)變化的電壓脈沖(如我們可用恒定的正電壓表示二進(jìn)制數(shù)1，用恒定的負(fù)電壓表示二進(jìn)制數(shù)0)，或光脈沖來(lái)表示。當(dāng)模擬信號(hào)采用連續(xù)變化的電磁波來(lái)表示時(shí)，電磁波本身既是信號(hào)載體，同時(shí)作為傳輸介質(zhì)；而當(dāng)模擬信號(hào)采用連續(xù)變化的信號(hào)電壓來(lái)表示時(shí)，它一般通過(guò)傳統(tǒng)的模擬信號(hào)傳輸線路(例如電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng))來(lái)傳輸。當(dāng)數(shù)字信號(hào)采用斷續(xù)變化的電壓或光脈沖來(lái)表示時(shí)，一般則需要用雙絞線、電纜或光纖介質(zhì)將通信雙方連接起來(lái)，才能將信號(hào)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
(2)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換
模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之間可以相互轉(zhuǎn)換：模擬信號(hào)一般通過(guò)PCM脈碼調(diào)制(Pulse Code Modulation)方法量化為數(shù)字信號(hào)，即讓模擬信號(hào)的不同幅度分別對(duì)應(yīng)不同的二進(jìn)制值，例如采用8位編碼可將模擬信號(hào)量化為2^8=256個(gè)量級(jí)，實(shí)用中常采取24位或30位編碼；數(shù)字信號(hào)一般通過(guò)對(duì)載波進(jìn)行移相(Phase Shift)的方法轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)與城域網(wǎng)中均使用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，目前在計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)中實(shí)際傳送的則既有二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，也有由數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換而得的模擬信號(hào)。但是更具應(yīng)用發(fā)展前景的是數(shù)字信號(hào)。

信號(hào)家族兩兄弟
信號(hào)是運(yùn)載消息的工具，是消息的載體。從廣義上講，它包含光信號(hào)、聲信號(hào)和電信號(hào)等。例如，古代人利用點(diǎn)燃烽火臺(tái)而產(chǎn)生的滾滾狼煙，向遠(yuǎn)方軍隊(duì)傳遞敵人入侵的消息，這屬于光信號(hào)；當(dāng)我們說(shuō)話時(shí)，聲波傳遞到他人的耳朵，使他人了解我們的意圖，這屬于聲信號(hào)；遨游太空的各種無(wú)線電波、四通八達(dá)的電話網(wǎng)中的電流等，都可以用來(lái)向遠(yuǎn)方表達(dá)各種消息，這屬電信號(hào)。人們通過(guò)對(duì)光、聲、電信號(hào)進(jìn)行接收，才知道對(duì)方要表達(dá)的消息。
在信號(hào)這個(gè)大家族中，有兩兄弟特別引人注目，就是“模擬”和“數(shù)字”。

什么是“模擬”？
“模擬”是“數(shù)字”的兄長(zhǎng)。
“模擬”是對(duì)我們生活的實(shí)體的一種表達(dá)方式。
比如說(shuō)你在看一本書(shū)，白紙黑字映入你的眼簾，在你的大腦中就會(huì)有反應(yīng)，你從書(shū)中知道了一些東西，我們說(shuō)印在紙上的字是一種“模擬”。與此相類似，你用筆在紙上記下的一個(gè)電話號(hào)碼或是寫下的一首詩(shī)歌，還有刻在石頭上的古代碑文，這些都是“模擬”。除了文字以外，我們?cè)谏钪羞€能見(jiàn)到許多“模擬”的東西，比如說(shuō)一幅風(fēng)景畫，又比如說(shuō)你在電視上或是電影院的屏幕上看到聽(tīng)到了孩子們的歡歌笑語(yǔ)，你在電話里聽(tīng)到了朋友的聲音。

“模擬”需要載體或是信息的存儲(chǔ)媒體，比如說(shuō)一張白紙，又比如說(shuō)是一盒膠卷。

“模擬”需要工具，比如說(shuō)你有一臺(tái)電視機(jī)，那么電視機(jī)的熒光屏和喇叭都屬于模擬設(shè)備。

“模擬”需要傳播方式，比如說(shuō)你可以和一個(gè)十幾米外的朋友說(shuō)話，但是如果你的朋友在幾百公里以外，你就不得不需要電話，電話網(wǎng)通過(guò)“模擬信號(hào)”將你的聲音傳到了幾百公里甚至幾千公里以外。

什么是“數(shù)字”？
類似于“模擬”，數(shù)字也是我們生活中的實(shí)體的一種表達(dá)方式。
你可以用筆在紙上記下一個(gè)電話號(hào)碼，也可以把這個(gè)電話號(hào)碼輸入你的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器；你可以看一本印刷成冊(cè)的書(shū)，也可以看存儲(chǔ)在CD-ROM中的電子出版物；你可以聽(tīng)收音機(jī)播放的音樂(lè)，也可以聽(tīng)一盤音樂(lè)光盤（CD）。

數(shù)字信息的最小度量單位叫做“比特”，有時(shí)也叫“位”，意即二進(jìn)制的一位。在媒體中傳輸?shù)挠嵦?hào)是以比特的電子形式組成你的數(shù)據(jù)。

比特的定義是：比特是一種存在的狀態(tài)：開(kāi)或關(guān)，真或偽，上或下，入或出，黑或白。出于實(shí)用的目的，我們把比特想成1或0。

應(yīng)該說(shuō)這個(gè)定義相當(dāng)準(zhǔn)確，但一個(gè)在電腦和英語(yǔ)方面知識(shí)程度不高的人仍然沒(méi)有弄懂“比特”究竟是什么。

“比特”是英語(yǔ)bit一詞的音譯。bit一詞是由binary（二進(jìn)制的）和digit（數(shù)字）兩個(gè)詞壓縮而成的，所以bit即“二進(jìn)制數(shù)字”，亦即0和1。“數(shù)字時(shí)代”準(zhǔn)確的意思是“二進(jìn)制數(shù)字時(shí)代”或“比特時(shí)代”那么這0和1到底是什么意思呢？我們從一個(gè)簡(jiǎn)單的例子說(shuō)起。

在使用電腦的時(shí)候，我們可以根據(jù)我們的需要和喜好，通過(guò)一些位于顯示器底部的旋鈕來(lái)調(diào)節(jié)顯示圖形，在這些旋鈕下面，分別寫著center（居中度）、size（大?。?、brightness（亮度）、contrast（對(duì)比度）。這些調(diào)節(jié)都有一定的可調(diào)幅度，我們可能在這個(gè)幅度內(nèi)任意選擇哪一種居中度、大小等。除這些旋鈕外，還有一個(gè)“機(jī)關(guān)”卻不是這樣，這個(gè)機(jī)關(guān)的兩邊分別寫著0和1。這就是顯示屏的開(kāi)關(guān)。它沒(méi)有調(diào)節(jié)幅度，通過(guò)它我們只能選擇非此即彼的兩種狀態(tài)：開(kāi)（on）和關(guān)（off）。顯示屏的亮度、對(duì)比度等都有兩個(gè)極點(diǎn)，在這兩個(gè)極點(diǎn)之間的“值”是多值性的。而開(kāi)關(guān)的周期只有兩個(gè)值，即它的兩個(gè)極點(diǎn)。“進(jìn)制”的“進(jìn)”，就是周期所包含的“值”。比如“十進(jìn)制”數(shù)字，就是一個(gè)變化周期里包含十個(gè)“值”數(shù)字。同樣道理，二進(jìn)制數(shù)字就是變化周期里包含二個(gè)值的數(shù)字。我們采用何種“進(jìn)制”對(duì)一種事物的存在狀態(tài)計(jì)數(shù)，表面上，要看衡量事物狀態(tài)的“值”的多少，其實(shí)“進(jìn)制”與事物的狀態(tài)值并無(wú)必然的、唯一的關(guān)聯(lián)。事實(shí)上，電腦完全可以用0和1這兩個(gè)數(shù)字將多進(jìn)制狀態(tài)的“值”表示或“翻譯”出來(lái)。數(shù)是抽象的，但數(shù)的觀念卻源于人的具體的感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)。我們對(duì)于十進(jìn)制計(jì)數(shù)方法習(xí)以為常。當(dāng)一個(gè)人說(shuō)“一年有12個(gè)月”這句話時(shí)，他可能覺(jué)得“12”這個(gè)數(shù)字唯一正確地表示了一年的月份數(shù)。進(jìn)而他可能會(huì)認(rèn)為，數(shù)字與事物的數(shù)量同樣都是客觀的--除了說(shuō)一年有12個(gè)月，你還能說(shuō)一年有多少個(gè)月？

這是對(duì)于數(shù)字本質(zhì)的一種似是而非的看法。極端地說(shuō)，對(duì)于“一年有多少個(gè)月”這個(gè)問(wèn)題，可以有很多不同的“答案”。這樣說(shuō)聽(tīng)起來(lái)簡(jiǎn)直荒唐透頂，細(xì)究起來(lái)卻并不然。當(dāng)我們采用不同進(jìn)制來(lái)表示事物的數(shù)量時(shí)，我們對(duì)事物的數(shù)量就可以說(shuō)出不同的“答案”，而且這些“答案”都是對(duì)的。比如可以說(shuō)一人有65歲，也可說(shuō)他有01000001歲。只是后一種說(shuō)法我們聽(tīng)起來(lái)相當(dāng)別扭，因?yàn)槲覀冊(cè)缫蚜?xí)慣了用十進(jìn)制數(shù)字來(lái)表達(dá)數(shù)量。如果采用“六進(jìn)制”數(shù)字（世界上似乎還沒(méi)有哪個(gè)民族采用過(guò)這種進(jìn)制的數(shù)字），那么就可以說(shuō)一年有二“六”個(gè)月。如果螃蟹有朝一日進(jìn)化到與人接近的水平，它們很可能采用“八進(jìn)制數(shù)字”來(lái)計(jì)數(shù)，那么在它們看來(lái)，一年就有一“八”又四個(gè)月。

這樣說(shuō)并非完全是開(kāi)玩笑。我只是想說(shuō)明，“數(shù)字”其實(shí)并非我們通常所認(rèn)為的那樣“客觀”。說(shuō)到底，它是人對(duì)于客觀事物的數(shù)量的主觀映象。

除了“比特”（bit），我們還經(jīng)常會(huì)遇到幾個(gè)數(shù)字信息度量單位。字節(jié)（byte）是一種比“比特”更抽象或是高級(jí)的度量單位，一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)字節(jié)有8位，即8個(gè)比特。還有三個(gè)縮寫，“K”、“M”和“G”。1K＝1024，在中文里我們通常叫它“千”；1M＝1024×1K，在中文里我們通常叫它“兆”；1G＝1024×1M，在中文里我們通常叫它“千兆”或者“吉”。

比特（位）通常用于數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)那闆r下，比如我們一般都說(shuō)這條電話線一秒鐘可以傳送9600比特的二進(jìn)制流，而不是說(shuō)1200字節(jié)。字節(jié)通常用在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，比如說(shuō)這個(gè)文件的大小是2M，這里指的是字節(jié)而不是比特，又比如是1.44M軟盤、20G硬盤，指的也是字節(jié)。

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)有著很大的區(qū)別。模擬信號(hào)是用連續(xù)變化的數(shù)值來(lái)表示要說(shuō)明的信息；數(shù)字信號(hào)是用有限個(gè)“0”和“1”的代碼來(lái)表示信息中某一個(gè)字符，當(dāng)很多字符組合起來(lái)時(shí)，才能表達(dá)完整的信息。

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