模拟信号和数字信号有什么区别吗？

信号数据可用于表示任何信息，如符号、文字、语音、图像等，从表现形式上可归结为两类：模拟信号和数字信号。模拟信号与数字信号的区别可根据幅度取什是否离散来确定。

模拟信号指幅度的取值是连续的（幅值可由无限个数值表示）。时间上连续的模拟信号连续变化的图像（电视、传真）信号等，如图1-1（a）所示。时间上离散的模拟信号是一种抽样信号，如图1-1（b）所示，它是对图1-1（a）的模拟信号每隔时间T抽样一次所得到的信号，虽然其波形在时间上是不连续的，但其幅度取值是连续的，所以仍是模拟信号，称之为脉冲幅度调制（PAM，简称脉幅调制）信号。

数字信号指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小，易于有数字电路进行处理，所以得到了广泛的应用。

1． 模拟通信

模拟通信的优点是直观且容易实现，但存在两个主要缺点。

（1） 保密性差

模拟通信，尤其是微波通信和有线明线通信，很容易被窃听。只要收到模拟信号，就容易得到通信内容。

（2） 抗干扰能力弱

电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，从而使得通信质量下降。线路越长，噪声的积累也就越多。

2． 数字通信

（1） 数字化传输与交换的优越性

① 加强了通信的保密性。语音信号经A／D变换后，可以先进行加密处理，再进行传输，在接收端解密后再经D/A变换还原成模拟信号。

数字加密处理可简单描述如下，Y1表示语音变成的数字信号Y1＝1011101100001，采用8位密码C＝10001101。在送到传输线路之前，将密码“加”到语音码中去，X＝Y1＋C（密码C连续重复），则传输的数字信号为

X＝Y1＋C＝1011101100001 Y1

＋1000110110001 C

—————————————

0011011010000 X

显然X≠Y1，即便有人窃听到X码，也不能马上得到Y1码。在接收端，只要再将相同密码C与数码X相加，就能丰碑成原来的语音数码Y1，即

Y1＝X＋C＝0011011010000 X

＋1000110110001 C

—————————————

1011101100001 Y1

可见，语音数字化为加密处理提供了十分有利的条件，且密码的位数越多，破译密码就越困难。

② 提高了抗干扰能力。数字信号在传输过程中会混入杂音，可以利用电子电路构成的门限电压（称为阈值）去衡量输入的信号电压，只有达到某一电压幅度，电路才会有输出值，并自动生成一整齐的脉冲（称为整形或再生）。较小杂音电压 到达时，由于它低于阈值而被过滤掉，不会引起电路动作。因此再生的信号与原信号完全相同，除非干扰信号大于原信号才会产生误码。为了防止误码，在电路中设置了检验错误和纠正错误的方法，即在出现误码时，可以利用后向信号使对方重发。因而数字传输适用于较远距离的传输，也能适用于性能较差的线路。

③ 可构建综合数字通信网。采用时分交换后，传输和交换统一起来，可以形成一个综合数字通信网。

（2） 数字化通信的缺点

① 占用频带较宽。因为线路传输的是脉冲信号，传送一路数字化语音信息需占20?64kHz的带宽，而一个模拟话路只占用4kHz带宽，即一路PCM信号占了几个模拟话路。对某一话路而言，它的利用率降低了，或者详它对线路的要求提高了。

② 技术要求复杂，尤其是同步技术要求精度很高。接收方要能正确地理解发送方的意思，就必须正确地把每个码元区分开来，并且找到每个信息组的开始，这就需要收发双方严格实现同步，如果组成一个数字网的话，同步问题的解决将更加困难。

③ 进行模/数转换时会带来量化误差。随着大规模集成电路的使用以及光纤等宽频带传输介质的普及，对信息的存储和传输，越来越多使用的是数字信号的方式，因此必须对模拟信号进行模/数转换，在转换中不可避免地会产生量化误差。

一、举例说明模拟信号：水面扔石头形成的水纹?

1、描述：往水塘中心扔石头形成水纹，水纹就是模拟信号，水纹沿扔石头中心一波一波往外推开或叫传输，水纹大小或者说高度就是幅值，水纹一波一波连续传输，就是幅值连续，水纹会在连续几分钟内传输直到波纹停止水面平静，就是时间连续。

2、优点：模拟信号直观容易实现(扔石头就能产生一个模拟信号)；?

3、缺点：抗干扰能力差，保密性差。(比如在我们同时往水塘扔2块石头，水波纹交叉的地方，波纹就看不清楚了，信号就乱了)。

二、举例说明数字信号：往飞镖盘上扔飞镖 ?

描述：往飞镖盘上扔飞镖就形成许多飞镖头扎的孔洞，孔洞就是数字信号，幅值就是路人甲和路人乙在镖盘上留下的孔洞大小，镖盘不可能全部扎满孔洞，达到孔洞全部相连的程度，所以幅值是不连续的，并且扔飞镖也是一个一个看准了扔的，时间也是不连续的。

2、优点：抗干扰能力好，保密性好(我们把路人甲的飞镖头改为与路人乙的不一样，就是把路人甲飞镖加密，这样无论他们怎么仍，或者任意错开时间去扔，飞镖孔径大小不同，都能分的清楚)。

3、缺点：技术复杂，要求高(即扔到飞镖盘上留下孔洞较深才好判断孔径大小，飞镖没扎稳，或者扔到镖盘外面就都无效，这些错误就是信号错误，信号错误率高了，传输的信号就不准确了)。

三、以录音和音频播放为例：?

我们说话，声音通过话筒，转换成了计算机可以识别的二进制（0/1）信号 ，储存在磁盘里面，这个储存的文件就是数字形式的；这类信号，就是数字信号； 采样频率不同，生成的音频文件大小也就不同；采样频率高。

数字信号表示的是0，1代码；模拟信号是波型表示的。 数字信号是不连续的 模拟信号是连续的 模拟信号指幅度的取值是连续的（幅值可由无限个数值表示）。时间上连续的模拟信号连续变化的图像（电视、传真）信号等，时间上离散的模拟信号是一种抽样。

优点

数字信号的优点很多，首先是它抗干扰的能力特别强，它不但可以用于通讯技术，而且还可以用于信息处理技术，时髦的高清晰度电视、VCD、DVD激光机都采用了数字信号处理技术。其次，我们使用的电子计算机都是数字的，它们处理的信号本来就是数字信号。

在通讯上使用了数字信号，就可以很方便地将计算机与通讯结合起来，将计算机处理信息的优势用于通讯事业。如电话通讯中采用了程控数字交换机，用计算机来代替接线员的工作，不仅接线迅速准确，而且占地小、效率高，省去不少人工和设备，使电话通讯产生了一个质的飞跃。

再次，数字信号便于存储，现在流行的CD、MP3唱盘，VCD、DVD视盘及电脑光盘都是用数字信号来存储的信息。此外，数字通信还可以兼容电话、电报、数据和图像等多类信息的传送，能在同一条线路上传送电话、有线电视、多媒体等多种信息。数字信号还便于加密和纠错，具有较强的保密性和可靠性。

以上内容参考?百度百科 ?数字信号

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