模擬數據是由傳感器采集得到的連續變化的值，例如溫度、壓力，以及目前在電話(huà)、無(wú)線(xiàn)電和電視廣播中的聲音和圖像。

數字數據則是模擬數據經(jīng)量化后得到的離散的值，例如在計算機中用二進(jìn)制代碼表示的字符、圖形、音頻與視頻數據。

目前，ASCII美國信息交換標準碼已為ISO國際標準化組織和CCITT國際電報電話(huà)咨詢(xún)委員會(huì )所采納，成為國際通用的信息交換標準代碼，使用7位二進(jìn)制數來(lái)表示一個(gè)英文字母、數字、標點(diǎn)或控制符號；

圖形、音頻與視頻數據則可分別采用多種編碼格式。

模擬信號與數字信號

1：模擬信號與數字信號
不同的數據必須轉換為相應的信號才能進(jìn)行傳輸：模擬數據一般采用模擬信號，例如用一系列連續變化的電磁波(如無(wú)線(xiàn)電與電視廣播中的電磁波)，或電壓信號(如電話(huà)傳輸中的音頻電壓信號)來(lái)表示；

數字數據則采用數字信號，例如用一系列斷續變化的電壓脈沖(如我們可用恒定的正電壓表示二進(jìn)制數1，用恒定的負電壓表示二進(jìn)制數0)，或光脈沖來(lái)表示。

當模擬信號采用連續變化的電磁波來(lái)表示時(shí)，電磁波本身既是信號載體，同時(shí)作為傳輸介質(zhì)；

而當模擬信號采用連續變化的信號電壓來(lái)表示時(shí)，它一般通過(guò)傳統的模擬信號傳輸線(xiàn)路(例如電話(huà)網(wǎng)、有線(xiàn)電視網(wǎng))來(lái)傳輸。

當數字信號采用斷續變化的電壓或光脈沖來(lái)表示時(shí)，一般則需要用雙絞線(xiàn)、電纜或光纖介質(zhì)將通信雙方連接起來(lái)，才能將信號從一個(gè)節點(diǎn)傳到另一個(gè)節點(diǎn)。

2：模擬信號與數字信號之間的相互轉換
模擬信號和數字信號之間可以相互轉換：模擬信號一般通過(guò)PCM脈碼調制(Pulse Code Modulation)方法量化為數字信號。

即讓模擬信號的不同幅度分別對應不同的二進(jìn)制值，例如采用8位編碼可將模擬信號量化為2^8=256個(gè)量級，實(shí)用中常采取24位或30位編碼；

數字信號一般通過(guò)對載波進(jìn)行移相(Phase Shift)的方法轉換為模擬信號。

計算機、計算機局域網(wǎng)與城域網(wǎng)中均使用二進(jìn)制數字信號，目前在計算機廣域網(wǎng)中實(shí)際傳送的則既有二進(jìn)制數字信號，也有由數字信號轉換而得的模擬信號。

但是更具應用發(fā)展前景的是數字信號。

信號家族兩兄弟

信號是運載消息的工具，是消息的載體。

從廣義上講，它包含光信號、聲信號和電信號等。

例如，古代人利用點(diǎn)燃烽火臺而產(chǎn)生的滾滾狼煙，向遠方**傳遞敵人入侵的消息，這屬于光信號；

當我們說(shuō)話(huà)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；

遨游太空的各種無(wú)線(xiàn)電波、四通八達的電話(huà)網(wǎng)中的電流等，都可以用來(lái)向遠方表達各種消息，這屬電信號。

人們通過(guò)對光、聲、電信號進(jìn)行接收，才知道對方要表達的消息。

在信號這個(gè)大家族中，有兩兄弟特別引人注目，就是“模擬”和“數字”。

什么是“模擬”？

“模擬”是“數字”的兄長(cháng)。

“模擬”是對我們生活的實(shí)體的一種表達方式。

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，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(lèi)似，你用筆在紙上記下的一個(gè)電話(huà)號碼或是寫(xiě)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，我們在生活中還能見(jiàn)到許多“模擬”的東西，比如說(shuō)一幅風(fēng)景畫(huà)，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(huà)里聽(tīng)到了朋友的聲音。

“模擬”需要載體或是信息的存儲媒體，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)你有一臺電視機，那么電視機的熒光屏和喇叭都屬于模擬設備。

“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(huà)，但是如果你的朋友在幾百公里以外，你就不得不需要電話(huà)，電話(huà)網(wǎng)通過(guò)“模擬信號”將你的聲音傳到了幾百公里甚至幾千公里以外。

什么是“數字”？

類(lèi)似于“模擬”，數字也是我們生活中的實(shí)體的一種表達方式。

你可以用筆在紙上記下一個(gè)電話(huà)號碼，也可以把這個(gè)電話(huà)號碼輸入你的計算機存儲器；

你可以看一本印刷成冊的書(shū)，也可以看存儲在CD-ROM中的電子出版物；

你可以聽(tīng)收音機播放的音樂(lè )，也可以聽(tīng)一盤(pán)音樂(lè )光盤(pán)（CD）。

數字信息的zui小度量單位叫做“比特”，有時(shí)也叫“位”，意即二進(jìn)制的一位。在媒體中傳輸的訊號是以比特的電子形式組成你的數據。

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。

應該說(shuō)這個(gè)定義相當準確，但一個(gè)在電腦和英語(yǔ)方面知識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（數字）兩個(gè)詞壓縮而成的，所以bit即“二進(jìn)制數字”，亦即0和1。

“數字時(shí)代”準確的意思是“二進(jìn)制數字時(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)調節顯示圖形，在這些旋鈕下面，分別寫(xiě)著(zhù)center（居中度）、size（大?。?、brightness（亮度）、contrast（對比度）。

這些調節都有一定的可調幅度，我們可能在這個(gè)幅度內任意選擇哪一種居中度、大小等。

除這些旋鈕外，還有一個(gè)“機關(guān)”卻不是這樣，這個(gè)機關(guān)的兩邊分別寫(xiě)著(zhù)0和1。

這就是顯示屏的開(kāi)關(guān)。它沒(méi)有調節幅度，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”數字，就是一個(gè)變化周期里包含十個(gè)“值”數字。

同樣道理，二進(jìn)制數字就是變化周期里包含二個(gè)值的數字。

我們采用何種“進(jìn)制”對一種事物的存在狀態(tài)計數，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)數字將多進(jìn)制狀態(tài)的“值”表示或“翻譯”出來(lái)。

數是抽象的，但數的觀(guān)念卻源于人的具體的感覺(jué)經(jīng)驗。

我們對于十進(jìn)制計數方法習以為常。

當一個(gè)人說(shuō)“一年有12個(gè)月”這句話(huà)時(shí)，他可能覺(jué)得“12”這個(gè)數字唯 一正確地表示了一年的月份數。

進(jìn)而他可能會(huì )認為，數字與事物的數量同樣都是客觀(guān)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？

這是對于數字本質(zhì)的一種似是而非的看法。

極端地說(shuō)，對于“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，細究起來(lái)卻并不然。

當我們采用不同進(jìn)制來(lái)表示事物的數量時(shí)，我們對事物的數量就可以說(shuō)出不同的“答案”，而且這些“答案”都是對的。

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)相當別扭，因為我們早已習慣了用十進(jìn)制數字來(lái)表達數量。

如果采用“六進(jìn)制”數字（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)制數字”來(lái)計數，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，“數字”其實(shí)并非我們通常所認為的那樣“客觀(guān)”。

說(shuō)到底，它是人對于客觀(guān)事物的數量的主觀(guān)映象。

除了“比特”（bit），我們還經(jīng)常會(huì )遇到幾個(gè)數字信息度量單位。

字節（byte）是一種比“比特”更抽象或是高 級的度量單位，一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)字節有8位，即8個(gè)比特。

還有三個(gè)縮寫(xiě)，“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）通常用于數據在網(wǎng)絡(luò )上傳輸的情況下，比如我們一般都說(shuō)這條電話(huà)線(xiàn)一秒鐘可以傳送9600比特的二進(jìn)制流，而不是說(shuō)1200字節。

字節通常用在數據的存儲系統中，比如說(shuō)這個(gè)文件的大小是2M，這里指的是字節而不是比特，又比如是1.44M軟盤(pán)、20G硬盤(pán)，指的也是字節。

模擬信號和數字信號有著(zhù)很大的區別。

模擬信號是用連續變化的數值來(lái)表示要說(shuō)明的信息；

數字信號是用有限個(gè)“0”和“1”的代碼來(lái)表示信息中某一個(gè)字符，當很多字符組合起來(lái)時(shí)，才能表達完整的信息。