数字信号与模拟信号的区别是什么 模拟信号和数字信号的概念( 二 )


数字信息的最小度量单位叫做“比特”,有时也叫“位”,意即二进制的一位 。在媒体中传输的讯号是以比特的电子形式组成你的数据 。

数字信号与模拟信号的区别是什么 模拟信号和数字信号的概念

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比特的定义是:比特是一种存在的状态:开或关,真或伪,上或下,入或出,黑或白 。出于实用的目的,我们把比特想成1或0 。
应该说这个定义相当准确,但一个在电脑和英语方面知识程度不高的人仍然没有弄懂“比特”究竟是什么 。
“比特”是英语bit一词的音译 。bit一词是由binary(二进制的)和digit(数字)两个词压缩而成的,所以bit即“二进制数字”,亦即0和1 。“数字时代”准确的意思是“二进制数字时代”或“比特时代”那么这0和1到底是什么意思呢?我们从一个简单的例子说起 。
在使用电脑的时候,我们可以根据我们的需要和喜好,通过一些位于显示器底部的旋钮来调节显示图形,在这些旋钮下面,分别写着center(居中度)、size(大小)、brightness(亮度)、contrast(对比度) 。这些调节都有一定的可调幅度,我们可能在这个幅度内任意选择哪一种居中度、大小等 。除这些旋钮外,还有一个“机关”却不是这样,这个机关的两边分别写着0和1 。这就是显示屏的开关 。它没有调节幅度,通过它我们只能选择非此即彼的两种状态:开(on)和关(off) 。显示屏的亮度、对比度等都有两个极点,在这两个极点之间的“值”是多值性的 。而开关的周期只有两个值,即它的两个极点 。“进制”的“进”,就是周期所包含的“值” 。比如“十进制”数字,就是一个变化周期里包含十个“值”数字 。同样道理,二进制数字就是变化周期里包含二个值的数字 。我们采用何种“进制”对一种事物的存在状态计数,表面上,要看衡量事物状态的“值”的多少,其实“进制”与事物的状态值并无必然的、唯一的关联 。事实上,电脑完全可以用0和1这两个数字将多进制状态的“值”表示或“翻译”出来 。数是抽象的,但数的观念却源于人的具体的感觉经验 。我们对于十进制计数方法习以为常 。当一个人说“一年有12个月”这句话时,他可能觉得“12”这个数字唯一正确地表示了一年的月份数 。进而他可能会认为,数字与事物的数量同样都是客观的--除了说一年有12个月,你还能说一年有多少个月?
这是对于数字本质的一种似是而非的看法 。极端地说,对于“一年有多少个月”这个问题,可以有很多不同的“答案” 。这样说听起来简直荒唐透顶,细究起来却并不然 。当我们采用不同进制来表示事物的数量时,我们对事物的数量就可以说出不同的“答案”,而且这些“答案”都是对的 。比如可以说一人有65岁,也可说他有01000001岁 。只是后一种说法我们听起来相当别扭,因为我们早已习惯了用十进制数字来表达数量 。如果采用“六进制”数字(世界上似乎还没有哪个民族采用过这种进制的数字),那么就可以说一年有二“六”个月 。如果螃蟹有朝一日进化到与人接近的水平,它们很可能采用“八进制数字”来计数,那么在它们看来,一年就有一“八”又四个月 。
这样说并非完全是开玩笑 。我只是想说明,“数字”其实并非我们通常所认为的那样“客观” 。说到底,它是人对于客观事物的数量的主观映象 。
除了“比特”(bit),我们还经常会遇到几个数字信息度量单位 。字节(byte)是一种比“比特”更抽象或是高级的度量单位,一般来说,一个字节有8位,即8个比特 。还有三个缩写,“K”、“M”和“G” 。1K=1024,在中文里我们通常叫它“千”;1M=1024×1K,在中文里我们通常叫它“兆”;1G=1024×1M,在中文里我们通常叫它“千兆”或者“吉” 。
比特(位)通常用于数据在网络上传输的情况下,比如我们一般都说这条电话线一秒钟可以传送9600比特的二进制流,而不是说1200字节 。字节通常用在数据的存储系统中,比如说这个文件的大小是2M,这里指的是字节而不是比特,又比如是1.44M软盘、20G硬盘,指的也是字节 。
模拟信号和数字信号有着很大的区别 。模拟信号是用连续变化的数值来表示要说明的信息;数字信号是用有限个“0”和“1”的代码来表示信息中某一个字符,当很多字符组合起来时,才能表达完整的信息 。