Дискретная и аналоговая информация.

Если вспомнить процессы, протекающие в реальном мире, можно отметить, что их характеристики непрерывны. Они имеют форму непрерывно изменяющихся во времени кривых линий. Например, температура в любой момент времени всегда имеет определенное значение. Подобные характеристики описывают непрерывными аналоговыми сигналами, изменяющимися во времени или в пространстве от точки к точке.

@ Сигнал называется аналоговым, если параметр сигнала непрерывно изменяется во времени от точки к точке.

В противоположность этому в телеграфии и вычислительной технике сигналы имеют импульсную форму и называются дискретными. Вид такого сигнала представляет собой скачкообразное изменение с одного уровня на другой.

@ Сигнал называется дискретным, если параметр сигнала имеет конечное число значений и существенен в конечном числе моментов времени.

Сравнивая аналоговую и дискретную формы сигналов, следует отметить одно важное их отличие.

Отличие между аналоговыми и дискретными сигналами

Непрерывный сигнал, изменяясь, принимает огромное множество информационных значений. Дискретный сигнал имеет только два информационных значения, которые можно условно обозначить цифрами 0 и 1.

На рис 1.2 приведены формы аналоговых и дискретных сигналов.

Рис. 1.2. Формы сигналов

 

Это отличие дает дискретным сигналам по сравнению с непрерывными сигналами большие преимущества.

Преимущества дискретных сигналов

1. Первое из них заключается в том, что в каждом дискретном сигнале можно исправить появляющиеся ошибки. Если пришел дискретный сигнал, величина которого близка к 1, то легко догадаться, что это - сигнал 1, в который вкралась ошибка. Непрерывный же сигнал принимает всевозможные значения. Поэтому при появлении сигнала, похожего на 1, нельзя узнать, пришел ли новый сигнал либо это сигнал 1, в который вкралась ошибка.

2. Второе важное преимущество заключается в том, что любой аналоговый сигнал может быть с той или иной степенью точности преобразован в дискретный. Для этого применяются специальные аналого-цифровые преобразователи (АЦП). В свою очередь, дискретный сигнал вновь может быть преобразован к аналоговому виду с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). Таким образом, любой физический процесс может быть представлен посредством дискретных сигналов либо смоделирован с их помощью.

3. Третье важное преимущество дискретного сигнала заключается в том, что аппаратура для приема, обработки и передачи дискретного сигнала может быть устроена значительно проще, чем для аналогового.

Таким образом, можно сделать вывод, что дискретная форма сигнала является наилучшей основой всех видов информационной техники.

Знаки, наборы знаков и алфавиты

Таким образом можно приди к следующим выводам:

ü любое дискретное сообщение может быть записано в виде последовательности определенных знаков;

ü знак - это элемент некоторого конечного множества отличимых друг от друга объектов - набора знаков;

ü набор знаков, в котором определен линейный порядок знаков, называется алфавитом.

Примерами алфавитов могут быть:

ü Алфавит десятичных цифр (0-9)

ü Латинские буквы (26)

ü Кириллица (33)

ü Ноты (7)

Особое значение имеют наборы, состоящие из двух знаков. Такие наборы называются двоичными наборами, а сами знаки - двоичными знаками. Вместо термина «двоичный знак» часто употребляют сокращение БИТ (от анг­лийского Binary digit - двоичная цифра).

Наборы алфавитов, состоящие из двух знаков называются двоичными, а сами знаки – двоичными знаками.

Примерами двоичных наборов являются:

ü пара цветов (красный, зеленый);

ü пара яркостей (светлый, темный);

ü пара состояний (включено, выключено);

ü пара состояний (намагничено, размагничено);

ü пара цифр (0, 1);

ü пара ответов (да, нет) и т.д.

Системы счисления

@ СС – знаковая система, в которой числа записываются с помощью цифр по определенным правилам.

@ Позиционные СС – количественное значение цифры зависит от ее позиции в числе. Непозиционные – не зависит.