Сигнал – это материальный носитель информации (данных), которая передаётся от источника к потребителю. Может представлять собой физические сигналы или математические модели.

 

Сигналы могут быть аналоговыми и дискретными.

Аналоговый (непрерывный) сигнал отражается некоторой физической величиной, изменяющейся в заданном интервале времени, например, тембром или силой звука.

Приведём пример непрерывного сообщения – человеческая речь, передаваемая модулированной звуковой волной. Параметром сигнала в этом случае является давление, создаваемое этой волной в точке нахождения приёмника – человеческого уха.

Дискретный (цифровой) сигнал слагается из счётного множества информационных элементов.

Параметр сигнала принимает последовательное во времени конечное число значений.

Набор самых "мелких" элементов дискретного сигнала называется алфавитом, а сам дискретный сигнал называют также сообщением.

Сообщение, передаваемое с помощью таких сигналов, – дискретное.

Информация, передаваемая источником, – дискретная.

Примером дискретного сообщения может быть процесс чтения книги, информация в которой представлена текстом, т. е. дискретной последовательностью отдельных значков (букв).

Аналоговый сигнал может быть преобразован в дискретный. Такой процесс называется дискретизацией.

Непрерывное сообщение может быть представлено непрерывной функцией, заданной на некотором отрезке [а, b] (рис. 1.1).

Непрерывное сообщение можно преобразовать в дискретное (такая процедура называется дискретизацией).

Для этого из бесконечного множества значений этой функции (параметра сигнала) выбирается их определённое число, которое приближенно может характеризовать остальные значения. Полученная последовательность значений функции у₁, у₂, ..., у_n является дискретным представлением непрерывной функции, точность которого можно неограниченно улучшать путём уменьшения длин отрезков разбиения области значений аргумента.

Таким образом, любое сообщение может быть представлено как дискретное, иначе говоря – последовательностью знаков некоторого алфавита.

Возможность дискретизации непрерывного сигнала с любой желаемой точностью (для возрастания точности достаточно уменьшить шаг) принципиально важна с точки зрения информатики.

Компьютер – цифровая машина, т. е. внутреннее представление информации в нём дискретно. Дискретизация входной информации (если она непрерывна) позволяет сделать её пригодной для компьютерной обработки [2].