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.