数字信号与模拟信号是信息传输和处理的两种基本形式，它们在特性、应用和处理方式上有显著区别：
模拟信号 (Analog Signal)
定义
模拟信号是连续变化的信号，在时间和幅度上均连续。它可以取无限多个值，精确反映物理量的变化（如声音、温度、光强等）。
特点
连续性：时间上无间断，幅度变化平滑（例如：传统钟表的指针移动、麦克风输出的音频波形）。
易受干扰：噪声会直接叠加在信号上，导致失真（如电话中的杂音、电视画面的雪花）。
无限分辨率：理论上精度无限，但实际受限于设备性能。
应用场景
传统广播（AM/FM收音机）、模拟电话、黑胶唱片、模拟传感器输出等。
局限性
长距离传输需放大器，但噪声会被累积放大；难以加密或纠错，存储占用空间大。
数字信号 (Digital Signal)
定义
数字信号是离散的、量化的信号，用有限数值（通常是二进制0和1）表示信息，时间和幅度均被分割为固定间隔。
特点
离散性：仅在特定时间点存在（通过采样），幅度被量化成有限个值（例如：数字时钟显示、CD中的音乐数据）。
抗干扰强：噪声只要不超过阈值，可通过再生技术恢复原始信号（如数字通信中的纠错码）。
高效处理：易于压缩、加密、存储和远距离传输（如互联网、数字电视）。
应用场景
计算机数据、手机通信（4G/5G）、数字音频（MP3/CD）、数字传感器（需ADC转换）等。
转换过程
采样：按奈奎斯特定理（采样频率≥2倍信号最高频率）在时间上离散化。
量化：将连续幅度值近似为有限离散值（如16位量化将幅度分为65,536级）。
编码：转换为二进制码（如PCM编码）。
关键区别
特征 模拟信号 数字信号
连续性 时间和幅度均连续 时间和幅度均离散
抗干扰能力 弱（噪声直接影响波形） 强（可纠错、再生信号）
传输与存储 需模拟设备，易失真 适合数字设备，易压缩、加密
精度 理论无限，实际受设备限制 由量化位数决定（如16位、24位）
应用示例 传统电话、黑胶唱片 互联网、数字电视、智能手机
实例说明
音乐存储：黑胶唱片（模拟）通过纹路深浅记录声音，CD（数字）用二进制码表示声音。
通信技术：模拟电视易受干扰出现雪花，数字电视要么清晰播放要么完全中断。
总结
模拟信号更贴近自然现象，适合简单实时处理；数字信号凭借抗干扰和易处理优势，主导现代技术。两者常通过ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）协同工作，如数字音频播放器将数字信号转换为模拟信号驱动扬声器。
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