ITパスポート試験

デジタル信号

情報を0と1などの離散値で表す信号です。

用語解説

デジタル信号とは

デジタル信号とは、情報を0と1の2つの値(離散値)の組合せで表現する信号です。コンピュータ内部のデータ処理や記録、通信は、原則としてデジタル信号として扱われます。

離散値とは

離散値は、連続的に変化するのではなく、決められた値の中から選ばれる値です。デジタル信号では、代表例として0または1の2値が使われます。

アナログ信号との違い

デジタル信号とアナログ信号は、値の変化のしかたが異なります。

項目 デジタル信号 アナログ信号
値の変化 離散的(段階的) 連続的
代表例 コンピュータ内部の信号、デジタル音声 マイクの出力、AMラジオ
雑音(ノイズ)の影響 しきい値判定により影響を受けにくい場合がある 小さな雑音でも値に重なる

デジタル信号のメリット

デジタル信号は、情報を数値として扱えるため、次の特徴があるとされます。

ノイズに比較的強い

一定の基準で0か1かを判定できるため、信号が多少乱れても元のデータに復元できる場合があります。

加工や保存がしやすい

数値データとして扱うため、コンピュータで次の処理を行いやすいです。

  • 計算

  • 圧縮

  • 暗号化

コピーしても品質が変わりにくい

0と1の並びとして複製するため、同じデータとしてコピーしやすいです。

ビットとデジタル信号

デジタル信号の最小単位はビット(bit)で、0または1のどちらかを表します。

  • 1ビットで表せる通り数は2通り(0、1)です。

  • 8ビット(1バイト)で表せる通り数は256通りです。

一般に、nビットで表せる通り数は次の式で表されます。

通り数 = 2n