本文作者maxfiner，结业于西安电子科技大学，具有信号与信息处理专业硕士学位。maxfiner曾供职于华为通讯技能公司无线通讯部分，具有多年的工程项目研制经历，一起兼备算法理论研讨，仿真验证，以及对应的硬件规划完成才能;具有通讯物理层开发规划各个方面的实战经历…
本文属第一讲《通晓信号处理规划小Tips(1)：信号和信息》。
电信作为全球传统的五大职业(动力、钢铁、轿车、农业、电信)，与其他四个职业比较，一向表现着生气勃勃的开展态势。其核心技能与电有关。与电有关的学科大约分为通讯工程，电子工程，计算机，电磁场与电磁波，微电子、电力、工业自动化等许多方向。
关于电的研讨和使用领域，一般有强电和弱电之分。大略的分，电力、电网、电动根本归于强电领域。通讯、计算机归于弱电领域。咱们看到，一些公司叫做某某电子技能公司，或许信息技能公司，根本都归于弱电领域，若叫某某电气，根本归于强电领域，比方通用电气。
现在咱们专门评论弱电领域的一个分支——信号与信息处理及使用完成。这归于电子工程专业的一个方向，常常和另一个方向并排，即电路与体系。关于信号与信息处理到底是干什么用，详细实践中怎么表现，可以参阅拙文《我眼中的信号与信息处理》。常常碰到这么个问题：信号和信息有什么差异，又有什么联络。它们又是怎么在详细使用中表现出来的?依据我的浅显了解和个人经历，尝试做一些剖析和比较。
信号更归于物理领域，一般以两种方法表现出来，一种是空间的电磁波，一种是电路上的电压或许电流。在当时的日常日子中，咱们引证“信号”这个词最多的一个状况便是下面一句话：我这儿手机信号不太好。这时的信号便是以电磁波的方式来表现出来的。与信号严密相关的一个概念便是噪声。物理国际的信号都是稠浊有噪声的，抱负的没有搅扰的信号，只在教科书的理论剖析中表现。噪声与信号的比值越大，信号质量越差，信号越不容易被检测到，越不容易被辨认和区分。对此，专业的术语叫做信噪比，是信号处理中一个十分重要的概念。关于噪声中信号的检测，是一个理论性较强的学科方向，专业术语叫信号的检测与估值，有时也叫计算信号处理。
信号的另一种表现方式即为电压或许电流，从事硬件电路规划的工程师会有更深入的领会，尤其是用示波器观测电路某个节点的时分，可以看到方波，锯齿波，正弦波等各种信号方式，这也是信号的一种表现方式。
那么，信息又是什么呢?相关于信号来说，距离物理完成的电路层，信息归于更高一个层面，归于一个相对笼统的概念。简略的可以以为，信号是信息的载体，信息是信号所要表明的内容或意义，详细什么意义，彻底由人来决议。比方硬盘中的海量数据，当读取硬盘中的数据时，信号表现在电路走线上的都是凹凸电平方式的波形，电平的凹凸表明0或1比特，这一段凹凸电平序列，可以表明一段MP3音乐，也可以表明一幅图片，还可以表明包括一部小说的文本文件。信号以在电脑主板上的硬盘数据线中传输的凹凸电平序列方式表现。信息以音乐，图片，文本等方式表现。
关于通讯工程或电子工程领域的工程师来说，信号和信息或许都会打上交道。关于计算机软件工程师来说，根本首要和信息打交道，和信号打交道的时机不会太多。由于软件工程师的处理目标，比方变量，数组，结构体，链表，目标等等，根本都是信息和数据的表现方式。行走在计算机电路内部的信号根本被CPU和操作体系掩盖住了。
信号与信息处理专业中的信号处理，更多的是指数字信号，而不是电路板上的电压、电流，或许空间中的电磁波。这种信号，是对模仿的信号进行采样后的成果。一般为等时刻距离的采样。在时刻维度上做等距离区分——一般称之为采样，在起伏上做等距离区分——一般称之为量化。严厉的说，只是在时刻上进行采样的信号称之为离散信号，一起在起伏上进行量化后才称之为真实的数字信号。对这个数字信号进行剖析和处理，称之为数字信号处理，简称信号处理。详细方式为频谱剖析，傅立叶改换，数字滤波等等。
那么，信息处理和信号处理又有什么差异呢?仍是以使用为例进行阐明吧。比方苹果手机的指纹辨认，便是典型的信息处理。指纹传感器捕获的模仿方式的信号，被AD转化器材采样成数字方式的数字信号后，选用精心规划的分类和辨认算法，对指纹信息进行判别，以判别当时这个指纹是否归于主人的，这就归于信息处理。这归于辨认和分类，归于信息处理的一大使用。另一大使用即为检索，在海量信息和数据中，找到感兴趣的内容，这是百度和谷歌的首要作业，也归于信息处理的领域。原始语音的数据量很大，原始的数字图画更大，数字视频更是惊人，不论是存储也好，仍是传输也好，都十分费事，也很不合算，那怎么办呢?开发一套算法，在不影响感官和答应细小失真的前提下，根据数据自身的冗余，进行紧缩，可以成百上千倍的下降语音、图画、视频的数据量。信息的紧缩，这也是信息处理的一大使用。
以大略的举例的方式，谈了谈信号与信息的差异和联络，以及对应的信号处理和信息处理，期望可以弄清一些人的困惑。后续有时机一起沟通讯号和信息处理的详细原理和在通讯等领域中的使用。
