信息與數據的關系及交互的過程

信息與數據的關系
幾乎和信息同樣廣泛使用的另一個概念是“數據”。數據是關于組織及其業(yè)務或事務的原始事實.數據的概念包括兩個方面:其一，數據內容是事物特性的反映或描述，其二，數據是符號的集合.例如，為了描述一名學生的信息，可以用一組數據“050201024、關羽、1.78、漢族、信息技術”來表示，這組數據分別描述了這位學生的學號、姓名、身高、民族以及所學專業(yè)，它們是數字或漢字字符的集合。這里，這些符號已經被人們賦予了特定的含義，所以它們就具有傳遞信息的功能。

從這個例子中，可以看到信息與數據之間的固有聯系:數據是信息的符號表示，或者稱為載體;信息則是數據的內涵，是對數據的語義解釋。

另外，具體的信息與表示它的北京網站制作數據之間的對應關系又因環(huán)境而異。同一信息可能有不同的符號表示，同一數據也可能有不同的解釋。

數據能表示信息，但并非任何數據都能表示信息，正如人們常說的:“如果計算機輸人的是垃圾，輸出的也會是垃圾”.同一數據也可能有不同的解釋.由此可見，信息只是人們消化理解了的數據。信息是抽象的，不隨數據設備所決定的數據形式而改變，而數據的表示方式具有可選擇性。

根據上述對信息與數據的描述，可以得出如下結論。

(1)信息與數據是密不可分的，數據是信息的載體，信息蘊含在數據之中。
(2)信息是通過對數據的加工得到的，是數據處理的產物。
(3)信息中含有人們的主觀意識，它僅為信息接收者而存在。
(4)數據本身是客觀存在的，無實際價值，加工成為信息后才有意義。
(5)信息與數據都是記錄客觀事物的存在狀態(tài)與特征的。

信息的傳輸與交互

將數據和信息從一個地方發(fā)送到另一個地方的過程稱為傳輸，例如電話系統(tǒng)將語音從主叫方傳輸到被叫方。計算機系統(tǒng)利用電話線可以精確地完成同樣的事情。計算機網絡也可以通過衛(wèi)星、光纖等其他介質傳送數據和信息。

1.信息傳輸的過程

借助于圖2-2所示的一個簡單模型可以更好地理解信息的傳輸。


信息傳輸系統(tǒng)所傳送的信息可以是語言、文字、圖像，在信息傳送以前，首先要把語言、文字或圖像變換為電信號，這個電信號就是信源。

由信源傳來的信號再由發(fā)送設備進行處理。發(fā)送設備主要有兩大任務:一是調制;二是放大。其目的是將需要傳送的信號高效率、遠距離地輻射出去，使之在傳輸信道中傳播，發(fā)送設備的輸出信號為高頻已調信號。

傳輸信道是連接發(fā)、收兩端的信號通道，又稱傳輸媒介。傳輸信道可以分為兩大類:一類是有線信道(利用導線來傳輸電信號);另一類是無線信道(利用自由空間，以電磁波的形式傳輸電信號)。不同的信道具有不同的傳輸特性。

接收設備的任務是對信道傳送過來的已調信號進行處理，以恢復出與發(fā)送端相一致的原始信號，這個過程就是解調.由于信道的衰減特性，經遠距離傳輸到達的信號電平通常是很微弱的，需要放大后才能解調。同時，在信道中還會存在許多干擾信號，因而接收設備還必須具有從眾多信號中選擇有用信號、濾除干擾信號的能力。

為了保證信宿能夠無歧義地準確理解信源對信息的編碼方式，雙方必須共同規(guī)定一套信息的表示方法和含義，這種約定被稱為通信協(xié)議。

信息是以消息的形式發(fā)送的。一次發(fā)送/接收的一組符號構成一條消息，這組符號是根據信息編碼規(guī)則產生的。

2.調制與解調

調制就是一個信號(如光、高頻電磁波等)的某些參數(如振幅、頻率、相位等)按照另一個欲傳輸的信號(如聲音、圖像等)的特點變化的過程。例如，把要傳送的信號“附加”到高頻振蕩信號上，然后由天線發(fā)射出去。高頻振蕩信號就是攜帶信息的u運載工具”，所以稱為載波，而所要傳送的信號就稱為調制信號。按照被調制的高頻振蕩信號參數的不同，調制的方式也不同。

設高頻載波信號表示為u_c(t)=U_cmcosw_ct，若用待傳輸的低頻信號去控制高頻載波的振幅U_cm，使其振幅隨著低頻信號的變化而變化，則稱為振幅調制，簡稱調幅杯用AM表示。

若用低頻信號去改變高頻信號的頻率w_c，使其頻率隨著低頻信號的變化而變化，則稱為頻率調制，簡稱調頻，用FM表示。若用低頻信號去改變高頻信號的相位，使其相位隨著低頻信號的變化而變化，則稱為相位調制，用PM表示。調制后的載波就載有調制信號所包含的信息，稱為已調信號，或稱為已調波。

為什么要進行調制呢?有三個原因。其一是提高頻率以便于輻射。由于低頻信號的傳輸距離近，遇到障礙物后衰減很大，若要直接發(fā)射，所需天線就必須很長。因此，必須借助于高頻電磁波將低頻信號輻射出去。其二是為了實現信道復用，避免各種信號之間的干擾;其三是為了改善系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)輸出的信噪比。

解調是調制的逆過程，即把低頻調制信號從高頻已調信號中還原出來的過程。調幅波的解調過程稱為檢波，調頻波的解調過程稱為鑒頻，調相波的解調過程稱為鑒相。調制方式的選擇是根據傳輸要求和各種調制方式的特點全面綜合考慮的.例如，調幅所需的接收設備簡單，因而適用于各種中、短波及超短波段的無線電廣播，但其抗干擾能力差;調頻抗干擾能力強，但由于占用頻帶寬，因而適用于超短波波段，如電視伴音、移動通信等。