如果你向平靜的池塘中投一塊小石子,水麵上便會激起一圈一圈的水波,延綿起伏,向外傳播。這就是我們常見的波動現象。聲音也是一種波,我們能聽得到,但是看不見。如果要把它表示出來,也是一條延綿起伏的波動線。不同的聲音有不同的波動線。在信息技術中,一般是把聲音信號轉換成電信號來傳播的。用話筒這類聲電轉換設備轉換成的電信號,表示出來也是一條波動線,而且是同聲音信號波動線幾乎“一模一樣”的波動線。這樣的電信號被接受力收到後,再由揚聲器轉回成聲音。這種轉換方式稱作模擬方式,轉換成的電信號稱為模擬信號。
近百年來,無論是有線相連的電話,還是無線發送的廣播電視,都是用模擬方式來傳遞信號的。照說模擬信號同原來的信號在波形上幾乎“一模一樣”,似乎應該能達到很好的廣播效果。然而,事實恰恰相反,我們打電話時常常遇到聽不清、雜音大的現象;廣播電台播出的交響樂,聽起來同去現場聽樂隊演奏相比總有欠缺;電視圖像上也時有雜色點閃爍。這是什麼原因呢?原來,信號在傳輸過程中要經過許多設備的處理和轉送,這些設備難免要產生一些噪聲和幹擾。此外,如果是有線傳輸,線路附近的電氣設備也要產生電磁幹擾;如果是無線播送,則更加“開放”,空中的各種幹擾根本無法抗拒。這些幹擾很容易引起信號失真,也會帶來一些噪聲。這些失真和附加的噪聲,還會隨著傳送距離的增加而積累起來,嚴重影響通信質量。對此,人們想了許多辦法。一種辦法是采取各種措施來抗幹擾,如提高信息處理設備的質量,盡量減少它產生的噪聲;又如給傳輸線加上屏蔽;再如采用調頻載波來代替調幅載波等。但是,這些辦法都不能從根本上解決幹擾的問題。另一種辦法是設法去除信號中的噪聲,把失真的信號恢複過來。但是,對於模擬信號來說,由於無法從已失真的信號較準確地推知出原來不失真的信號,因此這種辦法也不是很有效,有時甚至越弄越糟。模擬信號在傳輸過程中保密性差,信息在傳送過程中很容易被人竊取。人們需要一種新型信息傳送模式。