類比訊號（英語：analog signal）是指在時域上數學形式為連續函式的訊號。與類比訊號對應的是數位訊號，後者採取分立的邏輯值，而前者可以取得連續值。類比訊號的概念常常在涉及電的領域中被使用，不過經典力學、氣動力學（pneumatic）、水力學等學科有時也會使用類比訊號的概念。
基本介紹
- 中文名：類比訊號
- 屬性：數學形式為連續函式的訊號
- 相關領域：數學
- 相關學科：數學
概述,解析度,優點,缺點,調製,
概述
類比訊號利用物件的一些物理屬性來表達、傳遞訊息。例如，非液體氣壓表利用指標螺旋位置來表達壓強訊息。在電學中，電壓是類比訊號最普遍的物理媒介，除此之外，頻率、電流和電荷也可以被用來表達類比訊號。
任何的訊息都可以用類比訊號來表達。這裡的訊號常常指物理現象中被測量對變化的回響，例如聲音、光、溫度、位移、壓強，這些物理量可以使用感測器測量。類比訊號中，不同的時間點位置的訊號值可以是連續變化的；而對於數位訊號，不同時間點的訊號值總是處於預先設定的離散點，因此如果物理量的真實值不能在這些預設值中被找到，那麼這時數位訊號就與真實值存在一定的偏差。
解析度
理論上，類比訊號的解析度趨近無窮大。不過在實際情況中，類比訊號的解析度常常會受噪聲和訊號擺率（slew rate）的限制。因此，現實中的類比訊號和數位訊號的解析度和頻寬都有一定的限制。在一些非常複雜的類比系統中，諸如非線性問題和噪聲等效應會降低類比訊號的解析度，以至於此時它的解析度甚至低於特定的數位訊號系統。類似的，當數位系統變得複雜時，數位資料流里會產生錯誤。在實際的系統中，往往需要綜合套用兩種形式的訊號，從而達使系統獲得最好的工作效能。
優點
類比訊號的主要優點是其精確的解析度，在理想情況下，它具有無窮大的解析度。與數位訊號相比，類比訊號的訊息密度更高。由於不存在量化誤差，它可以對自然界物理量的真實值進行儘可能逼近的描述。
類比訊號的另一個優點是，當達到相同的效果，類比訊號處理比數位訊號處理更簡單。類比訊號的處理可以直接透過類比電路元件（例如運算放大器等）實作，而數位訊號處理往往涉及複雜的演算法，甚至需要專門的數位訊號處理器。
缺點
類比訊號的主要缺點是它總是受到雜訊（訊號中不希望得到的隨機變化值）的影響。訊號被多次複製，或進行長距離傳輸之後，這些隨機噪聲的影響可能會變得十分顯著。在電學裡，使用接地遮蔽（shield）、線路良好接觸、使用同軸電纜或雙絞線，可以在一定程度上緩解這些負面效應。
噪聲效應會使訊號產生失真。失真後的類比訊號幾乎不可能再次被還原，因為對所需訊號的放大會同時對噪聲訊號進行放大。如果噪聲頻率與所需訊號的頻率差距較大，可以透過引入電子濾波器，過濾掉特定頻率的噪聲，但是這一方案只能儘可能地降低噪聲的影響。因此，在噪聲在作用下，雖然類比訊號理論上具有無窮解析度，但並不一定比數位訊號更加精確。
儘管數位訊號處理演算法相對複雜，但是現有的數位訊號處理器可以快速地完成這一任務。另外，電腦等系統的逐漸普及，使得數位訊號的傳播、處理都變得更加方便。諸如照相機等裝置都逐漸實作數位化，儘管它們最初必須以類比訊號的形式接收真實物理量的訊息，最後都會透過類比數位轉換器轉換為數位訊號，以方便電腦進行處理，或透過網際網路進行傳輸。
調製
利用訊號的調變技術，可以將訊號轉換成所需要的不同性質的類比訊號。例如，可以對正弦載波進行調幅、調頻來達到特殊的工作目的。
