Аналоговые сигналы можно преобразовывать в цифровые и наоборот. Для преобразования аналоговых сигналов в цифровые осуществляется дискретизация сигналов, в ходе которой измеряются значения сигналов через некоторые промежутки времени, и образуемая последовательность значений представляет собой цифровой сигнал. Цифровое (дигитальное) представление, получаемое из аналогового сигнала, дискретизируется как во времени (sampling), так и по величине (квантирование). Квантирование определяет число битов, используемых для записи значения сигнала.

Рисунок 3‑4. Дискретизация аналогово сигнала

Чем выше частота дискретизации, тем точнее представлен исходный аналоговый сигнал и тем точнее возможно обратное преобразование (восстановление) сигнала в аналоговую форму. Частота дискретизации должна быть по крайней мере в два раза выше, чем частота исходного аналогово сигнала, чтобы его можно было восстановить без заметных искажений. Например, цифровая передача звукового сигнала получила начало с использованием CD (Compact Disk). При этом использовали дискретизацию с частотой 44 kHz, что в два раза максимальной звуковой часоты воспринимаемой человеческим ухом.

При преобразовании дигитального сигнала в аналоговый используют методы апроксиматизации.

Преобразование сигналов всегда связано с некоторыми искажениями.