สัญญาณดิจิทัลเป็นสัญญาณที่แสดงข้อมูลเป็นลำดับของ ค่า ที่ไม่ต่อเนื่องในเวลาใดเวลาหนึ่ง สัญญาณดิจิทัลจะมีค่าได้มากที่สุดเพียงค่าเดียวจากจำนวนค่าที่จำกัด^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}ซึ่งแตกต่างจาก สัญญาณอนาล็อก ที่แสดง ค่า ต่อเนื่องในเวลาใดเวลาหนึ่ง สัญญาณอนาล็อกจะแสดงค่าจำนวนจริงภายในเซตของค่าอนันต์

สัญญาณดิจิทัลแบบง่ายแสดงข้อมูลในแถบระดับที่ไม่ต่อเนื่อง ระดับทั้งหมดภายในแถบค่าแสดงถึงสถานะข้อมูลเดียวกัน^{[ 1 ]}ในวงจรดิจิทัล ส่วนใหญ่ สัญญาณสามารถมีค่าที่ถูกต้องได้สองค่า ซึ่งเรียกว่าสัญญาณไบนารีหรือสัญญาณตรรกะ [ ^{4 ] สัญญาณ} เหล่านี้แสดงด้วยแถบแรงดันสองแถบ แถบหนึ่งอยู่ใกล้ค่าอ้างอิง (โดยทั่วไปเรียกว่ากราวด์หรือศูนย์โวลต์) และอีกแถบหนึ่งอยู่ใกล้แรงดันไฟเลี้ยง ค่าเหล่านี้สอดคล้องกับค่าสองค่าคือศูนย์และหนึ่ง (หรือเท็จและจริง ) ของโดเมนบูลีนดังนั้น ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง สัญญาณไบนารีจะแสดงถึงเลขไบนารีหนึ่งหลัก (บิต) เนื่องจากการแบ่งส่วนแบบไม่ต่อ เนื่องนี้ การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของระดับสัญญาณจะไม่ทำให้ซองสัญญาณไม่ต่อเนื่องหายไป และส่งผลให้วงจรตรวจจับสถานะสัญญาณไม่สนใจ ส่งผลให้สัญญาณดิจิทัลมีภูมิคุ้มกันต่อสัญญาณรบกวน สัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์หากไม่มากเกินไป จะไม่ส่งผลกระทบต่อวงจรดิจิทัล ในขณะที่สัญญาณรบกวนจะทำให้การทำงานของสัญญาณอนาล็อกลดลงในระดับหนึ่งเสมอ^{[ 5 ]}

สัญญาณดิจิทัลที่มีสถานะมากกว่าสองสถานะมีการใช้งานอยู่บ้างเป็นครั้งคราว วงจรที่ใช้สัญญาณดังกล่าวเรียกว่าตรรกะหลายค่าตัวอย่างเช่น สัญญาณที่สามารถมีสถานะได้สามสถานะเรียกว่าตรรกะสามค่า

ในสัญญาณดิจิทัล ปริมาณทางกายภาพที่แสดงถึงข้อมูลอาจเป็นกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงได้ ความเข้ม เฟส หรือโพลาไรเซชันของ สนาม แสงหรือสนามแม่เหล็กไฟฟ้า อื่นๆ ความดันเสียงการทำให้เป็นแม่เหล็กของ สื่อ บันทึกข้อมูลแม่เหล็กเป็นต้น สัญญาณดิจิทัลถูกใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล ทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุปกรณ์คอมพิวเตอร์และการ ส่งข้อมูล

คำว่าสัญญาณดิจิทัลมีความหมายที่เกี่ยวข้องในบริบทต่างๆ กัน

ในอิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลสัญญาณดิจิทัลคือ สัญญาณ แบบปรับความกว้างของพัลส์กล่าวคือ ลำดับของพัลส์ไฟฟ้าหรือพัลส์แสงที่มีความกว้างคงที่ โดยแต่ละพัลส์จะครอบครองระดับความกว้างจำนวนหนึ่ง^{[ 6 ] [ 7 ]}กรณีพิเศษคือสัญญาณตรรกะหรือสัญญาณไบนารีซึ่งแปรผันระหว่างระดับสัญญาณต่ำและสูง

โดยทั่วไปแล้ว พัลส์เทรนในวงจรดิจิทัลจะถูกสร้างขึ้นโดย อุปกรณ์ ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กโลหะออกไซด์เซมิคอนดักเตอร์ (MOSFET) เนื่องจาก ความเร็วใน การสลับทางอิเล็กทรอนิกส์แบบ เปิด-ปิดที่รวดเร็ว และ ความสามารถ ในการรวมวงจรขนาดใหญ่ (LSI) ^{[ 8 ] [ 9 ]}ในทางตรงกันข้ามทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์จังก์ชัน จะสร้างสัญญาณที่ คล้าย กับ คลื่นไซน์ได้ช้ากว่า^{[ 8 ]}

ในการประมวลผลสัญญาณดิจิทัลสัญญาณดิจิทัลคือการแสดงสัญญาณทางกายภาพที่ถูกสุ่มตัวอย่างและควอนไทซ์ สัญญาณดิจิทัลเป็นนามธรรมที่ไม่ต่อเนื่องทั้งในเวลาและแอมพลิจูด ค่าของสัญญาณมีอยู่เฉพาะในช่วงเวลาปกติเท่านั้น เนื่องจากเฉพาะค่าของสัญญาณทางกายภาพที่สอดคล้องกันในช่วงเวลาที่สุ่มตัวอย่างเหล่านั้นเท่านั้นที่มีความสำคัญต่อการประมวลผลดิจิทัลต่อไป สัญญาณดิจิทัลเป็นลำดับของรหัสที่ดึงมาจากชุดค่าที่จำกัด^{[ 10 ]}สัญญาณดิจิทัลอาจถูกจัดเก็บ ประมวลผล หรือส่งทางกายภาพเป็น สัญญาณ การมอดูเลชั่นรหัสพัลส์ (PCM)

ในการสื่อสารดิจิทัลสัญญาณดิจิทัลเป็นสัญญาณทางกายภาพแบบต่อเนื่องตามเวลา สลับระหว่างรูปคลื่นจำนวนหนึ่ง^{[ 3 ]}ซึ่งแสดงถึงบิตสตรีมรูปทรงของรูปคลื่นขึ้นอยู่กับรูปแบบการส่ง ซึ่งอาจเป็นได้ทั้ง รูปแบบ การเข้ารหัสสายที่อนุญาตให้ ส่ง ผ่านเบสแบนด์หรือ รูปแบบ การมอดูเลตดิจิทัลที่อนุญาตให้ ส่งผ่าน พาสแบนด์ผ่านสายยาวหรือผ่านย่านความถี่วิทยุที่จำกัด คลื่นไซน์ที่มอดูเลตด้วยคลื่นพาหะดังกล่าวถือเป็นสัญญาณดิจิทัลในเอกสารเกี่ยวกับการสื่อสารดิจิทัลและการส่งข้อมูล^{[ 11 ]}แต่ถือเป็นบิตสตรีมที่แปลงเป็นสัญญาณอนาล็อกในกรณีเฉพาะที่สัญญาณจะถูกส่งผ่านระบบที่ออกแบบมาสำหรับการสื่อสารอนาล็อก เช่น สายโทรศัพท์อนาล็อก^{[ 12 ]}

ในการสื่อสาร มักมีแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนอยู่เสมอ และเสียงรบกวนก็เป็นปัญหาสำคัญอยู่บ่อยครั้ง ผลกระทบของสัญญาณรบกวนมักลดลงได้ด้วยการกรองสัญญาณรบกวนออกให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และโดยการใช้ข้อมูลสำรองข้อดีหลักของสัญญาณดิจิทัลสำหรับการสื่อสารมักถูกมองว่าเป็นความต้านทานต่อเสียงรบกวน และความสามารถ ในหลายกรณี เช่น ข้อมูลเสียงและวิดีโอ ในการใช้การบีบอัดข้อมูลเพื่อลดแบนด์วิดท์ที่จำเป็นบนสื่อการสื่อสารลงอย่างมาก

รูปคลื่นที่สลับไปมาระหว่างสองสถานะของ ค่า บูลีน (0 และ 1 หรือต่ำและสูง หรือเท็จและจริง) เรียกว่าสัญญาณดิจิทัลสัญญาณตรรกะหรือสัญญาณไบนารีเมื่อตีความในแง่ของตัวเลขเพียงสองหลักเท่านั้น

โดยทั่วไปแล้ว สองสถานะนี้จะถูกแทนด้วยการวัดคุณสมบัติทางไฟฟ้าบางอย่าง: แรงดันไฟฟ้าเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุด แต่กระแสไฟฟ้าก็ถูกใช้ในบางตระกูลตรรกะ โดยทั่วไปแล้ว จะมีการกำหนดช่วงแรงดันไฟฟ้าสองช่วงสำหรับแต่ละตระกูลตรรกะ ซึ่งมักจะไม่ติดกันโดยตรง สัญญาณจะมีค่าต่ำเมื่ออยู่ในช่วงต่ำ และมีค่าสูงเมื่ออยู่ในช่วงสูง และระหว่างสองช่วงนั้น พฤติกรรมอาจแตกต่างกันไปตามประเภทของเกตต่างๆ

สัญญาณนาฬิกาเป็นสัญญาณดิจิทัลชนิดพิเศษที่ใช้ในการซิงโครไนซ์วงจรดิจิทัลหลายวงจร ภาพที่แสดงสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นรูปคลื่นของสัญญาณนาฬิกา การเปลี่ยนแปลงทางตรรกะจะถูกกระตุ้นโดยขอบขาขึ้นหรือขอบขาลง ขอบขาขึ้นคือการเปลี่ยนจากแรงดันต่ำ (ระดับ 1 ในแผนภาพ) ไปยังแรงดันสูง (ระดับ 2) ขอบขาลงคือการเปลี่ยนจากแรงดันสูงไปยังแรงดันต่ำ

แม้ว่าในแบบจำลองวงจรดิจิทัลที่เรียบง่ายและสมบูรณ์แบบ เราอาจต้องการให้การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดขึ้นทันที แต่ในโลกแห่งความเป็นจริงไม่มีวงจรใดที่มีความต้านทานอย่างเดียว และด้วยเหตุนี้จึงไม่มีวงจรใดสามารถเปลี่ยนระดับแรงดันไฟฟ้าได้ทันที ซึ่งหมายความว่าในช่วงเวลาการเปลี่ยนแปลง ที่สั้นและจำกัด นั้น เอาต์พุตอาจไม่สะท้อนอินพุตอย่างถูกต้อง และจะไม่สอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าสูงหรือต่ำในเชิงตรรกะ

ในการสร้างสัญญาณดิจิทัล จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนสัญญาณด้วยสัญญาณควบคุม การปรับเปลี่ยนที่ง่ายที่สุด ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของการเข้ารหัสแบบขั้วเดียวคือการเปิดและปิดสัญญาณ DC โดยที่แรงดันสูงแทนค่า '1' และแรงดันต่ำแทนค่า '0'

ใน ระบบ วิทยุดิจิทัลคลื่นพาหะหนึ่งลูกหรือมากกว่านั้นจะ ถูกปรับเปลี่ยน แอมพลิจูดความถี่หรือเฟสโดยสัญญาณควบคุม เพื่อสร้างสัญญาณดิจิทัลที่เหมาะสมสำหรับการส่งสัญญาณ

ระบบ ADSL ( Asymmetric Digital Subscriber Line ) ที่ส่งสัญญาณผ่านสายโทรศัพท์นั้น ไม่ได้ใช้ตรรกะไบนารีเป็นหลัก แต่สัญญาณดิจิทัลสำหรับแต่ละคลื่นความถี่จะถูกมอดูเลตด้วยตรรกะที่มีค่าแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับความจุของแชนนอน (Shannon capacity)ของแต่ละช่อง สัญญาณ

สัญญาณดิจิทัลสามารถถูกสุ่มตัวอย่างโดยใช้สัญญาณนาฬิกาในช่วงเวลาปกติ โดยการส่งสัญญาณผ่านฟลิปฟลอปเมื่อทำเช่นนี้ สัญญาณอินพุตจะถูกวัดที่ขอบสัญญาณนาฬิกา และสัญญาณจากเวลานั้นจะถูกคงไว้จนกว่าจะถึงสัญญาณนาฬิกาถัดไป กระบวนการนี้เป็นพื้นฐานของตรรกะแบบซิงโครนัส

นอกจากนี้ยังมี ตรรกะแบบอะซิงโครนัสซึ่งไม่ใช้สัญญาณนาฬิกาเดียว และโดยทั่วไปจะทำงานได้เร็วกว่า และอาจใช้พลังงานน้อยกว่า แต่การออกแบบนั้นยากกว่ามาก

• การรบกวนระหว่างสัญลักษณ์

• มอนตี้ มอนต์โกโมรีการนำเสนอและบอกเล่าแบบดิจิทัล
• CodSim 2.0: ห้องปฏิบัติการเสมือนจริงแบบโอเพนซอร์สสำหรับแบบจำลองการสื่อสารข้อมูลดิจิทัลภาควิชาสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัยมาลากา จำลองการเข้ารหัสสายดิจิทัลและการปรับสัญญาณดิจิทัล เขียนด้วย HTML สำหรับเว็บเบราว์เซอร์ทุกชนิด