数字通信技术

数字通信是一种用数字信号作为载体来传输信息的通信方式。

数字通信系统通常由用户设备、编码和解码、调制和解调、加密和解密、传输和交换设备等组成。发信端来自信源的模拟信号必须先经过信源编码转变成数字信号,并对这些信号进行加密处理,以提高其保密性;为提高抗干扰能力需再经过信道编码,对数字信号进行调制,变成适合于信道传输的已调载波数字信号并送入信道。在收信端,对接收到的已调载波数字信号经解调得到基带数字信号,然后经信道解码、解密处理和信源解码等恢复为原来的模拟信号,送到信宿。

为使数字信号的收发保持一一对应关系,建立数字通信系统时,必须采用相应的数字网同步技术。

数字通信可以传输电报、数据等数字信号,也可传输经过数字化处理的语音和图像等模拟信号。与模拟通信相比,数字通信具有许多突出优点:

一是抗干扰能力强。电信号在信道上传送的过程中,不可避免地要受到各种各样的电气干扰。在模拟通信中,这种干扰是很难消除的,使得通信质量变坏。而数字通信在接收端是根据收到的“ 1 ”和“ 0 ”这两个数码来判别的,只要干扰信号不是大到使“有电脉冲”和“无电脉冲”都分不出来的程度,就不会影响通信质量。

二是通信距离远,通信质量受距离的影响小。模拟信号在传送过程中能量会逐渐发生衰减使信号变弱,为了延长通信距离,就要在线路上设立一些增音放大器。但增音放大器会把有用的信号和无用的杂音一起放大,杂音经过一道道放大以后,就会越来越大,甚至会淹没正常的信号,限制了通信距离。数字通信可采取“整形再生”的办法,把受到干扰的电脉冲再生成原来没有受到干扰的那样,使失真和噪音不易积累。这样,通信距离可以达到很远。

三是保密性好。模拟通信传送的电信号,加密比较困难。而数字通信传送的是离散的电信号,很难听清。为了密上加密,还可以方便地进行加密处理。加密的方法是,采用随机性强的密码打乱数字信号的组合,敌人即使窃收到加密后的数字信息,在短时间内也难以破译。

四是通信设备的制造和维护简便。数字通信的电路主要由电子开关组成,很容易采用各种集成电路,体积小、耗电少。

五是能适应各种通信业务的要求。各种信息(电话、电报、图像、数据以及其它通信业务)都可变为统一的数字信号进行传输,而且可与数字交换结合,实现统一的综合业务数字网。

六是便于实现通信网的计算机管理。数字通信的缺点是数字信号占用的频带比模拟通信要宽。一路模拟电话占用的频带宽度通常只有 4 千赫,而一路高质量的数字电话所需的频带远大于 4 千赫。但随着光纤等传输媒质的采用,数字信号占用较宽频带的问题将日益淡化。数字通信将向超高速、大容量、长距离方向发展,新的数字化智能终端将产生。

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