数字通信(digital telecommunications)是用数字信号作为载体来传输消息,或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。

1.数字通信的优缺点

 

数字通信可传输电报、数字数据等数字信号,也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。

 

数字通信的优点:

1、 抗干扰能力强:由于在数字通信中,传输的信号幅度是离散的,以二进制为例,信号的取值只有两个,这样接收端只需判别两种状态。信号在传输过程中受到噪声的干扰,必然会使波形失真,接收端对其进行抽样判决,以辨别是两种状态中的哪一个。只要噪声的大小不足以影响判决的正确性,就能正确接收(再生)。而在模拟通信中,传输的信号幅度是连续变化的,一旦叠加上噪声,即使噪声很小,也很难消除它。
数字通信抗噪声性能好,还表现在微波中继通信时,它可以消除噪声积累。这是因为数字信号在每次再生后,只要不发生错码,它仍然像信源中发出的信号一样,没有噪声叠加在上面。因此中继站再多,数字通信仍具有良好的通信质量。而模拟通信中继时,只能增加信号能量(对信号放大),而不能消除噪声。

2、差错可控:数字信号在传输过程中出现的错误(差错),可通过纠错编码技术来控制,以提高传输的可靠性。

3、 易加密:数字信号与模拟信号相比,它容易加密和解密。因此,数字通信保密性好。

4、易于与现代技术相结合:由于计算机技术、数字存贮技术、数字交换技术以及数字处理技术等现代技术飞速发展,许多设备、终端接口均是数字信号,因此极易与数字通信系统相连接

 

数字通信的缺点:

1、频带利用率不高:系统的频带利用率,可用系统允许最大传输带宽(信道的带宽)与每路信号的有效带宽之比来数字通信中,数字信号占用的频带宽,以电话为例,一路模拟电话通常只占据 4kHz 带宽,但一路接近同样话音质量的数字电话可能要占据 20 ~ 60kHz 的带宽。因此,如果系统传输带宽一定的话,模拟电话的频带利用率要高出数字电话的 5 ~ 15 倍。

2、系统设备比较复杂:数字通信中,要准确地恢复信号,接收端需要严格的同步系统,以保持收端和发端严格的节拍一致、编组一致。因此,数字通信系统及设备一般都比较复杂,体积较大。

 

数字通信的优缺点

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2.数字通信的特点

 

现代数字通信的原理是利用“0”和“1”两种符号来传送数据、文字、声音、图像等信息。同样道理,原本是传输模拟信号的电话变为“数字化”以后传送的话音也可以用“0”和“1”两种符号,按照一定的规律排列组合成的“代码”来传送,这叫做数字电话,也称为脉码通信。它是先将电话信号进行数字化处理,变成和电报信号相似的一串电码,然后把电码传送到对方。对方收到电码后,再把它还原为原来的电话信号,实现了传送信息的目的。

 

从20世纪中叶起,数字通信日益发展,开始出现了数字通信代替模拟通信的趋势。目前,无论是模拟通信,还是数字通信都获得了广泛的应用。从通信的发展历史来看,尽管低级的数字通信(电报通信)很早就出现了,但在一个很长的历史时期中,数字通信却比模拟通信的发展缓慢得多,实际使用的通信设备也比模拟通信少。今天,模拟通信技术已达到相当完善的程度,通过现有的通信设备,已经能使远在万里之遥的亲人会面相叙如同近在咫尺。此外,发展数字通信的原因就是除了数字信号本身具有的特点外,数字通信比模拟通信还有很多突出的优点。

 

数字通信的特点

(图片来源于互联网)

 

3.数字通信的应用

 

数字通信的早期历史是与电报的发展联系在一起的。1937年,英国人A.H.里夫斯提出脉码调制(PCM),从而推动了模拟信号数字化的进程。1946年,法国人E.M.德洛雷因发明增量调制。1950年C.C.卡特勒提出差值编码。1947年,美国贝尔实验室研制出供实验用的24路电子管脉码调制装置,证实了实现PCM的可行性。1953年发明了不用编码管的反馈比较型编码器,扩大了输入信号的动态范围。1962年,美国研制出晶体管24路1.544兆比/秒脉码调制设备,并在市话网局间使用。

 

数字通信与模拟通信相比具有明显的优点。它抗干扰能力强,通信质量不受距离的影响,能适应各种通信业务的要求,便于采用大规模集成电路,便于实现保密通信和计算机管理。不足之处是占用的信道频带较宽。

 

20世纪90年代,数字通信向超高速大容量长距离方向发展,高效编码技术日益成熟,语声编码已走向实用化,新的数字化智能终端将进一步发展。

 

数字通信的应用

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