第九章第五節數字通信技術
數字通信的特點
1抗幹擾能力強，無噪聲積累
在模擬通信中，為了提高信噪比，需要在信號傳輸過程中及時對衰減的傳輸信號進行放大，
信號在傳輸過程中不可避免地疊加上的噪聲也被同時放大，隨著傳輸距離的增加，噪聲累積
越來越多，致使傳輸質量嚴重惡化。對於數字通信，由於數字信號的幅值為有限個離散值(
通常取兩個幅值)，在傳輸過程中雖然也受到噪聲的幹擾，但當信噪比惡化到一定程度時，
即在適當的距離采用判決再生的方法，再生成沒有噪聲幹擾的和原發送端一樣的數字信號，
所以可實現長距離高質量的傳輸。
2便於加密處理
信息傳輸的安全性和保密性越來越重要，數字通信的加密處理的比模擬通信容易得多，以話
音信號為例，經過數字變換後的信號可用簡單的數字邏輯運算進行加密、解密處理。
3便於存儲、處理和交換
數字通信的信號形式和計算機所用信號一致，都是二進製代碼，因此便於與計算機聯網，也
便於用計算機對數字信號進行存儲、處理和交換，可使通信網的管理、維護實現自動化、智
能化。
4設備便於集成化、微型化
數字通信采用時分多路複用，不需要體積較大的濾波器。設備中大部分電路是數字電路，可
用大規模和超大規模集成電路實現，因此體積小、功耗低。
5便於構成綜合數字網和綜合業務數字網
采用數字傳輸方式，可以通過程控數字交換設備進行數字交換，以實現傳輸和交換的綜合。
另外，電話業務和各種非話業務都可以實現數字化，構成綜合業務數字網。
6占用信道頻帶較寬
一路模擬電話的頻帶為4kHz帶寬，一路數字電話約占64kHz，這是模擬通信目前仍有生命力
的主要原因。隨著寬頻帶信道(光纜、數字微波)的大量利用(一對光纜可開通幾千路電話)，
以及數字信號處理技術的發展(可將一路數字電話的數碼率由64kb/s壓縮到32kb/s，甚至更
低的數碼率)，數字電話的帶寬問題已不是主要問題了。
從以上介紹可知，數字通信具有很多優點，所以各國都在積極發展數字通信。近年來，我
國數字通信得到迅速發展，正朝著高速化、智能化、寬帶化和綜合化方向邁進。
模擬信號和數字信號
1模擬信號
信號波形模擬著信息的變化而變化。其特點是幅度連續(連續的含義是在某一取值範圍內可
以取無限多個數值)。模擬信號，其信號波形在時間上也是連續的，因此它又是連續信號。
信號是對模擬信號按一定的時間間隔T抽樣後的抽樣信號，由於其波形在時間上是離散的，
它又叫離散信號。但此信號的幅度仍然是連續的，所以仍然是模擬信號。電話、傳真、電視
信號都是模擬信號。
2數字信號
數字信號，其特點是幅值被限製在有限個數值之內，它不是連續的而是離散的。二進碼，每
一個碼元隻取兩個幅值(0，A)；四進碼，每個碼元取四(3，1，－1，－3)中的一個。這種幅
度是離散的信號，稱數字信號。
信號的數字化過程
信號的數字化需要三個步驟：抽樣、量化和編碼。抽樣是指用每隔一定時間的信號
值序列來代替原來在時間上連續的信號，也就是在時間上將模擬信號離散化。量化是用有限
個幅度值近似原來連續變化的幅度值，把模擬信號的連續幅度變為有限數量的有一定間隔的