模擬通信與數(shù)字通信

1、模擬通信與數(shù)字通信一、通信系統(tǒng)中的消息和信號通信系統(tǒng)中的消息可以分為連續(xù)消息模擬消息和離散消息數(shù)字消息。 其中，連續(xù)消息的狀態(tài)是連續(xù)變化的，如語音、圖像等；離散消息的狀態(tài)可數(shù)或 離散，如符號、文字、數(shù)據(jù)等。信號是消息的表現(xiàn)形式，消息被承載在電信號的某一參量上。 因此，信號可 以分為模擬信號電信號的該參量連續(xù)取值，如普通 機收發(fā)的語音信號 和 數(shù)字信號電信號的該參量離散取值，如計算機內的 PCI/ISA總線的信號。模擬信號是指信號波形隨著信息的變化而變化，其特點是幅度隨時間變化而 連續(xù)變化。模擬信號按一定的時間間隔 T抽樣后的抽樣信號，由于其波形在時間 上是離散的，因此又稱離散信號。但此信號的幅

2、度是連續(xù)的，所以仍然是模擬信 號。 、 、電視信號都是模擬信號。數(shù)字信號是指那些在時間上和數(shù)值上都離散的信號， 一方面它們在時間上的 變化是不連續(xù)的，總是發(fā)生在離散的瞬間；另一方面，它們的數(shù)值大小和增減變 化，也都是采取數(shù)字的形式。我們通常使用二進制數(shù)列來表示數(shù)字信號的數(shù)值， 也就是0和1的狀態(tài)。模擬信號和數(shù)字信號可以互相轉換。因此，任何一個消息既可以用模擬信號 表示，也可以用數(shù)字信號表示。相應的，通信系統(tǒng)也可以分為模擬通信系統(tǒng)與數(shù) 字通信系統(tǒng)兩大類。二、模擬通信系統(tǒng)1模擬通信系統(tǒng)的模型。模擬通信系統(tǒng)在信道中傳輸?shù)氖悄M信號，其模型 如圖下所示。其中，基帶信號是由消息轉化而來的原始模擬信號，一

3、般含有直流和低頻成分，不宜直接傳輸；已調信號是由基帶信號轉化來的、 頻域特性適合信 道傳輸?shù)男盘?，又稱頻帶信號。模擬通信系統(tǒng)的主要研究內容是不同信道條件下不同的調制解調方法。2模擬通信系統(tǒng)的特點。模擬通信系統(tǒng)的優(yōu)點是直觀且容易實現(xiàn)， 其缺點主 要表達在保密性差及抗干擾能力弱等方面。 保密性差。模擬通信，尤其是微波通信和有線明線通信，很容易被竊聽。只要收到模擬信號，就容易得到通信內容。 抗干擾能力弱。電信號在沿線路的傳輸過程中會受到外界的和通信系統(tǒng)內部 的各種噪聲干擾，噪聲和信號混合后難以分開，從而使得通信質量下降。線路越 長，噪聲的積累就越多。三、數(shù)字通信系統(tǒng)1數(shù)字通信系統(tǒng)的模型。數(shù)字通信系統(tǒng)

4、在信道中傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，其模型如以下圖所示。其中，信源編/解碼器用來實現(xiàn)模擬信號與數(shù)字信號之間的轉換；加/解密器用來實現(xiàn)數(shù)字信 號的保密傳輸；信道編/解碼器用來實現(xiàn)過失控制功能和對抗由于信道條件造成 的誤碼；調制/解調器用來實現(xiàn)數(shù)字信號的傳輸與復用。以上各個局部的功能可 根據(jù)具體的通信需要進行設置，數(shù)字通信系統(tǒng)的主要研究內容是這些功能的具體 實現(xiàn)方法。2數(shù)字通信系統(tǒng)的特點。數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點。?數(shù)字電路易于集成化，因此數(shù)字通信設備功耗低，易于小型化。?再生中繼無噪聲累積，抗干擾能力強。數(shù)字信號在傳輸過程中會混入雜音，可以利用電子電路構成的門限電壓閾值去衡量輸入的信號電壓，只有到達某 一電壓幅

5、度，電路才會有輸出值，并自動生成一個正切的脈沖整形或再生。 為了防止誤碼， 在電路中設置了檢驗錯誤和糾正錯誤的方法， 因而數(shù)字傳輸適用 于較遠距離的傳輸和性能較差的線路。?信號易于進行加密處理，保密性強。?支持各種消息的傳遞。?可構建綜合數(shù)字通信網(wǎng)。采用時分交換后，傳輸和交換統(tǒng)一起來，可以形 成一個綜合數(shù)字通信網(wǎng)。 數(shù)字通信系統(tǒng)的缺點。?數(shù)字信號占用信道頻帶較寬，因此頻帶利用率較低。因為線路傳輸?shù)氖敲} 沖信號，傳送一路數(shù)字化語音信息需占64 kHz的帶寬，而一個模擬話路只占用4 kHz帶寬，即一路數(shù)字信號占了多個模擬話路。對某一話路而言，它的利用率降 低了，或者它對線路的要求提高了。?技術要求

6、復雜，尤其是同步技術要求精度很高。接收方要能正確地理解發(fā) 送方的意思，就必須正確地把每個碼元區(qū)分開來，并且找到每個信息組的開始， 這就需要收發(fā)雙方嚴格實現(xiàn)同步， 如果組成一個數(shù)字網(wǎng)的話， 同步問題的解決將 更加困難。?進行模 / 數(shù)轉換時會帶來量化誤差。 隨著大規(guī)模集成電路的使用以及光纖等 寬頻帶傳輸介質的普及， 信息的存儲和傳輸越來越多地使用數(shù)字信號方式， 因此 必須對模擬信號進行模 / 數(shù)轉換，在轉換中不可防止地會產(chǎn)生量化誤差。四、模擬通信與數(shù)字通信的比較模擬通信開展得比較早， 技術比較成熟， 在相同條件下比數(shù)字通信傳輸?shù)脑?路多。但模擬通信不能容納多種通信方式而形成綜合網(wǎng)， 所以不能滿足通信開展 的需求。數(shù)字通信有利于設備集成化和小型化， 抗干擾能力強， 易于保密， 可用于電 纜、光纖、無線或衛(wèi)星通信，能滿足綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的要求，很有開展前途?？?的來說，數(shù)字通信比模擬通信的優(yōu)點多，兩者的比較如下表所示。比較工程模擬通信數(shù)宇通信時間特性連續(xù)幅度特性連續(xù)無限個數(shù)旺化有限個敎線路傳輸頻半復川時間復用平均每路