1.4 数字通信的特点

数字通信已成为当代通信技术的主流。与模拟通信相比，无论在传输质量上还是在技术上都有其显著特点。

1.优点

（1）抗干扰能力强，可消除噪声积累，因此可中继，可多次复制（再生）。信号在传输过程中必然会受到各种噪声及干扰的影响。在模拟通信系统中，模拟信号在传输过程中随距离的增加幅度不断减小。为保证通信质量，每隔一段距离需对已衰减的信号进行一次放大（增音），但在放大有用信号的同时噪声也被放大，而且随传输距离的增加，噪声积累越来越大，信噪比越来越小，从而影响了长距离通信的质量。而在数字通信系统中，只有当噪声干扰幅度超过某一门限时，才能使脉冲从“有”变“无”，或从“无”变“有”，从而改变原始信号中的信息。但在传输距离不太长，噪声干扰还不足以使数字信号产生误码时，可以利用再生中继器，采用抽样判决的方法消除噪声积累，提高通信质量。数字通信与模拟通信抗干扰性能比较如图1-5所示。

图1-5 数字通信与模拟通信抗干扰性能比较

（2）可采用信道编码技术，降低传输误码率。在数字通信系统中，可通过信道编码技术进行检错与纠错，降低误码率，提高传输质量。

（3）便于与各种数字终端接口连接，可用现代计算机技术对数字信号进行处理、变换、存储，形成智能网。在原模拟通信系统中，不同业务种类有各自的特点且信号形式也不统一，因此需要各自专门的通信网来实现，灵活性和经济性都很差。而数字通信可将声音、图像、数据等不同类型的业务信息数字化，使它们都变成二进制码元，实现信号形式的统一，从而穿插在一起用同一个通信网进行综合处理。由于数字通信中的二进制数字信号与计算机所采用的数字信号完全一致，所以数字通信设备可以很方便地与计算机连接，便于用计算机对数字信号进行存储、处理和交换，可使通信网的管理与维护实现自动化、智能化。

（4）便于加密处理，且保密性好。随着通信的发展，对信息交流的安全性、保密性要求越来越高。数字信号是由“0”、“1”组合的脉冲序列，在解码之前本身具有一定的保密性。为进一步提高其安全性，可以进行加密处理，加密过程方便简单，只需要采用常用的逻辑电路就可实现。例如，设原始信号a为1011010，密码信号b为1100001，加密电路可采用异或门。经模二加运算后输出的已加密信号c为0111011。若不知道密码信号b则无法恢复原始信号a。收端解密电路还是简单的异或门，将加密信号c和密码信号b进行模二加运算，就可以恢复出原始信号a，如图1-6所示。

图1-6 数字信号加密

（5）便于集成化，从而使通信设备微型化，降低成本。模拟通信系统为提高通信容量采用频分复用。为防止调制信号间的干扰，需要大量高质量的滤波器等设备，因此造价很高。而数字通信可采用中、大规模甚至超大规模集成电路实现，这样不仅降低了造价，而且还具有体积小、功耗低、重量轻等优点。

2.缺点

（1）占用频带宽。以电话通信为例，模拟语音的频带为300～3400Hz，一路模拟电话约占4kHz信道带宽。而数字电话以常用的脉冲编码调制系统为例，要接近同样模拟语音质量，它最少要占用32kHz信道带宽。不过，随着频带压缩技术的应用和光纤等大容量宽带传输线路的发展，这一缺点将逐步得到克服。

（2）同步技术要求高。在数字通信中，接收方要能正确地解调发送方的信号，就必须正确地把每个码元区分开来，并且找到每个信息码组的开始，这就需要收发双方严格实现同步，因而系统设备复杂。如果要组成一个数字通信网的话，同步问题的解决将更加复杂