数字通信技术与应用
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1.2 数字通信的特点

数字通信具有以下几个主要特点。

1.抗干扰能力强,无噪声积累

在模拟通信中,为了提高信噪比,需要及时对传输信号进行放大(增音),但与此同时,串扰进来的噪声也被放大,如图1-12(a)所示。由于模拟信号的幅值是连续的,难以把传输信号与干扰噪声分开,随着传输距离的增加,噪声累积越来越大,将使传输质量严重恶化。

对于数字通信,由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值),在传输过程中受到噪声干扰,当信噪比还没有恶化到一定程度时,即在适当的距离,采用再生的方法,再生成已消除噪声干扰的原发送信号,如图1-12(b)所示。由于无噪声积累,可实现长距离、高质量的传输。

图1-12 两类通信方式抗干扰性能比较

2.便于加密处理

信息传输的安全性和保密性越来越显得重要。数字通信的加密处理比模拟通信容易得多。以语音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密、解密处理,如图1-13所示。

图1-13 加密数字电话方框图

3.采用时分复用实现多路通信

时分复用是利用各种信号在信道上占有不同的时间间隙,同在一条信道上传输,并且互不干扰。

4.设备便于集成化、微型化

数字通信采用时分多路复用,不需要昂贵的、体积较大的滤波器。由于设备中大部分电路都是数字电路,可以用大规模和超大规模集成电路实现,这样功耗也较低。

5.占用信道频带宽

一路数字电话的频带为64kHz(见第3章),而一路模拟电话所占频带仅为4kHz,前者是后者的16倍。然而随着微波、卫星、光缆信道的大量利用(其信道频带非常宽),以及频带压缩编码器的实现和大量使用,数字通信占用频带宽的矛盾正逐步减小。