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数字通信为何独领风骚

发布时间:2018-04-26 09:43浏览量:

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数字通信为何独领风骚
 
也有人唏嘘模拟通信的辉煌时代已经过去,认为模拟通信才是连续的、无失真的通信。这畨话或许不无道理,因为我们知道,模拟信号变为数字信号,第一个关键步骤在于采样。奈奎斯特定理已经证明了当采样频率大于两倍带限信号带宽时,信号可以完全由其采样样本来恢复。然而我们知道,冲激采样在物理上是不可实现的,即使是零阶保持采样也不可能真正实现,因此在采样环节上不可避免地存在失真。其次,采样之后得到的电平值,还必须经过量化,数字通信系统是无法处理无限多个电平值的,必须要将其按区间划分,变成有限多个电平值,才能转变为数字。在量化这个环节,也同样不可避免地存在失真。
 
实际上,在我们的生活中,也的确存在模拟通信系统优于数字通信系统的情况。比如说,电影一般而言是采用胶片拍摄的,胶片能够更加细腻地体现场景的细节和氛围,在色彩、光线变化、影调等各个方面都比数码能包容的程度更高。光学摄像机就是典型的模拟通信系统,它的原理是通过凸透镜将光信号在胶片上成像。优质胶片的成像质量目前还是优于数码产品的,只是它们的价格十分高昂。
 
然而在现代社会中,数字技术的应用却远远超过了模拟技术。大哥大被小巧的GSM手机踢进了博物馆,磁带被CD扔进了垃圾堆,就连模拟电视也即将被数字电视所取代。我们不禁要问,数字通信系统到底有什么好,为何俨然有一统江湖之势?
 
数字通信相对于模拟通信,其最大的一个优点在于噪声的处理。 数字信号的码流只有高低两个电平,容易进行区分,同时可以在信道编码的过程中插入很多冗余的信息来提高信道传输的可靠性,而模拟通信技术由于不具备信道编码技术,在差错控制方面和数字技术差距较大。
 
数字通信的这个优点在长距离通信时显得尤其重要。数字传输允许对数字信号进行再生处理,这样就可以在每个再生节点消除噪声的影响。而与此相反,长距离传输中叠加到模拟信号上的噪声会随着模拟信号电平的周期性放大而逐次累积。



数字系统的另一大优点是便于保密,我们可以对基带信号进行人为的扰乱以实现加密。比如说面对"00110100110001〃这么一长串二进制比特,我们可以对其和一串伪随机序列"01011100101001〃 进行逻辑运算。如果第三方要知道原来的信息,他就必须知道所采用的算法和伪随机序列,这个难度是很大的。.当然这里的加密算法仅仅是一个二进制加法,未免显得过于简单,实际应用中的加密算法比这个要复杂得多。
 
 
 
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