1.2.2 数字通信主要特点
目前,无论是模拟通信还是数字通信,在不同的通信业务中都得到了广泛的应用。但是,数字通信的发展速度已明显超过模拟通信,成为当代通信技术的主流。与模拟通信相比,数字通信更能适应现代社会对通信技术越来越高的要求。数字通信的最显著特点是:
(1)抗干扰能力强。以二进制为例,信号的取值只有两个,这样接收端只需判别两种状态。信号在传输过程中受到噪声的干扰,必然会发生波形畸变,接收端对其进行抽样判决,以辨别是两个状态中的哪一个。只要噪声的大小不足以影响判决的正确性,就能实现正确接收。而模拟通信系统中传输的是随时间连续变化的模拟信号,它要求接收机能够高度保真地重现原发送信号波形,如果模拟信号叠加上噪声,即使噪声很小,也很难予以消除。此外,在远距离传输中,如中继通信系统中,各中继站可利用数字通信特有的判决再生接收方式,对数字信号波形进行整形再生而消除噪声积累。
(2)差错可控。可以采用信道编码技术降低传输系统的误码率,从而有效地提高传输的可靠性。
(3)易于与各种数字终端接口,用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储,从而形成智能网。
(4)易于集成化。由于数字化通信芯片易于设计、流片,因而易于实现大规模集成,以便使通信设备微型化、智能化。
(5)易于加密处理。比如发送端可以用一个通信双方确知的数字序列(密码)与数字信息序列通过模2加运算实现加密,接收端再用该数字序列(密码)与接收到的加密序列模2加就可恢复信息序列。这种加密方式比之模拟加密不但实现简单,且保密强度高。
然而,数字通信的许多优点都是用比模拟通信占据更宽的系统频带为代价而换取的。以电话为例,一路模拟电话通常只占据4kHz带宽,但一路接近同样话音质量的数字电话可能要占据20~60kHz的带宽,因此数字通信的频带利用率不高。另外,由于数字通信对同步要求高,因而系统设备比较复杂。不过,随着新的宽带传输信道(如光纤)的采用、新的调制技术和超大规模集成电路的发展,数字通信的这些缺点已经大为弱化。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展和广泛应用,数字通信在今后的通信方式中必将逐步取代模拟通信而占据主导地位。