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1、第9卷第4期兵团教育学院学报vol9No41999年第4期JOURNALOFBINGTUANEDUCATIONINSTITUTEDec1999数字通信技术的应用与发展姬宗岭现代通信正朝着数字化、宽带化、智能化、综合化和个人化方向迅速发展,其中通信数字化是关键,是其它四化的基础。由于数字通信与原来的模拟通信相比,具有抗干扰性强,可靠性高,便于加密,集成化程度高,可以实现多种通信业务的综合等许多优点。因此,数字通信已成为世界各国当今和今后通信的主要方向,数字通信必将最终取代模拟通信。一、数字通信
2、与模拟通信现代电子通信,就它的基本技术体制来说,可分为两种类型;模拟通信、数字通信。1、模拟信号(或叫连续信号)在通信时,消息是携带在信号下的某个参救或某几个参量上的(连续波的振幅、频率、相位、脉冲波的振幅、宽度、位置等)。信号的某个参量可以取无限多个数值,并且与消息一一对应则该信号称为摸拟信号。如语声激励活筒而产生的语言信号,摄象机输出的亮度信号等。图1(a)(b)所示信号均为模拟信号。图1(a)连续信号图图2(b)抽样信号2、数字信号(或叫离散信号)凡某一参量只能取有限个数值的信号,称之数字信号
3、。如早期的电报信号,电传机送出的脉冲信号等。图2(a)(b)所示信号均为数字信号。3、模拟通信与数字通信用模拟信号的形式来传递信息的通信方式,我们称为模拟通信。用数字信号的形式来传递信息的通信方式,我们称为数字通信。这里需要强调,任何一种信息,既可以用模拟方式传输,也可以用数字方式传输。也就是讲模拟信号并非一定要在模拟通信系统中才能传输,任何模拟信号都可经模/数转换主为为数字信号后,在数字信道中传输,如数字电话通信。数字信号也并非一定要在数字通信系统中才能传输。只要加上相应的数字终端设备,即数/模转换器
4、,数字信号也可以在模拟通信系统中55传输。如利用无线短波信道构成计算机网络通信,便于突发事件、抢险救灾,应急通信指挥等。总之,不论是模拟通信还是数字通信,在整个通信系统中有较大一部分是可以共用的,数、模通信是可以兼容的。图2(a)二进码图2(b)四进制码4、数字通信的优缺点抗干能力强,无噪声积累,可实现长距离高质量传输。!数字通信传输数字信号,可采用简单的逻辑实现加密、解密措施施、便于保密通信。∀可采用信道编码技术使错误率降低。#设备便于集成化、微型化。∃更有利于传输和交换的综合。%可兼容电话、
5、电报、数据和图像等各种信息的传输,组成综合业务数字网。&占用信道频带宽,这是数字通信主要的缺点。以电话为例,模拟通信中一路话音信号占用颁带为4KHz,而数字电话一般需要十几~几十KHz的带宽。此外,数字通信的设备一般也比模拟通信复杂。二、数字通信技术应用的主要方面1、数字电缆通信系统从数字通信发展历史来看,数字电缆通信系统是最早的数字通信系统。大约从六十年代初期脉冲编码调制(PCM)在市内电话中继线上的应用获得成功以来,数字电缆通信系统不仅迅速、经济且高质量地解决了当初城市发展中出现的市内电话中继线严重
6、不敷应用的问题,而且也促进了整个数字通信技术的发展。PCM数字电缆传输系统的组成如图3所示。图3数字电缆传输系统从图3可知,PCM数字龟缆传输系统由若干个中继段链接而咸,每个中继段又是电缆对和再生中继器链接构成的。56!数字通信与模拟通信相比,其主要优点就是可以采用再生中继方式消除传输过程中的嗓声积累,实现远距离、大容量、高质量的数字通信。由于电缆传输中存在着各种嗓声干扰以及信道本身不理想对信息的影响,为了解决这个问题,在每隔一定距离加一个再生中继器,使已失真的信号经过整形再向更远的距离传输。即再
7、生中继器具有能够再生数字信号的功能。∀目前,国际上PCM可以分为两大数字复接系列,以日本为代表的PCM-24系列和以欧洲为代表的PCM-30/32系列。七十年代以来,PCM主要向高速率、大容量和远距离方面发展,相继研制了PCM的二次群,三次群和更高的同轴电缆传输系统。八十年代以来,随着光纤通信技术的发展,数字光纤传输取代数字电缆传输。但是,在当今,现有的、大规模的电缆网上发展数字通信仍具较大的现实意义。2、数字光纤通信系统光纤通信是利用光纤作传输介质,光波作为信息载体进行通信。光纤通信系统,通常指发送端
8、对光源进行强度调制,接收端用光电检测器对收端的光信号进行直接检测系统。光纤通信系统主要由光纤、光源和光检测器组成,如图4所示。图4数字光纤通信系统的基本组成框图!基本工作原理:由PCM复用设备送出的脉码调制信号,被光发送端机接收后将电信变成光信号[采用光源是半导体激光器(LD)或半导体发光二极管(LED),电/光转换流程图,电信号∋PCM复用设备∋脉冲信号∋发射机(半导体激光器LD)∋光信号。最后将光信号送入光纤,再由光纤传送至光接收端机
