模擬信號(analog data)是由傳感器采集得到的連續變化的值,例如電壓、電流、溫度、壓力,以及目前在電話、傳真、無線電和電視廣播中的聲音和圖像。在信息系統中,若信道中傳輸的是模擬信號則稱為模擬通信。
信號波形隨著信息的變化而變化,其特點是幅度連續(連續的含義是在某一取值范圍內可以取無限多個數值)。若信號波形在時間上也是連續的,則稱為連續信號;如果波形在時間上是離散的,則叫做離散信號,但因為其幅度仍然是連續的,所以仍然是模擬信號。
模擬信號的優點是直觀且容易實現,但同時,它也具有嚴重的缺點:
(1)抗干擾能力弱
電信號在沿線路的傳輸過程中會受到外界的通信系統內部的各種噪聲干擾,噪聲和信號混合后難以分開,從而使得通信質量下降。線路越長,噪聲的積累也就越多。例如翻錄錄音帶、錄像帶,每翻錄一次,聲音、圖像質量就差一次,原因就在于此。
(2)保密性差
模擬通信,尤其是微波通信和有線通信,很容易被竊聽。只要收到模擬信號,就容易得到通信的內容。那什么是電視機的數字信號呢?
數字信號(digital data)是數據經采樣、量化、編碼后得到的離散的值,例如在計算機中用二進制代碼表示的字符、圖形、音頻與視頻數據。在通信系統中,若信道中傳輸的是數字信號則稱為數字通信。
數字信號的特點是幅值被限制在有限的數值之內,它不是連續的,而是離散的。
數字信號的優點在于:
1.抗干擾能力強,無噪聲積累
在模擬通信中,為了提高信噪比,需要在信號傳輸過程中及時對衰減的傳輸信號進行放大,信號在傳輸過程中不可避免疊加的噪聲也被同時放大,隨著傳輸距離的增加,噪聲積累越來越多,以致傳輸質量嚴重惡化。
由于數字信號的幅值為有限個離散值(通常取兩個幅值),在傳輸過程中雖然也受到噪聲的干擾,但當信噪比惡化到一定程度時,即在適當的距離采用判決再生的方法,再生成沒有噪聲干擾的和原發送端一樣的數字信號,所以可以實現長距離高質量的傳輸。
2.便于加密處理
信息傳輸的安全性和保密性越來越重要,數字通信的加密處理比模擬通信容易得多,以語音信號為例,經過數字變換后的信號可以用簡單的數字邏輯運算進行加密、解密處理。
3.便于儲存、處理和交換
數字信號形式和計算機所用信號一致,都是二進制代碼,因此便于與計算機聯網,也便于用計算機對數字信號進行存儲、處理和交換,可使通信網的管理、維護實現自動化、智能化。
4.設備便于集成化、微型化
數字信號采用時分多路復用,不需要體積較大的濾波器。設備中大部分電路是數字電路,可用大規模和超大規模集成電路實現,因此體積小、功耗低。
5.便于構成綜合數字網和綜合業務數字網
采用數字傳輸方式,可以通過程控數字交換設備進行數字交換,以實現傳輸和交換的綜合。另外,電話業務和各種非話業務都可以實現數字化,構成綜合業務數字網。
與模擬信號比起來,數字信號具有很多優點,所以各國都在積極發展數字通信。近年來,我國數字通信得到迅速發展,正朝著高速化、智能化、寬帶化和綜合化方向前進。
























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