模拟通信与数字通信

1、模拟通信与数字通信一、通信系统中的消息和信号通信系统中的消息可以分为连续消息模拟消息和离散消息数字消息。 其中，连续消息的状态是连续变化的，如语音、图像等；离散消息的状态可数或 离散，如符号、文字、数据等。信号是消息的表现形式，消息被承载在电信号的某一参量上。 因此，信号可 以分为模拟信号电信号的该参量连续取值，如普通 机收发的语音信号 和 数字信号电信号的该参量离散取值，如计算机内的 PCI/ISA总线的信号。模拟信号是指信号波形随着信息的变化而变化，其特点是幅度随时间变化而 连续变化。模拟信号按一定的时间间隔 T抽样后的抽样信号，由于其波形在时间 上是离散的，因此又称离散信号。但此信号的幅

2、度是连续的，所以仍然是模拟信 号。 、 、电视信号都是模拟信号。数字信号是指那些在时间上和数值上都离散的信号， 一方面它们在时间上的 变化是不连续的，总是发生在离散的瞬间；另一方面，它们的数值大小和增减变 化，也都是采取数字的形式。我们通常使用二进制数列来表示数字信号的数值， 也就是0和1的状态。模拟信号和数字信号可以互相转换。因此，任何一个消息既可以用模拟信号 表示，也可以用数字信号表示。相应的，通信系统也可以分为模拟通信系统与数 字通信系统两大类。二、模拟通信系统1模拟通信系统的模型。模拟通信系统在信道中传输的是模拟信号，其模型 如图下所示。其中，基带信号是由消息转化而来的原始模拟信号，一

3、般含有直流和低频成分，不宜直接传输；已调信号是由基带信号转化来的、 频域特性适合信 道传输的信号，又称频带信号。模拟通信系统的主要研究内容是不同信道条件下不同的调制解调方法。2模拟通信系统的特点。模拟通信系统的优点是直观且容易实现， 其缺点主 要表达在保密性差及抗干扰能力弱等方面。 保密性差。模拟通信，尤其是微波通信和有线明线通信，很容易被窃听。只要收到模拟信号，就容易得到通信内容。 抗干扰能力弱。电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部 的各种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，从而使得通信质量下降。线路越 长，噪声的积累就越多。三、数字通信系统1数字通信系统的模型。数字通信系统

4、在信道中传输的是数字信号，其模型如以下图所示。其中，信源编/解码器用来实现模拟信号与数字信号之间的转换；加/解密器用来实现数字信 号的保密传输；信道编/解码器用来实现过失控制功能和对抗由于信道条件造成 的误码；调制/解调器用来实现数字信号的传输与复用。以上各个局部的功能可 根据具体的通信需要进行设置，数字通信系统的主要研究内容是这些功能的具体 实现方法。2数字通信系统的特点。数字通信系统的优点。?数字电路易于集成化，因此数字通信设备功耗低，易于小型化。?再生中继无噪声累积，抗干扰能力强。数字信号在传输过程中会混入杂音，可以利用电子电路构成的门限电压阈值去衡量输入的信号电压，只有到达某 一电压幅

5、度，电路才会有输出值，并自动生成一个正切的脉冲整形或再生。 为了防止误码， 在电路中设置了检验错误和纠正错误的方法， 因而数字传输适用 于较远距离的传输和性能较差的线路。?信号易于进行加密处理，保密性强。?支持各种消息的传递。?可构建综合数字通信网。采用时分交换后，传输和交换统一起来，可以形 成一个综合数字通信网。 数字通信系统的缺点。?数字信号占用信道频带较宽，因此频带利用率较低。因为线路传输的是脉 冲信号，传送一路数字化语音信息需占64 kHz的带宽，而一个模拟话路只占用4 kHz带宽，即一路数字信号占了多个模拟话路。对某一话路而言，它的利用率降 低了，或者它对线路的要求提高了。?技术要求

6、复杂，尤其是同步技术要求精度很高。接收方要能正确地理解发 送方的意思，就必须正确地把每个码元区分开来，并且找到每个信息组的开始， 这就需要收发双方严格实现同步， 如果组成一个数字网的话， 同步问题的解决将 更加困难。?进行模 / 数转换时会带来量化误差。 随着大规模集成电路的使用以及光纤等 宽频带传输介质的普及， 信息的存储和传输越来越多地使用数字信号方式， 因此 必须对模拟信号进行模 / 数转换，在转换中不可防止地会产生量化误差。四、模拟通信与数字通信的比较模拟通信开展得比较早， 技术比较成熟， 在相同条件下比数字通信传输的话 路多。但模拟通信不能容纳多种通信方式而形成综合网， 所以不能满足通信开展 的需求。数字通信有利于设备集成化和小型化， 抗干扰能力强， 易于保密， 可用于电 缆、光纤、无线或卫星通信，能满足综合业务数字网的要求，很有开展前途。总 的来说，数字通信比模拟通信的优点多，两者的比较如下表所示。比较工程模拟通信数宇通信时间特性连续幅度特性连续无限个数旺化有限个敎线路传输频半复川时间复用平均每路