王 雷,商世蘋,陳滿春
(鎮(zhèn)江中煤電子有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212023)
隨著社會的飛速發(fā)展,為了滿足人們對信息交互日益增長的需求,通信系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)該承擔實現(xiàn)高效通信的責任。近年來,隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,實現(xiàn)了數(shù)字通信技術(shù),隨著數(shù)字通信技術(shù)的出現(xiàn),解決了模擬通信技術(shù)的瓶頸,實現(xiàn)了穩(wěn)定、高速以及長距離的通信。
數(shù)字通信是指用數(shù)字信號作為載波傳輸信息或用數(shù)字信號對載波進行數(shù)字調(diào)制的一種通信方式。主要技術(shù)設(shè)備包括發(fā)射機、接收機和傳輸介質(zhì)?,F(xiàn)階段主要通過數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)、數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)和模擬信號數(shù)字傳輸通信系統(tǒng)開展數(shù)字通信。數(shù)字通信系統(tǒng)在生活中的應(yīng)用非常廣泛,使用數(shù)字信號來傳輸信息,主要描述發(fā)射機、接收機和傳輸介質(zhì)等設(shè)備(如圖1所示)。在該系統(tǒng)中可以看到三種通信方式:一種是數(shù)字頻帶數(shù)字傳輸系統(tǒng),一種啊數(shù)字和模擬信號,還有一種啊數(shù)字基帶傳輸單個數(shù)字信號,具有很強的抗干擾功能。
圖1
數(shù)字通信系統(tǒng)與現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合,促進了數(shù)字信號加密功能的發(fā)展,并得到了廣泛應(yīng)用。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍也在不斷擴大,從有線通信到無線通信,從公共移動網(wǎng)絡(luò)到私有網(wǎng)絡(luò),數(shù)字通信系統(tǒng)得到了快速的進步。
與模擬通信相比,數(shù)字通信具有明顯的優(yōu)勢??垢蓴_能力強,通信質(zhì)量不受距離影響,信號易于調(diào)制,保密性高,自動,可與計算機連接誤差控制,可支持多種通信業(yè)務(wù)。詳情如下:
(1)數(shù)字通信的抗干擾功能強于模擬通信。數(shù)字信號傳播的一種形式僅具有兩種不同的形式:“0”和“1”。即在傳播過程中,通過信號放大器,信號到達終端接收端時,仍能被再現(xiàn)和恢復。另一種數(shù)字信號以離散形式傳播。系統(tǒng)外部和內(nèi)部的噪聲干擾是不可避免的,但將噪聲控制在一定范圍內(nèi),就可以消除噪聲干擾。
(2)更適合遠距離傳輸。在遠距離信號傳輸中,仍然可以有效保證通信質(zhì)量。在數(shù)字通信系統(tǒng)中,采用再生方式消除遠距離傳輸噪聲對數(shù)字信號的影響,再生后的數(shù)字信號與原始數(shù)字信號相同,可連續(xù)傳送。由于距離的增加有很強的作用,所以比傳統(tǒng)的模擬信號更適合高質(zhì)量的長距離通信。
(3)數(shù)字信號易于調(diào)制。數(shù)字信號比模擬信號更方便、更快捷,但在現(xiàn)實生活中,模擬電路仍然占據(jù)通信的很大一部分??梢允褂靡呀⒌南蚋鱾€方向延伸的模擬電路傳輸數(shù)字信號,只有在數(shù)字終端設(shè)備才有可能,而且由于只有“0”和“1”兩種狀態(tài),而且信號調(diào)制非常簡單,波形轉(zhuǎn)換速度快,可以通過加調(diào)和解調(diào)作為數(shù)字信號之間的主要接口設(shè)備。儀器調(diào)整測試方便,體積小,可靠性高。一般來說,數(shù)字調(diào)幅、數(shù)字調(diào)頻、數(shù)字調(diào)相是三種最常用的方法。
(4)數(shù)字信號比模擬信號更機密。由于無線電波向四面八方傳播,只要終端的接收器與每個人兼容,任何人都可以接收傳輸。數(shù)字通信可以將信號綁定到編碼器并輸入密碼以進入要傳播的信道。為了得到信號,通過解碼器解鎖密碼限制。因此,廣告內(nèi)容防止了廣告信息的泄露。數(shù)字信號加密使用簡單的邏輯運算,例如“加”和“減”來簡單地“加”一個密碼。通過按照一定的規(guī)則發(fā)送語音代碼來傳輸帶有語音信息的代碼。數(shù)字通信對設(shè)備中使用的電路也有更簡單的要求。重量輕、功耗低、成本低。集成電路可以滿足通信需求,數(shù)字信號也很容易與電子計算機結(jié)合,還為電話、電報、視頻、數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞣N業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了更加便利的條件(如圖2所示)。
圖2
通信系統(tǒng)向數(shù)字時代的過渡,是從有線通信向無線通信、從公共移動網(wǎng)絡(luò)向?qū)S镁W(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)變,以實現(xiàn)全球數(shù)字通信的概念。另外,在現(xiàn)有綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,很容易實現(xiàn)新型的通信網(wǎng)絡(luò),可以通過多用途的用戶網(wǎng)絡(luò)接口,從發(fā)送端到接收端進行信號的數(shù)字化傳輸和交換。采用這種新技術(shù)可以擴大電信服務(wù)范圍,更加經(jīng)濟靈活,可以隨意轉(zhuǎn)換為現(xiàn)有的計算機互聯(lián)網(wǎng)、多媒體信息網(wǎng)、公用電話網(wǎng)和分組交換數(shù)字網(wǎng)。隨著數(shù)字通信設(shè)備的發(fā)展和不斷改進,在數(shù)字通信系統(tǒng)中采用微處理技術(shù)對信號進行轉(zhuǎn)換,使設(shè)備更加靈活地適應(yīng)各種長途電話呼叫。由于遠距離通信線路的投資遠高于終端設(shè)備,大容量的數(shù)字通信系統(tǒng)也將成為未來提高遠距離傳輸經(jīng)濟效益的主流趨勢。數(shù)字集成電路技術(shù),使數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)備制造變得更容易、成本更低、可靠性更高。
數(shù)字通信的發(fā)展是通信系統(tǒng)的數(shù)字化,即通信從有線向無線、從公用移動網(wǎng)向?qū)S镁W(wǎng)過渡。在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,通過結(jié)合用戶網(wǎng)絡(luò)接口,實現(xiàn)從發(fā)送端到接收端的數(shù)字交換,一個新的通信網(wǎng)絡(luò)就此產(chǎn)生。這項新技術(shù)可以在一定程度上擴展電信業(yè)務(wù),并使電信業(yè)務(wù)更加經(jīng)濟和靈活,實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)與信息、電話和分組交換數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的快速轉(zhuǎn)換傳輸。還可以利用微處理技術(shù)實現(xiàn)數(shù)字通信系統(tǒng)中的信號轉(zhuǎn)換,最終使設(shè)備的應(yīng)用更加廣泛。
目前,我國很多學校都在積極發(fā)展校園網(wǎng)絡(luò),數(shù)字通信系統(tǒng)在校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的有效應(yīng)用,可以促進校園網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋,包括圖書館、教學樓、辦公室等場所的子網(wǎng),校園骨干網(wǎng)作為中繼站,可以實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸和資源共享,原有的校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已不能滿足新時代校園網(wǎng)絡(luò)的安全建設(shè)要求。數(shù)字通信技術(shù)的使用可以全面覆蓋校園網(wǎng)絡(luò)的盲點,現(xiàn)代校園網(wǎng)的子網(wǎng)通常是根據(jù)需要而定,但其中必不可少的部分是校園骨干網(wǎng),其功能類似于中繼站,僅數(shù)據(jù)傳輸,但數(shù)字圖書存儲容量取決于客戶的官網(wǎng)系統(tǒng)和其他常用系統(tǒng)。除了校園骨干網(wǎng),教育子網(wǎng)和辦公子網(wǎng)也非常實用,前者為教師實現(xiàn)教學方式現(xiàn)代化提供了不可或缺的硬件基礎(chǔ),后者為教師提供了便捷的輔導,使校園里的每個人都可以在有大型活動的同時接收信息。
現(xiàn)階段,數(shù)字通信越來越占主導地位,并正在取代傳統(tǒng)的模擬通信,人們越來越關(guān)注計算機通信技術(shù)在社會發(fā)展中的重要性。電子計算機是信息時代的重要標志,數(shù)字通信技術(shù)是將通信技術(shù)與計算機系統(tǒng)相結(jié)合,促進了現(xiàn)代化通信的快速發(fā)展。并且現(xiàn)代通信技術(shù)也將逐漸向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。通信技術(shù)的數(shù)字化必須確保信息服務(wù)信號的數(shù)字化,隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展,通信系統(tǒng)也逐漸向數(shù)字化方向靠攏。微電子技術(shù)和微處理技術(shù)在通信設(shè)備中的應(yīng)用,可以使終端設(shè)備小型化和智能化。傳輸技術(shù)正朝著用戶線路高速、大容量、遠距離的方向發(fā)展。
綜上所述,數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在現(xiàn)代社會的發(fā)展中占有舉足輕重的地位,直接影響著國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活質(zhì)量。目前,我國的數(shù)字壓縮技術(shù)越來越成熟,通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)也越來越完善。數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,智能水平的提高,為人們提供更高層次的通信奠定了堅實的基礎(chǔ)。在光纖傳輸介質(zhì)如火如荼之前,數(shù)字通信系統(tǒng)主要采用電纜、微波等有限介質(zhì)進行傳輸,當前光纖技術(shù)的發(fā)展無疑將推動數(shù)字通信的發(fā)展,數(shù)字通信系統(tǒng)的有效應(yīng)用將促進經(jīng)濟和社會的發(fā)展。