数字通信时代

“数字”是一个人人都熟悉的概念，这里的“数字”和我们平时所说的数字有一定的联系，但已经是一个不同范畴的概念了。数字是和模拟相对的， 所谓模拟信号，就是在时间上、幅度上都连续的信号。例如，我们现在用的普通电话线上的电信号就是模拟信号，它是模仿声音信号的变化而变化的。数字信号是时间、幅度都只能取离散数值的信号。数字通信就是所传送的信息是用数字信号来表示的通信方式。在通信领域，通常采用二进制来表示数字，因为二进制只有“0”和“1”两个基数，最为简单。例如，我们可以用电流“通”的状态表示“1”，用电流“断”表示“0”，或者用电压“高” 表示“1”，电压“低”表示“0”。

数字信号并不是只能表示数字的，一切信息，如文字、声音、图像等都可以通过编码用数字信号来表示。例如，英语中有 26 个字母，我们可以用五位二进制数给它们编码，不同的数表示不同的字母。汉字的数目虽然庞大， 但也可以用同样的方法进行编码。

图像也可以表示成数字信号。一幅黑白的两色图像，如果我们仔细地观察，就会发现它是由无数密密麻麻的小点组成的。这样的点越细密，图像就越清晰。所以，我们可以把一幅图像划分成许多个小区域，用“1”表示黑点， 用“0”表示白点。如果把整幅图从第一行开始，从左到右地逐点排列下来， 图像也就用数字信号表示出来了。

把模拟的语音、图像、文字信息转换成数字信号的过程叫数字化。早期的电通信完全是模拟信号的通信，如电话、电报、收音机、电视机等都是模拟装置。后来，人们发现，数字信号有很多模拟信号所不具备的优良特性。它抗干扰能力强、传输距离远、保真度高，而且保密性能好，易于加密。

众所周知，噪声是通信的大敌。电信号在传播过程中会遇到各种各样的噪声和干扰信号，这些噪声会迭加在有用信号上，并和有用信号一起在通信的另一端被接收下来，从而导致接收到的信号失真。特别是在远距离通信的时候，信号在传播过程中被大大地衰减了，到达终点的信号已很微弱，如果此时噪声较强，则很有可能噪声的强度超过了信号本身，真实信号完全被噪声淹没，导致通信的失效。

数字信号的抗干扰能力要比模拟信号强得多。因为数字信号只有“1”和 “0”两个信号，在通信的接收端只要分辨出脉冲的“有”、“无”或电压的 “高”、“低”两种状态就行了，不像模拟信号那样需要精确区分信号的大小和强弱的变化细节。即使传输过程中出现一些干扰和噪声，对数字信号来说，还是比较容易分清“1”和“0”两种状态。所以在同样的发射功率条件下，数字通信可以有更远的通信距离。在数字通信中，一旦信号被正确接收并恢复，它与发射端的信号是完全相同的，所以数字信号有很高的保真度。数字通信的另一优点是为电子计算机进入通信领域开辟了道路。由于计

算机也是数字式的，所以数字通信的信号处理、存储、交换都可以交给计算机完成，从而促进了通信的自动化，提高了效率。在未来的通信网中，微型计算机将会是数字通信的最普遍的终端。

数字通信还易于保密，一连串的“0”、“1”信号，采用某种方式编码或打乱后再发送出去，非法接收者将很难破解。

可以看到，与模拟通信相比，数字通信的优势是非常明显的。目前，数字通信正在各个领域取代模拟通信的位置，电话网首当其冲，世界各发达国家都计划在本世纪末完成本国电话网的数字化进程。不仅电话，数字化过程也正在通信的各个领域发生，数字移动通信网方兴未艾，数字高清晰度电视和数字式高保真收音机也将逐渐实用化并走进家庭。数字通信的时代已经来临了，在未来的发展中，它必将拥有更为辉煌的岁月！