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数字通信模拟到数字

在我们的日常生活中发生的沟通是以信号的形式出现的。这些信号,例如声音信号,通常在本质上是模拟的。当通信需要建立一段距离时,模拟信号通过线路发送,使用不同的技术进行有效传输。

数字化的必要性

传统的通信方法使用长距离通信的模拟信号,其遭受诸如失真,干扰以及包括安全漏洞在内的其它损失的许多损失。

为了克服这些问题,使用不同的技术将信号数字化。数字化信号使通信更加清晰准确,无损失。

下图显示了模拟和数字信号之间的区别。数字信号由10组成,分别表示高和低值。

数字化的必要性

数字通信的优势

随着信号的数字化,数字通信与模拟通信有很多优点,如 -

  • 数字信号的失真,噪声和干扰的影响要小得多,因为它们的影响较小。

  • 数字电路更可靠。

  • 数字电路易于设计,比模拟电路便宜。

  • 数字电路中的硬件实现比模拟更灵活。

  • 数字通信中string扰的发生是非常罕见的。

  • 信号未改变,因为脉冲需要高的干扰来改变其性质,这是非常困难的。

  • 在数字电路中采用诸如加密和压缩之类的信号处理功能来保持信息的保密性。

  • 通过采用错误检测和纠错码来减少错误发生的概率。

  • 扩频技术用于避免信号干扰。

  • 使用时分复用(TDM)组合数字信号比使用频分复用(FDM)组合模拟信号更容易。

  • 数字信号的配置过程比模拟信号更容易。

  • 可以比模拟信号更方便地保存和检索数字信号。

  • 许多数字电路具有几乎常见的编码技术,因此类似的设备可以用于多种目的。

  • 信道的容量被数字信号有效地利用。

数字通信的要素

形成数字通信系统的元件由以下方框图表示,以便于理解。

数字通讯

以下是数字通信系统的各个部分。

资源

源可以是模拟信号。示例:声音信号

输入传感器

这是一个接收物理输入并将其转换为电信号的传感器(示例:麦克风)。该块还包括一个模数转换器,其中需要数字信号用于进一步的处理。

数字信号通常由二进制序列表示。

源编码器

源编码器将数据压缩为最小位数。该过程有助于有效利用带宽。它删除冗余位(不必要的多余位,即零)。

通道编码器

通道编码器,进行纠错编码。在信号传输期间,由于信道中的噪声,信号可能被改变,因此为了避免这种情况,信道编码器向发送的数据添加一些冗余位。这些是纠错位。

数字调制器

要传输的信号在这里由载波调制。信号也从数字序列转换为模拟,以使其通过通道或介质。

渠道

通道或介质允许模拟信号从发送端发送到接收端。

数字解调器

这是接收端的第一步。接收到的信号被解调,并从模拟到数字再次转换。信号在这里重建。

频道解码器

信道解码器在检测到序列后,进行一些纠错。通过添加一些冗余位来校正传输期间可能发生的失真。这个位的添加有助于完全恢复原始信号。

源解码器

通过采样和量化再次对所得信号进行数字化,从而获得纯数字输出而不丢失信息。源解码器重新创建源输出。

输出传感器

这是将信号转换成原始物理形式的最后一个块,它在发射机的输入端。它将电信号转换为物理输出(示例:扬声器)。

输出信号

这是在整个过程之后产生的输出。示例 - 接收的声音信号。

本单位介绍了信号的引入,数字化,数字通信的优点和要素。在接下来的章节中,我们将详细了解数字通信的概念。

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