經典控制理論

[拼音]:shuzi tongxin

[英文]:digital communication

用數字形式傳輸訊息或用數字形式對載波訊號進行調製後再傳輸的通訊方式。常規的電話和電視都屬於模擬通訊。電話和電視模擬訊號經數字化後,再進行數字訊號的調製和傳輸,便稱為數字電話和數字電視。以計算機為終端機的相互間的資料通訊,因訊號本身就是數字形式,而屬於數字通訊。衛星通訊中採用時分或碼分的多路通訊也屬於數字通訊。

原理

在模擬通訊中,原始訊號(如話音的音訊訊號、電視的視訊訊號)直接用來對載波訊號進行調製。在數字通訊中,發信端原始訊號必須先經過模擬-數字轉換器(簡稱數字化器),轉換成數字訊號(通常以“1”和“0”形式)序列後代替原始訊號,再對載波訊號進行調製。在收信端,對接收到的載波訊號經解調後,得到的仍是數字訊號序列。但數字訊號序列還必須經過數字-模擬轉換器才能恢復原始模擬訊號。對模擬訊號進行數字化有多種方法,最基本的方法是脈碼調製,還有各種型別的增量調製,後者在電路實現上更為簡單。為了減少傳輸話音所必需的脈位元速率,聲碼器正逐步得到推廣應用。聲碼器也是最可靠的數字電話保密終端。聲碼技術中較有發展前途的是線性預測編碼。如何以更高的精度、更低的脈位元速率使訊號數字化,仍然是數字通訊技術的主要研究課題。用數字訊號代替模擬訊號後,模擬通訊中的載頻供給系統亦應相應改變,將被時鐘所代替。為了正確判別收發兩端數字碼元,收發時鐘之間必須同步,這要靠碼元同步和幀同步技術達到;如果數字通訊裝置連成通訊網,還必須用網同步技術(見同步技術)。數字通訊還有一系列特有的技術。為使各種傳輸通道適應數字訊號的傳輸,避免各種頻率成分的振幅和時延特性上的不均勻性,避免碼間干擾,需要採用均衡技術。為了便於在收信端提取同步訊號,通常採用雙極性碼、高密度雙極性碼(HDB3碼)、四比三進碼(4B3T碼)和部分響應碼等。為了發現和自動糾正傳輸中出現的誤碼,需要採用差錯控制技術。差錯控制已發展成為一種獨立的技術。

特點

數字通訊比模擬通訊有明顯的優點。首先,由於採用二進位制數字訊號,可在強幹擾的情況下傳輸,從而抗干擾能力大大加強。數字訊號可以再生,能消除傳輸過程中的引入干擾的積累,可使通訊質量不受通訊距離的影響。其次,由於大量使用數位電路而易於採用大規模積體電路實現數字多路複用、數字振鈴和其他數字訊號處理技術,並且更有利於實現數字交換,使數字系統能相容電話、電報、電視、資料和其他通訊業務。最後,作為數字通訊特有的優點,就是便於實現高度保密的通訊。數字通訊的主要缺點是佔用頻帶較寬,並且需要較複雜的同步系統。

參考書目

J.C.Bellamy,Digital Telephony,John Wiley,New York,1982.