模擬信號是將源信號的一些特征未經(jīng)編碼直接通過載波的方式發(fā)出,,是連續(xù)的 數(shù)字信號則是通過數(shù)學(xué)方法對原有信號進(jìn)行處理,編碼成二進(jìn)制信號后,,再通過載波的方式發(fā)送編碼后的數(shù)字流,,是離散的 特點: 模擬信號: 將26個字母對應(yīng)26種不同的顏色 要傳遞時用不同顏色的濾光片改變電筒射出的光的顏色 這里就會表現(xiàn)出模擬信號不可靠(容錯性差、易受干擾)的缺點 人對顏色的識別可能會有偏差 大氣對不同顏色的光線吸收程度不同
數(shù)字信號: 將26個字母編碼成二進(jìn)制數(shù)字(可參考莫爾斯電碼) 通過電筒光線的閃爍來傳遞信號 由于光線的閃爍很容易分辨 且不容易受到干擾 這個通信方案的可靠性就比模擬信號更強(qiáng)
模擬信號指幅度的取值是連續(xù)的(幅值可由無限個數(shù)值表示),。時間上連續(xù)的模擬信號連續(xù)變化的圖像(電視,、傳真)信號等,時間上離散的模擬信號是一種抽樣信號,,
數(shù)字信號指幅度的取值是離散的,,幅值表示被限制在有限個數(shù)值之內(nèi),。二進(jìn)制碼就是一種數(shù)字信號。二進(jìn)制碼受噪聲的影響小,,易于有數(shù)字電路進(jìn)行處理,,所以得到了廣泛的應(yīng)用。
1. 模擬通信 模擬通信的優(yōu)點是直觀且容易實現(xiàn),,但存在兩個主要缺點,。 (1) 保密性差 模擬通信,尤其是微波通信和有線明線通信,,很容易被竊聽,。只要收到模擬信號,就容易得到通信內(nèi)容,。 (2) 抗干擾能力弱
電信號在沿線路的傳輸過程中會受到外界的和通信系統(tǒng)內(nèi)部的各種噪聲干擾,,噪聲和信號混合后難以分開,從而使得通信質(zhì)量下降,。線路越長,,噪聲的積累也就越多
2. 數(shù)字通信 (1) 數(shù)字化傳輸與交換的優(yōu)越性 ① 加強(qiáng)了通信的保密性。
② 提高了抗干擾能力,。數(shù)字信號在傳輸過程中會混入雜音,,可以利用電子電路構(gòu)成的門限電壓(稱為閾值)去衡量輸入的信號電壓,只有達(dá)到某一電壓幅度,,電路才會有輸出值,,并自動生成一整齊的脈沖(稱為整形或再生)。較小雜音電壓到達(dá)時,,由于它低于閾值而被過濾掉,,不會引起電路動作。因此再生的信號與原信號完全相同,,除非干擾信號大于原信號才會產(chǎn)生誤碼,。為了防止誤碼,在電路中設(shè)置了檢驗錯誤和糾正錯誤的方法,,即在出現(xiàn)誤碼時,,可以利用后向信號使對方重發(fā)。因而數(shù)字傳輸適用于較遠(yuǎn)距離的傳輸,,也能適用于性能較差的線路,。
③ 可構(gòu)建綜合數(shù)字通信網(wǎng)。采用時分交換后,,傳輸和交換統(tǒng)一起來,,可以形成一個綜合數(shù)字通信網(wǎng)。
(2) 數(shù)字化通信的缺點 ① 占用頻帶較寬。因為線路傳輸?shù)氖敲}沖信號,,傳送一路數(shù)字化語音信息需占20?64kHz的帶寬,,而一個模擬話路只占用4kHz帶寬,即一路PCM信號占了幾個模擬話路,。對某一話路而言,,它的利用率降低了,或者詳它對線路的要求提高了,。
② 技術(shù)要求復(fù)雜,,尤其是同步技術(shù)要求精度很高,。接收方要能正確地理解發(fā)送方的意思,,就必須正確地把每個碼元區(qū)分開來,并且找到每個信息組的開始,,這就需要收發(fā)雙方嚴(yán)格實現(xiàn)同步,,如果組成一個數(shù)字網(wǎng)的話,同步問題的解決將更加困難,。
③ 進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換時會帶來量化誤差,。隨著大規(guī)模集成電路的使用以及光纖等寬頻帶傳輸介質(zhì)的普及,對信息的存儲和傳輸,,越來越多使用的是數(shù)字信號的方式,,因此必須對模擬信號進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換,在轉(zhuǎn)換中不可避免地會產(chǎn)生量化誤差,。
數(shù)字信號與模擬信號的區(qū)別不在于該信號使用哪個波段(C,、KU)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),而在于信號采用何種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行傳輸,。如:亞衛(wèi)2號C波段轉(zhuǎn)發(fā)器上是我國省區(qū)衛(wèi)星數(shù)字電視節(jié)目,,它所采用的標(biāo)準(zhǔn)是MPEG-2-DVBS。
數(shù)字信號與模擬信號的區(qū)別不在于該信號使用哪個波段(C,、KU)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),,而在于信號采用何種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行傳輸。如:亞衛(wèi)2號C波段轉(zhuǎn)發(fā)器上是我國省區(qū)衛(wèi)星數(shù)字電視節(jié)目,,它所采用的標(biāo)準(zhǔn)是MPEG-2-DVBS,。 模擬信號與數(shù)字信號
(1)模擬信號與數(shù)字信號 不同的數(shù)據(jù)必須轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號才能進(jìn)行傳輸:模擬數(shù)據(jù)一般采用模擬信號(AnalogSignal),例如用一系列連續(xù)變化的電磁波(如無線電與電視廣播中的電磁波),,或電壓信號(如電話傳輸中的音頻電壓信號)來表示,;數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)則采用數(shù)字信號(DigitalSignal),例如用一系列斷續(xù)變化的電壓脈沖(如我們可用恒定的正電壓表示二進(jìn)制數(shù)1,,用恒定的負(fù)電壓表示二進(jìn)制數(shù)0),,或光脈沖來表示。當(dāng)模擬信號采用連續(xù)變化的電磁波來表示時,,電磁波本身既是信號載體,,同時作為傳輸介質(zhì),;而當(dāng)模擬信號采用連續(xù)變化的信號電壓來表示時,它一般通過傳統(tǒng)的模擬信號傳輸線路(例如電話網(wǎng),、有線電視網(wǎng))來傳輸,。當(dāng)數(shù)字信號采用斷續(xù)變化的電壓或光脈沖來表示時,一般則需要用雙絞線,、電纜或光纖介質(zhì)將通信雙方連接起來,,才能將信號從一個節(jié)點傳到另一個節(jié)點。
(2)模擬信號與數(shù)字信號之間的相互轉(zhuǎn)換 模擬信號和數(shù)字信號之間可以相互轉(zhuǎn)換:模擬信號一般通過PCM脈碼調(diào)制(PulseCodeModulation)方法量化為數(shù)字信號,,即讓模擬信號的不同幅度分別對應(yīng)不同的二進(jìn)制值,,例如采用8位編碼可將模擬信號量化為2^8=256個量級,實用中常采取24位或30位編碼,;數(shù)字信號一般通過對載波進(jìn)行移相(PhaseShift)的方法轉(zhuǎn)換為模擬信號,。計算機(jī)、計算機(jī)局域網(wǎng)與城域網(wǎng)中均使用二進(jìn)制數(shù)字信號,,目前在計算機(jī)廣域網(wǎng)中實際傳送的則既有二進(jìn)制數(shù)字信號,,也有由數(shù)字信號轉(zhuǎn)換而得的模擬信號。但是更具應(yīng)用發(fā)展前景的是數(shù)字信號,。
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