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通信產業是國民經濟結構的重要組成部分,滲透在各行各業中,沒有通信技術的服務,各行業的正常運行和發展都會受到嚴重制約,可以說,不管是人們的日常生活還是工作生產都已經離不開通信技術,一旦出現特殊的社會環境,迫使人們不得不減少外出而需要在室內完成工作或者學習,這時候就需要強大的通信網絡來支撐,所以通信技術的發展顯得至關重要,隨著社會的進步,對通信技術也不斷提出更高的要求,只有滿足這些需求,通信產業才能更好的生存和發展。當前,我們早已邁進了數字通信時代,所以對數字通信技術進行分析,展望其未來的發展具有重要的現實意義。
1數字通信技術的原理
數字通信系統模型如圖1,數字通信就是利用數字信號進行信息的傳遞,所謂數字信號,在電子電路中是采用二值邏輯中的1和0來進行信息的表示,用多位二值數碼的組合表示不同的信息。而在現實中,大多數信息都是模擬信號的形式,可以通過模數轉換將其轉換為數字信號,然后就可以在數字信道中進行信息的傳遞。為了保證信息傳輸的可靠性和保密性,以及為了提高信道的利用率,在傳輸之前通過對數字信號采用不同的編碼方式,能夠大大提高抗干擾能力,降低外界或者系統自身噪聲的干擾。再利用調制器對信號進行調制,調制之后的信號頻譜得到擴展,更適合在信道中傳輸,充分利用信道,提高傳輸性能。同時,在數字信號系統中,同步也是非常重要的環節,如果時鐘同步或者幀同步不準確,也會直接導致信息出錯。信號通過有線或者無線信道傳輸到接收端后,再經過解調、譯碼后可恢復信息。在數字通信系統中極其重要的技術還包括程控交換,在最初的電話交換機的基礎上逐步發展為數字程控交換機,利用存儲著交換控制程序的計算機來控制信息的接駁,信息的類型從最初單一的語音發展為多種形式的數據信息,程控交換機的使用使得通信系統的維護管理更加便捷可靠,增強了靈活性,功能更全面,在一定程度上,通過對軟件的控制來增強硬件的功能擴展,從而更好的提供通信服務。
2數字通信技術的優點和缺點
2.1數字通信技術的優點
(1)數字通信技術具有很好的抗干擾性能。信息在通過信道傳輸的過程中,不可避免的會受到來自外界或者自身的噪聲干擾,但是數字信號不同于模擬信號,數字信號本身是離散的信號,通常采用二值邏輯來表示,實際應用中可以用脈沖的兩種不同狀態代表1和0,只要能控制噪聲信號不嚴重破壞脈沖的兩種狀態,就可以在接收端被識別,在這一點上,模擬信號是不能夠相比的,噪聲對模擬信號的影響是很明顯的,很容易使信號失真,所以相對來說數字通信技術的抗干擾能力強于模擬通信技術。(2)數字通信技術有較好的保密性能。用數字信號進行信息的表示、存儲和傳輸,更便于對信息加密,可以將數字信息進行各種運算處理,對其進行偽裝,常用的方法就是采用密鑰技術,一般密鑰很難被外界破解,從而保證了通信信息的保密性。(3)數字通信技術能實現遠距離的高質量信號傳輸。信號在傳輸過程中,距離越長,損耗越大,那么就必須對信號進行放大,但是同時也會放大噪聲,甚至噪聲可能會覆蓋有用信號。在采用數字通信后,由于數字信號的波形在失真后可以通過整形電路恢復原有的信息,利用再生中繼器可以大大增加傳輸距離,同時又保證了信號的不失真性。(4)數字通信技術支持多種形式信息傳輸。隨著計算機、多媒體技術的發展,人們對信息的需求呈現多樣性,但是不論何種形式的信息,都可以轉換成數字信號,所以數字通信技術的普及也促進了綜合業務數字網的形成。(5)數字通信系統普遍采用大規模集成電路,具有體積小、重量輕、耗電低、后期維護方便等等優勢。另外隨著光纖技術的發展,現代通信大量使用光纖作為傳輸媒介,大大節省了成本,提高了傳輸速度,加強了信息的保密性。
2.2數字通信技術的缺點
1衛星數字通信的概述
衛星數字通信是航天技術與電子技術相結合而產生的一種新型的通信方式,有著重要的作用。衛星數字通信通過中繼站和終端站來實現通信目的的,具體來說衛星數字通信的中繼站是人造衛星,終端站為地面站,可以有多個終端站,來實現兩個或者多個終端站之間的通信,這種通信具有容量大、區域廣的特點[1]。在衛星數字通信中應用的人造衛星叫做通信衛星,它與地球的自轉的周期與方向同步,所以也叫做地球同步衛星,通信衛星始終固定在天空中某一位置上,方便地面與衛星的通信。衛星數字通信技術是我國廣播電視節目傳輸中應用到的主要技術之一,隨著數字技術的發展,它在廣播電視傳輸中的優勢更加鮮明。與微波數字通信傳輸相比其優勢具體表現在:一是覆蓋面廣;二是投資成本低且建設快;三是傳輸信號的質量高;四是便于維護;五是運行成本低。與模擬衛星廣播相比其優勢具體表現為:一是可以節省衛星頻率資源;二是,節省運行成本;三是節目信號質量高;四是數字信號處理與開發更加方便。
2衛星數字通信系統的基本原理
2.1衛星數字通信系統的組成。在廣播傳輸中衛星數字通信系統主要由衛星上行發射站、測控站、星載轉發器以及衛星接收站這四部分組成。廣播數字衛星上設有C波段轉發系統和Ku波段轉發系統[2],上行發射站的主要作用是發射C波段信號和Ku波段信號,并接收衛星下行轉發的微波信號。具體機制為:上行發射站將廣播控制中心發送來的各種信號進行處理與調制,將上頻率與高功率進行放大后,將上行C波段信號和Ku波段信號通過定向天線發射給衛星。上行發射站接收衛星下行轉發的微波信號的作用是對衛星轉播節目的質量進行監測。星載轉發器的作用是將地面上行站發送的上行C波段信號和Ku波段信號進行接收,并將接收的上行微波信號進行放大以及變頻處理后,再進行放大,然后將經過一系列處理的信號發射給地面服務區。星載轉發器相當于中繼站一樣發揮作用,它的優點是保障廣播信號以最低的附加噪聲和失真進行傳送。
2.2衛星上行發射站系統。廣播電視臺的覆蓋性廣的特點,起到最重要作用的部分是衛星上行站系統,上行站的設備一旦發生故障就會導致整個廣播電視信號的傳輸會全部中斷,這就要求在上行站應用的設備安全性、穩定性、以及可靠性要非常高,并且要存有備份。廣播衛星上行發射站可以將一路或者多路信號傳送到衛星,衛星轉發其在廣播電視衛星中設有C波段信號轉發系統和Ku波段信號轉發系統,它的作用是將上行發射站傳送的信號進行接受,另外也將下行信號轉發給廣播地面接收站。衛星上行發射站的主要由天線分系統、高功率放大設備、低噪音接收設備、上下變頻器調制解調器、系統監控設備以及附屬設備構成的。其中天線分系統中天線的作用是將發射功率轉化為電磁波能量由上行站傳送給衛星,同時也會將及微弱的有空間衛星發出的電磁波能量進行轉化,轉化成為同頻信號來傳送到接收機。在衛星上行站系統中低噪聲接收設備是進行第一級放大的,高功率放大設備是進行第二級放大的;上下變頻器的作用是搬移在射頻與中頻之間的頻譜;調制解調器的作用是對信號進行調制,將廣播控制中心發出的信號調制后傳輸到空間衛星,可以降低信號傳輸的噪音干擾的影響;系統監控設備的作用是對上行站的所有關鍵設備進行監控,來方便掌握每臺設備的工作狀態以及主要指標特性等。
2.3星載轉發器。星載轉發器在數字衛星通信系統中有著重要的地位,起著中繼站的作用,它的性能好壞可以對數字衛星通信系統的工作質量造成直接影響。所以星載轉發器在放大和轉發地面站傳送的信號時其附加噪聲以及失真性能應該保持最低。星載轉發器的噪聲包括非線性噪聲和熱噪聲,其中非線性噪聲的來源主要是轉發器電路或者器件特性的非線性,而熱噪聲的來源主要是設備的內部噪聲以及通過天線傳來的外部噪聲。轉發器可以分為兩大類:其一是透明轉發器;其二是處理轉發器。其中透明轉發器的作用是將地面發來的信號進行低噪聲、頻率以及功率放大后進行轉發,它主要應用于模擬衛星通信系統中。另外處理轉發器不僅可以轉發信號還可以進行信號處理,多應用于數字衛星通信系統中,它可以很好的消除噪聲的積累。
3衛星數字通信系統在廣播傳輸中的應用
3.1衛星數字廣播。將衛星應用到廣播節目的傳輸中,是為衛星應用技術的重大突破,并且衛星數字傳輸在廣播節目中有著越來越重要的作用。節目信號到達播控系統后,數字矩陣被中控機房進行切換,然后將要輸出主路和備路節目信號分別送到光端機和微波端機,通過光纜以及微波傳輸到云崗衛星地球站,衛星站接接收到來自主路和備路信號后,通過衛星上行系統來實現廣播電臺節目的全面上星[3]。
3.2衛星轉播車與現場直播車。衛星轉播車與現場直播車不僅豐富了節目的傳輸手段,而且保障了直播節目的安全播出。衛星轉播車與現場轉播車的車系統的作用有:一是,可以傳輸高質量無線數字,提供高質量的轉播傳輸以及支持節目直播的制作;二是,還可以解決部分主要節目的應急制作以及傳輸問題;三是,具有采集、傳送以及直播音頻、視頻、網絡音頻節目、網絡視頻節目的能力。衛星轉播車和衛星直播車不僅可以組合使用,而且可以獨立完成節目的直播與傳送任務,它們的存在可以為廣播節目的直播與傳送提供一個強大而又靈活的移動技術平臺。其中衛星轉播車可以通過三種傳送方式實現轉播的目的,分別為衛星傳送、地面微波傳送、地面電信線路傳送,它主要用在大型轉播現場的,為現場提供移動技術平臺,支持信號的雙向傳輸。衛星轉播車技術系統主要包括:車載傳送系統、衛星轉播車音頻系統、以及固定地面站傳送系統等?,F場直播車主要應用在國際臺各調頻欄目在各直播現場提供一個移動技術直播平臺。其系統主要包括車載音頻系統、車載視頻系統、傳送系統等?,F場直播車的傳輸能力也很強大,可以實現數據的雙向傳輸,并可以進行多業務傳輸,現場直播車可以在大多數的傳輸環境中進行獨立作業,能夠很好的完成直播傳輸任務。
4結束語
衛星數字通信技術一定會有更加廣闊的應用空間,在廣播電視傳輸的作用也將會越來越不可替代,系統功能不斷的完善不斷的強大,會更加有效的推動廣播傳輸的發展,因此我們需要更加重視這一技術的有效應用,讓其在更多的領域內發揮作用。
作者:孫雪柳 單位:國家新聞出版廣電總局763臺
參考文獻:
前言:最近這些年,電子式互感器越來越多的應用于各地的數字化變電站。電子式互感器能夠大面積普及,主要要感謝今年嵌入式技術和以太網的通信技術獲得了長足的發展。電子式互感器與傳統的電磁式互感器相比,具有相當大的優勢,今后取代電磁式互感器的地位已屬必然。電子式互感器在功能上分為數字信號處理和數字通訊兩大部分。由于電氣量采集方式的改變,數字同步問題逐漸凸顯,成為了一個亟待解決的問題,另一方面數字通信問題也不可忽視。本文將重點研究數字同步和數字通信問題,為當前電子式互感器的發展提供解決方案。
一、電子式互感器的概念和特點
1、電子式互感器的概念。電子式互感器分為兩個大類,一種是光學無源式,另一種是非光學有源式。這兩類的共同特點是都要通過采集器來采集模擬電信號,然后進行將采集來的電信號下傳的功能。光學無源電子式互感器和非光學有源電子式互感器的主要區別在于傳感原理和外部接口。非光學有源電子式互感器又有一個別名,叫做羅氏有源電子式互感器,因為在這種電子式互感器的內部結構中,需要使用羅氏線圈來將電信號下傳,擁有廣闊的應用前景和強勁的發展勢頭。而光學無源電子式互感器則是利用光學原理來進行傳輸信號的工作,在信號變換上有自身的優勢[1]。
2、電子式互感器的特點。電子式互感器之所以能夠快速普及,是因為它解決了過去的電磁式傳感器存在的一些固有問題。首先電子式互感器在精度上有了較大的飛躍,而且它的精度比較不容易受到外界因素的影響,相對穩定。其次,由于電子式互感器卓越的絕緣性質,使它在使用時的安全系數大大提高了。第三,電子式互感器的動態范圍大,規避了其他互感器開路或者短路的意外風險。第四是電子式互感器沒有鐵芯,不必擔心鐵磁諧振。第五是電子式互感器靈活、輕便,適合于移動工作[2]。
二、電子式互感器與數字同步
數字同步技術對于整個電力系統有著特殊的重要意義,由于電力設備類型的不同,不同的電力設備產生的電壓信號和電流信號都必須通過數字同步技術來實現統一。在目前的技術水平限制下,PPS碼和B碼是使用最為廣泛的兩種同步方式。這兩種同步方式的共同點是能夠以秒為單位來實現同步,其同步頻率較高,能夠對數字偏差進行實時地調節[3]。在電力系統中,各種不同種類的設備從產生電壓和電流信號到數字同步處理完成的整個過程當中,最嚴重的問題就是告誡FIR濾波器導致的群延遲,這是導致數據同步出現延時的一個主要問題[4]。解決這個問題,光是靠從前所謂的插值運算是無法解決的。因為傳統的插值運算方法在采集到處理的整個過程中無法對電流和電壓信號進行有效的操作和控制。要解決這個問題,必須換一個思路,嘗試用一種新的方式,即兩極同步的方式來進行處理。兩極同步的方式的優勢主要有:首先兩極同步可以用數字移相器將滯后的數字信號前移;其次,可以在使用差值計算的同時對信號進行精確處理。但是這個方式仍然有一些問題,在實際運用中要特別注意。
三、電子式互感器與數字通信
在討論電子式互感器與數字通信技術的關系時,需要先了解使用IECE標準的MU服務器的基本結構。如果我們熟悉MU服務器的基本結構,我們就應當能夠發現,在實際工作過程中,服務器所采集的十幾路數字信號最后被分配到了兩路數據集當中。在現有的技術水平限制下,測量值和保護值在發送時需要考慮到多種因素,為了在實際上保證數字通信的順利進行,需要在發送時把握好時間差。這是因為采樣值需要和對應的電壓和電流信號一起發送。
結論:在現代社會中,電是所有行業的生命線,維護電力系統的高效與穩定是每個電力人的夙愿和追求。由于不同的電子設備標準配置千差萬別,電壓和電流信號并不相同,就需要在數字化變電所中實現互感。新的電子式互感器解決了以往電磁式互感器的問題,逐步普及,進而取代了電磁式互感器的地位。本文首先婆媳了電子式互感器的概念和特點,介紹了電子式互感器之所以能夠快速普及的原因,進而深入討論了電子式互感器與識字同步技術和識字通信技術的關聯和應用以及相關的局限。本文在討論解決技術相關問題局限上提出了自己基于實際研究工作的觀點和看法,為電子式互感器的應用做出了微薄的貢獻。
參 考 文 獻
[1]羅彥.IEC61850標準在智能變電站過程層中的應用研究[D].大連理工大學,2012.
對于IPv6技術而言,屬于新興的技術類型之一,可以將其運用到廣電網絡通信的優化當中,用以將IPv4進行替代。然而,從當前廣電平臺、網絡以及終端等采用的技術來看,依然以IPv4技術為主。為了做到與時俱進,滿足市場發展的需要,應該引入全新的IPv6技術,實現對網絡通信功能的優化與提高。面對此種狀況,廣電網絡應該逐步加快由IPv4向IPv6的過渡速度,確保廣電網絡的通信業務能夠符合市場的需要。比如:某些平臺會利用雙棧協議,構建網絡和平臺間的鏈接,達到互通彼此通信業務的目的。實際上,廣電網絡通信的目標與功能以傳播有關信息為主,提高信息的利用率。通過借助IPv6網絡層當中的匯聚層和交換層,能夠實現對聚合鏈路的有效優化,達到使帶寬傳輸效率提高的目的。并且依靠IPv6擁有的高安全性功能,可以確保網絡運行的穩定性,滿足安全方面的需求。憑借這種性能優勢,使得IPv6技術得到了眾多企業的關注和重視,IPv6技術也被逐漸應用到廣電網絡通信當中的不同業務、機構間的信息傳輸當中,實現了信息的交換與共享[1]。如此,不僅規避了受到外界病毒帶給廣電網絡通信內容的侵害情況發生,而且提高了廣電網絡運行的安全性,讓信息的傳輸變得更加高效。
2凸顯IPv6技術在促進廣電網絡參與“三網融合”中的作用
自從我國的“三網融合”發展策略被首次提出之后,廣電網絡便予以極大的重視,從不同的方面積極推進和電信網、互聯網之間業務與功能方面的融合進程,充分凸顯出自身的重要作用。對于廣電網絡而言,在其發展的過程當中,IPv6技術具有重要的地位,充分發揮出技術支撐的作用,有利于促進三網融合。比如:通過利用IPv6技術,可以滿足“三網融合”過程當中的IP地址需求,形成一定的技術支撐作用,使得廣電網絡通信的功能更加豐富,體現出便捷性的優勢,與當前的網絡融合發展相匹配。除此之外,利用IPv6技術,還可以提供給IPTV等視頻業務的發展一定的支持與幫助,其重要性不容忽視。
3合理利用5G技術,加快無線網絡的建設布局速度
一、引言
《數字通信技術》是通信技術、移動通信技術專業的一門核心專業基礎課。這門課程先修課程有《電路分析基礎》,后續課程有《通信終端原理與維修》《移動通信技術》等,學習本門課程可以培養學生對通信電子電路的認識,簡單設計、調試與維修能力。
通過近年教學實踐,數字通信技術在傳統教學中存在以下主要問題。一是存在理論知識過多、學生基礎差而難以接受的矛盾;二是教學方法單一,采用傳統注入式授課,考慮教學進度多,顧及學生主動性少,導致學生學習積極性不高;三是在學生學習成績評定中主要以理論考試為主,常忽視了學生實踐教學環節表現,不利于學生專業動手能力的提高?;谏鲜鲈?,高職數字通信技術課程改革勢在必行。筆者以山東輕工職業學院為例,從教學內容、教學模式及考核方式等方面進行數字通信技術課程改革。
二、《數字通信技術》教學內容改革
高職教育的辦學理念是培養具有創新精神的職業型、應用型的專門人才,在專業理論基礎教學觀念上要以“夠用”、“適度”為原則,理論教學中避免過多過深的理論探究和數學推導同時增加實踐教學環節,通過實驗、實訓培養學生通信基本操作技能。數字通信技術部分按照信號流程整合內容,分為終端技術(信源編碼、信道編碼)、基帶傳輸技術、頻帶傳輸技術等模塊,如下圖1所示,將授課內容分為:數字通信認知、信道認知、信源編碼、信號傳輸及通信系統同步等模塊,其中在信道認識和信號頻帶傳輸兩個模塊增加了實驗內容,該課程課時分配如表1所示。
三.《數字通信技術》教學模式改革
1.理論與實踐相結合
讓學生邊做實驗、邊看現象、邊聽課,在做中學這種教學方式更適合高職院校學生特點。例如講到脈沖調制編碼時,講解模擬信號變成數字信號后,可以通過實驗室示波器來觀測信號波形的變化,學生就能很快明白“PCM編碼的過程實際就是模擬信號變成數字信號的過程”。通過理論與實踐的有機結合,使學生對自己通過實驗最終得出的結論有更加深刻的理解。
2.加強實驗教學改革
減少驗證型實驗,增加設計型實驗,將原有的實驗進行優化組合,精簡實驗內容,以提高實驗效率,例如給出具體電路圖及實驗要求,適當講解相關知識點后,要求學生做一些簡單實驗,如講到數字信號調制時可讓學生自己動手完成電路的制作和調試,這樣使學生提高動手能力并理解知識點。
3.開放式課堂的營造
教師在教材選取上不能只局限于一本教材,而需要參考最新的通信行業內部論文和相關材料,備課內容要不斷更新和補充,使得教學內同在設置上能夠緊跟先到通信的發展。同時授課方式也可多樣化,對于新技術可以請一些校外專家、技術人員以講座、論壇的方式進行教授,也可以讓學生去實地參觀,以便于理解和接受。
四.《數字通信技術》考核方式改革
改變傳統單一筆試考核方式,建立多元化的考核體系。本課程考核評價以學生為中心,準確地考查學生在知識、技能、素質方面是否達到目標,全方位、多角度地反映出學生的綜合能力及素質。其中,把項目評價和終結性評價相結合,以項目評價為基礎,對成果進行自我評價和教師評價,注重學生參與學習與實踐的積極性、創新能力、自信心的培養。
在制定考平方式時,必須合理增加實驗及其他課堂以外教學成績比例,以能力為標準,以運用為核心,區別于單一筆試的考評,應采取考核面廣、比例適當的考試方式,例如《數字通信技術》課程總成績(100分)=平時成績(10分)+項目考核(60分)+終結性考核(30分),其中項目化考核與評分標準如表2所示。
五.結論
在數字通信技術課程改革探討與實踐中,山東輕工職業學院嘗試多種手段來提高教學水平和完善教學質量。目前,該課程所選取的教學內容、教學模式和考核方法,能很好地幫助學生理解和掌握數字通信系統的知識點,提高他們的動手實踐能力,同時也提高了教師的教學質量。
參考文獻:
[1]楊鴻波,柴海莉,魏英.培養創新潛能的《電路分析》課程改革.
數字微波屬于通信過程中的一種傳輸方式,它主要是以微波的形式來完成數字信息的傳輸,在傳輸的過程中和電波空間進行有機結合,這樣就能夠對一些相互沒有關聯的數字信息進行傳輸,然后根據傳輸情況進行再生中繼。一方面,微波通信技術是當今社會傳媒中一種重要的、發展迅速的傳輸方式;另一方面,我國在通信技術領域有很多種技術,比如光纖通信的應用就非常廣泛,這樣就會使微波通信技術面臨很大的競爭,微波通信技術就需要利用自身的優勢去拓展發展空間,以滿足通信的實際需求,并在發展中提高技術含量[1]。
1數字微波通信技術的特點
數字微波通信技術的特點包括以下幾方面。(1)抗干擾能力強,線路噪聲低數字通信比模擬通信的抗干擾能力強,同時在通信過程中不會累積太多的線路噪聲。數字信號具有再生的能力,可以確保在通信過程中中繼通信的線路噪聲不會積累。如果通信過程中出現信號干擾導致信號產生誤碼,那么這些誤碼在整個傳輸中一般無法消除,將會在傳輸過程中不斷地積累。(2)保密性強一般情況下,數字信號的加密功能比較容易實現,數字微波通信采用擾碼電路,同時能夠根據當前情況對加密電路進行設置。另一方面,數字微波通信中有一個天線設備,它具有很強的方向性,如果接收方和數字微波發射信號的方向有較大的偏離,將無法接收到微波信號[2]。(3)容易構建數字通信網對于數字微波通信技術,主要實現的是對數字信息的交互,能夠方便地與各種類型的數字通信網進行交互,然后通過計算機來完成對交互的管理和控制。(4)占用空間少數字微波通信技術在傳輸過程中所占用的空間比較少,這樣就可以降低成本,因為傳輸物質是數字信號,這樣在集成性的設備中傳輸不會產生太多的能量損耗,另一方面,數字信號自身有著較強的抗干擾性,這樣就可以降低微波通信設備的發信功率,正常情況不會多于1瓦特,在節能方面具有較明顯的效果。
2微波通信技術在廣播電視信號傳輸中的現狀
當前,微波通信技術在廣播電視信號傳輸中的應用非常廣泛,我們通過以下5部分來進行分析。(1)廣播電視的專用衛星一般包括C波段和Ku波段兩個波段的轉發系統,數字信息在傳輸時,廣播電視臺的播控中心首先把信號傳輸到發射站,發射站將該信號進行相應的調制后,再將信號以C波段和Ku波段信號發送到衛星。在實際傳播過程中,衛星將微波信號發送到發射站,發射站再通過相應的設備和技術對衛星轉播的節目質量進行監測。下一步是由星載轉發器對各個上行站的微波信號進行接收,將接收到的信號進行檢驗,合格的信號需要再進行調制等相關處理,然后通過發射站將信號傳輸到各個服務區[3]。(2)由于電視廣播傳輸過程中覆蓋面積比較廣、傳輸中信息質量比較高以及成本相對比較低,在維護方面也比較容易,因此在實際的數字信號傳輸中,衛星數字通信可以在多個距離比較遠的地面站間進行通信,這樣就能夠滿足更多用戶的收看。(3)衛星數字廣播作為一種傳輸技術,在廣播電臺數字傳輸體系中是非常重要的,該技術能夠對節目進行采集、制作和播控等操作,把節目信號發送到地球站,其傳輸介質一般有光纜和微波。(4)數字微波的傳輸方式多種多樣,主要包括微波、衛星以及光纜等,這些方式相互結合,共同完成數字信號的傳輸,實時地為視頻直播、音頻直播平臺提供綜合性的傳輸信號,同時能夠在直播中對四路標清視頻轉播信號以及多路音頻轉播信號進行采集。(5)數字微波技術還有一個重要應用,即能夠實現現場直播的傳輸。在每天正常的工作過程中,能夠給節目直播提供應有的支持,使現場直播變得輕松便捷,同時能夠為有線數據通信、電臺網站多路視頻直播中信號的采集以及衛星傳輸進行技術上的支持和幫助[4]。
3數字微波通信技術的發展前景
隨著傳媒技術的發展,光纖通信正在各個領域普及,給數字微波通信帶來了很大的壓力,但數字微波通信技術存在很多優勢,因而在通信領域仍然有較好的前景。三網融合的發展如火如荼,三網既有競爭又有合作,一方面強調技術升級,服務統一,各網實現互通以及資源共享,共同為用戶服務,另一方面又要各自發展,發揮優勢,充分競爭。過去微波通信技術在廣播電視方面有較多應用,當時我國建立了許多的廣播電視無線微波傳輸網,這些網絡覆蓋范圍廣,從我國當前形勢來看,這樣的網絡只能用于廣播電視信號傳輸,造成了很多的資源浪費。在三網融合的大趨勢下,微波傳輸技術需要根據當前形勢,在廣播電視網絡基礎上進行改造,將三網傳輸的方式進行統一,為廣大客戶提供專線服務,包括ATM和TDM等功能,通過數字微波通信技術對數字廣播電視進行組網,完成移動終端的高技術和低成本覆蓋,這樣才能夠大大節省網絡終端的成本,更加充分地發揮優勢,提升服務能力。寬帶無線接入是一種通信技術,在高速數字傳輸業務激烈競爭的形勢下,寬帶無線接入將得到大力的支持和發展。
本地多點分配業務(LMDS)是寬帶無線接入的一個代表,它主要在26~28GHz的微波段進行工作,通過和光纖以及衛星通信進行比較,我們能夠發現LMDS技術在建設過程中所需成本最低,并且建設方便,在較短的時間內就能夠實現組網,維護成本也相當低,所以LMDS被叫作無線光纖,LMDS在歐美已經有了較多應用,在我國也有廣闊的發展空間[5]。
作者:溫鵬翔 單位:黑龍江省新聞出版廣電局微波總站
參考文獻:
[1]常國鋒.微波通信技術的概述[J].電子制作,2015,(01):162.
[2]趙彬宇.微波通信的主要技術與應用價值[J].中外企業家,2013,(35):215,217.
計算機網絡技術使用了通信線路和設備,用于連接不同地區的計算機網絡,形成計算機網絡系統,從而滿足人們對語音、圖像、數據等信息的共享需求。計算機網絡中的組成設備主要有網關、交換器、網橋等,進行數據傳遞的過程就是計算機網絡通信技術,計算機網絡通信的基礎是網絡協議,只要計算機的網絡協議相同,就可以實現信息數據的通信和共享。
1數字數據通信技術的概述
1.1數字數據通信技術的優勢
數字數據通信技術與傳統的模擬數據通信技術相比有著極大的優勢:第一,數字數據通信技術中,數據傳輸的單位是數據幀,在傳輸時,一旦出現傳輸錯誤,就可以及時通過檢錯編碼和重新發送數據幀進行檢測,大大提升了通信的可靠性能。第二,數字數據通信可以將視頻、聲音、圖像等非數據信息轉換為數字信息,并在計算機網絡中進行傳輸。第三,數字數據通信技術有效加強了信息加密技術,使得信息的隱私性得到保障,避免外界的非法獲取,保障了信息的安全性。第四,數字數據通信技術采用了繼電器設備,并對信息和數據進行適當的放大和整形,避免了噪音的累積和影響,保證了數據在通信傳輸過程中遇到長距離傳輸時的完整性。第五,數字數據通信技術發展的速度不斷加快,并利用了集成電路,大大減少了電路設備的數量,降低了設備的成本和體積,使通信設備便攜方便。第六,數字數據通信技術中應用了多路光纖技術,使得數據的通信路徑更多,傳輸速度加快,可以在同一時間傳輸更多的數據,滿足了快速發展的生活需求。
1.2數字數據通信中的指標
1.2.1速率
通信技術中的速率指的是每秒能夠傳送的代碼位數,其計算公式是:S=1/T*log2n公式中的T是指脈沖的重復周期(脈沖的寬度),n是指調制的點平數。由此可見,T的重復周期(脈沖的寬度)的倒數就是每一秒的單位脈沖數,如果n=1/T,那么單位脈沖的重復頻率就是每一秒的位數。在調制器中,每一個調制轉換時間都與一個代碼對應。由此可見,調制速率與信息傳輸速率是相同的。
1.2.2誤碼率
誤碼率是衡量數據通信系統信息傳輸可靠性的關鍵指標,誤碼率主要指在數據進行通信傳輸的過程中,二進制碼出錯的概率,它的計算公式是:P=Ne/N公式中,Ne指的是傳輸錯誤的碼數,N指的是傳輸過程中二進制碼的總數。
1.2.3信道容量
信道容量決定了數據的通信速率,是檢測信息通信能力的重要因素,在計算機網絡中,比特是最常用的一個二進制單位,每秒能夠傳送的比特數量是信道容量的單位。
2計算機網絡通信的現狀分析
計算機技術的普及加快了經濟的發展,也提高了人們的生活質量,傳統的通信技術已無法滿足新時代的要求,因此,通信技術也不斷更新。近年來,通信技術經歷了模擬技術、二代GSM技術、CDMA技術、3G通信時代,目前,通信技術已進入4G通信時代,較以往的通信技術而言,4G通信傳輸速度更快,完整性更高,安全性更穩定,方便了人們生活和工作的交流與溝通。另外,多媒體技術也在快速發展的通信技術時代背景下得到了提高,數字數據通信技術中可以將圖像、音頻、影視等數據轉變為數字信息,方便了傳輸和共享,同時,數字數據通信技術還增加了存儲容量,可以無限制存儲,多媒體技術與計算機網絡數字數據通信技術的高度融合,將更好地滿足社會和人們的需求。
3數字數據通信技術的編碼
3.1基帶傳輸
基帶傳輸是指通過傳輸線路直接傳送包含數字信號的電脈沖,是通信技術中最常見的傳輸方式,廣泛應用在距離較近的局域網信息數據傳輸中,在傳輸中,常使用不同的電壓電平來替代二進制數字進行表示。
3.2編碼方案
數字信號脈沖編碼方案多種多樣,主要包括:單極性不歸零碼、雙極性不歸零碼、單極性歸零碼、雙極性歸零碼4種。其中歸零碼與不歸零碼的區別主要是脈沖時間與碼數的關系,如果在一個全部時間內是用電流來進行傳輸的就稱為不歸零碼,如果發出的電流少于一個碼數的全部時間就稱為歸零碼。簡而言之,歸零碼發出的是較窄的脈沖,而不歸零碼發出的是較寬的脈沖。除此之外,單極性碼與雙極性碼的區別則是單極性碼可以將直流分量進行累計,而雙極性碼則不可以累計直流分量,更有利于通信傳輸。
3.3同步過程
同步過程是指接收端按照發送端的每個碼數的重復頻率以及起始時間來接收和傳輸數據的,在計算機網絡數字數據通信技術中,主要應用的是位同步法和群同步法。位同步法是指接收端對于傳輸的每一個數據都和發送端保持一致,并在時間上保持同步,為了實現位同步法,我國目前常用的有外同步法和自同步法2種。外同步法是指接收端的數據信息直接由發送端預先發送過來,并保持同步;自同步法則是指接收端從發送端傳輸的各種波形中提取數據信息,并保證提取的數據信號不論時間上還是內容上都與發送端保持一致,例如:曼徹斯特編碼。群同步法是指在發送端傳輸信息后,將傳輸的信息分成若干群,這里的群是一種序列,序列有起始數據,也有終止數據,而所有數據都是有著固定的傳輸頻率的,這樣也就保證了發送端和接收端的信息一致。
4數字數據通信傳輸方式
4.1數字通信方式
一般來說,數字通信傳輸方式主要包括2種,即并行傳輸方式和串行傳輸方式。其中,并行傳輸方式一般適用于近距離數據通信傳輸,在發送端和接收端2個設備傳輸時,數據可以在并行的多條通信線路上達到傳輸多個數據位的效果。而串行傳輸方式則多用于遠距離數據通信,在進行傳輸時,數據是一位一位地在通信線路上進行傳輸,并主要有3種傳輸方向,即單工結構、半雙工結構、全雙工結構。其中的單工結構只支持1個方向上的數據通信傳輸,而半雙工結構就可以支持數據在2個方向上進行數據通信,而遇到特殊情況時,會在1個方向上進行數據通信傳輸,全雙工結構指的是只可以在2個方向進行數據通信。
4.2多路復用方式
多路復用方式主要分為頻分多路復用和時分多路復用2種傳輸方式。頻分多路復用方式是指將信道的總容量分解成為多個子信道,而且每一個子信道的帶寬完全相同,每一個子信道都可以單獨負責傳輸信號,使得信號可以同時傳輸,加快傳輸速度。時分多路復用方式是指按照時間的先后順序,將每一個信道分解成多個時間段,在同時傳輸多個信號時,每一個傳輸的數據信號就會占用一個時間段,從而達到實現多個數據同時傳輸的目的。
4.3同步傳輸和異步傳輸方式
在數字數據通信的過程中,為了保障發送端和接收端的數據信息完整性和同步性,各個碼數也必須保持同步,數據模塊和各個字符在傳輸的起始時間和終止時間也需要相同,目前,我們多采用同步傳輸和異步傳輸2種方式來達到這個目的。其中的同步傳輸是指在數據進行傳輸時,加入一些同步字符,從時間進行判斷,只有保證了數據的傳輸起始時間和終止時間相同,就可以判斷數據傳輸的同步性。而異步傳輸則常用于低速的傳輸設備,在數據中只能1位1位地加入起始字符和終止字符,導致傳輸效率低,結構也相對簡單。
5結語
隨著計算機網絡技術的應用和普及,數字數據通信技術越來越完善,滿足了社會的發展要求,也方便了人們的生活和工作,在我國軍事、工業、航空航天技術、衛星通信技術等領域也得到了廣泛應用。本文首先對數字數據通信技術進行簡述,并分析發展現狀,對計算機網絡數字數據通信技術的傳輸進行闡述,以期對我國計算機通信技術提供參考。
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現代社會是信息時代,信息交流是人們最迫切的需求,最為傳輸信息和交換信息的主要手段,通信已經推動社會進步的利器,數字通信網技術在網絡技術的發展下,得到了迅速的發展,給人們的生活和生產帶來了極大的便捷。
1數字通信網技術的發展歷程分析
最早使用通信網技術的就是專用電話網以及公眾電話網,最開始的模式是人工磁石式與共電式,后面發展為自動步進制與縱橫制,專用電話網與公眾電話網服務好、穩定性高,受到了當時的一致認可。其中,專用電話網的針對性更強,是為了滿足內部人員而專門組建的通信網絡。數字通信系統主要由發送設備、接收設備以及傳輸設備構成,在整個系統之中,傳輸線路的投資時最大的,為了提升系統的運行效率,需要采取科學的措施實施多路復用技術,從本質上而言,多路復用技術就是將不相關信號合并起來,讓其能夠在同一天信道中來通信,其通信過程并不會受到其他因素的影響。其中,常用的技術有時分多路復用技術、頻分多路復用技術、光通信波分復用技術幾個方面。
1.1室內與長途數字電話網絡的發展歷程
數字電話系統誕生于1962年,工作原理是應用時分多路技術與脈沖編碼調制技術,是一種公用通信網,技術參數采用64kb/s數字信號,在同一對線路上進行傳輸,這一系統在市內電話交換局間線路中得到了快速發展,并形成了市內數字通信網,后來這種技術逐步應用長途電話干線之中。
1.2綜合業務數字網的發展歷程
在80年代初期,市內電話與長途電話開始使用光纖光纜,并繼續采用PCM/TDM系統,但是,光纖的傳輸速率與電話路數得到了有效的提升,同時,在計算機的普及之下,數據通信網開始普及。數據通信網主要為局域網和廣域網兩種類型,其中,局域網就是在各個單位中設置的專用通信網絡,覆蓋范圍較大的稱之為城域網。在人們需求的變化下,SMDS制式開始誕生,有效滿足了數據通信網絡的發展需求。此外,視頻業務與圖像業務出現,其中代表性的就是靜止圖像、可視電話、可視會議、高清電視等等,這種數字化技術與PCM技術不同,其傳輸需要有運動補償技術和壓縮編碼技術的支持才能夠順利完成。音頻信號與視頻信號采用的都是二進制數字信號,其數據傳輸與數據交換能夠同時進行,在這一背景下,綜合業務數字網開始產生,最原始的綜合業務數字網僅僅只有傳真、電話、靜止圖像、可視會議、低速計算機數據幾個內容,在技術的發展下,開始出現彩色電視、活動圖像以及高清電視壓縮編碼信號。
2現階段下與數字通信網相關的技術
目前的數字通信網就是傳統通信網,主要以數據業務和語音業務為主,其業務范疇是十分廣泛的,內容有用戶接入網、用戶駐地網與核心網幾個內容,通信網的連接方式有網絡間連方式與直連方式兩類,交換機則有電路交換型交換機與數字交換型交換機兩類,一般情況下,通信網中最常使用的是前者,這樣可以有效提升通信效率,與之相關的技術有以下三種類型:
2.1智能網技術
盡管IN技術在近年來的發展勢頭迅猛,但是隨著數字蜂窩系統、無線本地環路系統與數字無繩系統技術的發展,智能網技術開始出現,在未來階段下,智能網技術能夠在電信業務信息轉換方式與網絡共享上發揮出重要的作用。
2.2分組交換技術
分組交換技術也是一種常用的數字通信技術,采用這一技術能夠實現不同類型通信資源的實時共享,傳輸速率也不高,可以充分的將節點的轉發功能以及儲存功能利用起來,再采用相應的信息通道來處理數據,這樣即可滿足目標需求。
2.3異步傳輸網絡技術
異步傳輸網絡技術的寬帶容量非常的靈活,屬于傳統技術的擴展,這一技術能夠解決寬帶業務服務時間的分配問題,在寬帶網絡的發展中起著重大的作用。就現階段來看,關于異步傳輸網絡技術的研究,主要集中在衛星傳輸規范上。
2.4移動通信網
移動通信網有著自主性、可移動性的特征,不會受到時間和地點的限制,移動通信網主要包括兩種類型,就是雙向對話式蜂窩公用移動通信網以及單/雙向對話式專用移動通信網。在現代社會,對于電信企業而言,多媒體業務屬于新型市場,其發展的主要驅動力就是互聯網,如果將互聯網應用到移動通信中,那么互聯網的用戶群必然可以極大的推動移動通信網的發展。此外,利用互聯網也能夠提升大眾有線市場的可移動性。通信網的連接模式包括端對端直連方式與網絡交換機間連方式,為了提升網絡的運行效率,對于一般通信網,是不需要采用直接互連方式的。而交換機則包括電路交換以及數字交換兩種形式,前者就是在用戶與公共控制方式之間的傳輸信息通路,后者則可以將傳輸數據分割成為不同的數據包。在移動通信網之中,常用的有幀中繼技術,對于網絡的互聯,該種技術主要針對需要增加帶寬的用戶所設置,幀中繼則屬于數據鏈路的傳輸系統,該種操作模式主要針對高速假設,不需要進行誤差矯正,在每個節點中,只要進行CRC檢測,一旦出現錯誤將其丟棄即可,該種技術能夠有效保障傳遞目標的準確性。
3結語
總而言之,在社會的變革之下,數字通信技術已經取得了突破性的進展,各類技術都在社會生產的不同領域中得到了廣泛的應用,各類技術都開始逐步的趨于成熟。而航天技術、微電子技術以及計算機技術的發展也帶動了相關產業的發展,很多產業都開始朝著寬帶化、智能化的方向發展,目前,數字通信網技術成為了很多技術發展的支撐,但是,我國的數字通信網技術還處在初級發展階段,相信在不久的將來,這一技術必然可以不斷完善。
參考文獻:
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現今人們能夠跨空間、時間無障礙溝通交流,得益于通信網絡與數字電子技術的結合[1]。現階段人們生活如購物、出行、工作等各方面的效率明顯升高。在溝通交流無障礙下,人們與外界的聯系更加緊密。加上信息全球化的趨勢,人們更容易獲取世界中的很多信息??偠灾藗兊纳罘绞?、效率等均發生了翻天覆地的變化。而這些變化原因主要是數字電子技術與通信技術的結合運用和發展。筆者針對通信網絡中的數字電子技術運用進行分析和研究。
1數字電子技術的重要性
數字電子技術的運用可以發揮其數字化的優勢,使通信完全數字化。數字化的通信可以達到高效傳播信息的效果[2]。極大提高通信的速率,以滿足大量信息快速傳輸的需要。數字信號本身具有多種不可比擬的優點。在傳輸的過程中,數字化信息具有很強的抗干擾能力,避免信號偏差或丟失[3]。因此,能夠實現長距離、高速等傳輸信號。在信息的存儲方面,數字化的信號轉化的操作相對簡單,存儲十分方便。由于信號傳輸途徑中,會存在一些信息泄露的危險。這對于需要保密的信息傳輸十分不利。數字化信號是一種能夠進行加密安全的信號,安全性較高。在信號解密方面的操作也較為簡單。因此數字信號的運用在開放的網絡平臺中,對需要加密、保密的信號十分適用。而保密的工作在數字化信號的運用后,主要采用數字邏輯運算的方法進行保密,工作難度明顯降低。數字電子技術所使用的設備是集成化的設備,集中性高,便于管理。另外,數字化電子技術還可以進行綜合數字化??偠灾渚哂卸喾N優勢,為通信網絡的發展提供極大的助力。一般而言,計算機采用的信號類型與數字通信信號基本相同,都是二進制代碼類型。因此,數字信號可以應用在計算機中,而計算機可以接收數字信號,從而兩者相互聯網。通過運用計算機的平臺,對獲取的數字信號進行轉化、處理,從而可以實現信號通信。另外,計算機運用數字信號后,能夠實現網絡管理自動化、智能化??梢?,現階段數字電子技術的優勢眾多,在通信網絡中應用廣泛,兩者密不可分。
2網絡通信特點
網絡的準入幾乎沒有門檻,是一個高度開放的平臺。在網絡中,可以實現信息的共享、傳遞。網絡信息對時效性有很高的要求,即要求信息更新的及時和快速。網絡信息的更新與信息傳輸速度有關。一般而言,人們在用網時,希望信息能夠實時更新。例如在訪問網頁時,如果網頁有新動態,即可進行刷新獲取新的信息。因此,網絡的信息傳遞要快速,才能滿足人們的需要。高度開放的平臺也意味著包含有龐大的信息量。大量的信息傳輸需要一個大容量的傳輸途徑和傳輸方法。在大量的網絡信息中,信息形式多種多樣。常見的有圖片、視頻、文字等等??偟膩碚f,網絡通信需要進行大量信息的高效傳輸、存儲。從而使人們能夠及時傳遞信息,實現信息共享。除此以外,網絡通信可以提供一個交流無障礙、無延遲的條件。從而使人們能夠簡便、快速地獲取信息。這些網絡的優勢需要先進的技術支撐。數字電子技術的產生和運用很大程度上加快了網絡信息的傳輸。
3通信網絡中數字電子技術的運用分析
3.1信號的轉化
信號的轉化主要有兩個環節,將模擬信號最終轉化為數字信號。在信號的轉化方面,數字電子技術的優勢是公認的。其轉化信號過程快速、準確,功能十分強大。由于模擬信號本身傳輸的途徑少,一般是與數字信號混合傳輸。加上計算機、網絡絕大部分使用二進制的數字信號。因此,模擬信號要進行轉化處理,方能變成可以傳輸和廣泛使用的數字信號。模擬信號轉變成為數字信號時,使用的是PCM脈碼調制[4]。數字信號在數字電路中,又可以轉化成為模擬信號。這一信號轉變的環節主要使用對載波進行移相方法[5]。可見,在信號的轉化中,模擬信號與數字信號可以通過某種方法相互轉換。在信號的轉化方面,數字電子技術發揮出了巨大的作用。
3.2網絡中的信號處理
一般而言,數字信號中的幅度值是有限定的范圍。數字信號中的幅度設置一般是離散的。二進制碼與數字信號的特點是相同的,因此兩者有共同的性質。因此,數字信號與二進制碼一樣,幾乎不受噪聲影響,傳輸的穩定性高。且信號容易轉化,信號處理相對簡便。另外,數字信號有容易加密,傳輸中較為安全。加上存儲、交換等方面的優勢,在通信網絡中得到普遍應用。除此以外,數字信號的各種配備的設備是微型、集成化的。占用空間小,功能強大,十分容易組合形成具有綜合性質的業務數字網絡。數字信號所占用的信道頻帶相對寬,可以提高信道使用率。從而提高單個信道中的傳輸容量。
3.3信號的數字化
數字電子技術可以對信號進行數字化處理。一般而言,處理的流程主要是抽樣、量化、編碼[6]。在需要處理的信號序列中,以等量時間間隔進行取值。將獲取的信號樣值序列段取代原位置的信號,從而使信號離散。在某個時間段上的信號進行抽樣處理后,形成離散的模擬信號。量化過程主要是將連續的幅度值改成為多個等間隔的離散值。一般而言,模擬信號是連續的幅度。在量化處理時,就是使用近似的幅度值來代替。編碼的過程一般是有規律可循的。在量化信號以后,將信號使用二進制來表示。對這些量化信號使用編碼方法,從而轉變成為數字信號流。經過數字化的信號可以在電纜、衛星等途徑進行傳輸。
3.4高效處理和傳輸網絡信息
數字電子技術處理信號使其成為數字信號后,可以使信息得到高效傳輸。數字信號作為一種網絡信息傳遞的載體,其傳輸方式實際上屬于數字通信。數字信號的傳輸是大容量、高速度的。因而由數字信號傳輸的信息流成為信息高速公路。而所謂的信息高速公路實際上是由各種電子產品、計算機等構成的信息網。在處理網絡信息方面,主要由多種先進的設備實現。通常會使用高性能的計算機以及服務器進行處理。網絡信息的處理環節包括模擬信息與數字信息的相互轉化、輸出、輸入以及存儲過程。而這一過程主要由數字化電子技術來控制和實現。
總結
關鍵詞: 數字通信系統;數字信號;應用
Key words: digital communication system;digital signal;application
中圖分類號:TN919文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2012)09-0145-01
1數字通信與模擬通訊的介紹及比較
1.1 數字通信數字通信是指用數字信號作為載體來傳輸信息,或者用數字信號對載波進行數字調制后在傳輸的通信方式。通俗說來,即是利用數字信號來傳遞消息。“0”和“1”是數字通信中運用的兩種符號,數字通信系統按著一定的規律,在編碼器中先將消息信號進行采樣,對樣本進行0,1編碼的數字化處理,使其形成呈一定排列形狀的組合代碼,再進入通信線路將此代碼送到對方。對方收到電碼后,由解碼器還原為原來的電話信號,由此實現通信傳遞的目的。數字通信的主要技術設備包括發射器、接收器以及傳輸介質,具體傳遞流程則為信源-調制器-編碼器-加密器-信道-解密器-解碼器-解調器-信宿 。
數字通信的信息源和接受者可以是人,也可以是機器,因此數字通信可以實現人與人之問、人與機器之間、機器與機器之間的通信。此外數字通信具有抗干擾能力強、易于調制、可加密,還可與計算機連接的特點。
1.2 模擬通信模擬通信是一種以模擬信號傳輸信息的通信方式,將聲音、光等非電的信號輸入到變換器,使其輸出連續的電信號,電信源碼的不同,其振動頻率或振幅會隨之變化。人們則利用波形圖相位的變化來還原信號信息。模擬通信系統主要由用戶設備、終端設備和傳輸設備等部分組成。模擬通信系統可用來傳遞話音、電報、傳真等低速數據。
1.3 數字通信與模擬通信的比較模擬通信技術成熟,其信號形成簡單、直觀,系統設備簡單,占用頻帶也較窄。模擬信號是通過直接調制的形式形成的,其信號傳播過程中易發生畸形,一旦受到干擾,隨系統的沖擊是不可修復的。因此,模擬信號通信質量、抗干擾能力較差。電話、無線通訊中運用的則是模擬信號。
1.4 數字通信的優點數字通信與模擬通信相比具有明顯的優點。它抗干擾能力強,通信質量不受距離的影響,信號易于調制、保密性高,能自動發現和控制差錯,可與計算機相連,能支持多種通信業務,具體介紹如下:
其一,數字通信比模擬通信抗干擾能力強。一方面,數字信號傳播的形式簡單,只有“0”、“1”兩種區別鮮明的形式,即是傳播過程中經由信號放大器,信號在到達終端接收器時,仍然可重新再生復原。另一方面,數字信號是以離散性的形式進行傳播,雖然也不可避免的會受到系統外部以及系統內部的噪聲干擾,但是只要噪聲絕對值在一定的范圍內就可以消除噪聲干擾,不會出現信號噪聲疊加在一起,并隨著信號被傳輸、被放大,進而將影響通信質量的現象。
其二,遠距離傳輸仍能保證通信質量。數字信號遠距離傳播時,采取的形式為再生中繼,此方式能夠消除長距離傳輸噪音對數字信號的影響,而且再生的數字信號和原來的數字信號一樣,可以繼續進行傳輸,通信質量便不受距離的影響。
其三,數字信號易于調制。雖然數字信號較模擬信號更加方便快捷,但是在實際生活中,模擬電路占有的通信比例仍然不小。那么,數字信號能否利用已經建立起來的四通八達的模擬電路進行傳輸呢?答案是肯定的,只需在數字終端設備和模擬電路之間加裝以調制、解調為主體的接口設備,便可實現。由于數字信號只存在“0”和“1”兩種狀態,其信號調制則相當簡單,具有波形變換速度快、調整測試方便、體積小、設備可靠性高等特點。一般而言,數字調幅、數字調頻、數字調相十數字調制最常用的三種方式。
其四,數字信號比模擬信號保密性強。由于無線電波是朝著四面八方的方向傳播的,只要終端接收器對口,每個人都可以接收到傳播內容。數字通信可以將其信號在編碼器與密碼相捆綁,在進入信道傳播,接收方則通過解碼器解除密碼限制,取得信號傳播內容,由此避免了傳播信息外漏的現象。數字信號加密只需通過簡單的“加”、“減”等邏輯運算,按照一定規律將密碼“加”到語音電碼中去,將包含著語音信息的電碼進行傳播。
此外,數字通信對其設備中所用電路的要求較簡單,有著輕巧、故障少、耗電低、成本低的集成電路即可滿足通信需求。數字信號還便于和電子計算機結合,由計算機來處理信號,使得數字通信系統更加靈活通用,也為各類如電話、電報、圖像以及數據傳輸業務的開展提供了更加便利的條件。
2數字通信系統的應用
編碼、調制、解調、解碼以及過濾等都是數字通信系統的關鍵性技術,其中數字信號的調制以及解調更是被廣泛各個行業廣泛應用。當前,調幅、調相以及調頻是最為常見的三種調制方式,數字調制可將信號源轉換成符合信道傳輸數據的格式,通俗說來即是在保證信號傳播安全、信息完整的前提下,通過數字調制,將基帶信號轉變為帶通信號。
此外,數字通信息系統還可為全球數字化的實現貢獻一份力量。用戶可通過網絡接口,在一地方、任一時間與現有的綜合業務數字網絡連接,從中獲取互聯網、多媒體、通話等服務。我們日常生活中的電腦、手機上網、視頻電話、網絡會議以及數字電視等都是通過數字通信系統來進行信號傳輸。
3結束語
數字通信是通信行業發展的必然趨勢,也是萬千用戶的愿望所歸。數字通信可以大大改善通信質量、提高通信傳播速率、豐富通信內容。數字通信也促進了經濟的發展進步,不僅為整個通信連跳帶來了無限商機,其更加快捷、有保障的通信方式也為商業增添了新的活力。
參考文獻:
人類對信息交換的要求隨著信息化社會特征的日漸顯現日趨提高,數字通信的快速發展快速滿足了信息化社會所需要高速率﹑大容量﹑多媒介的通信要求,成為當今通信領域發展的一種必然趨勢。數字通信可以大大改善通信質量、提高通信傳播速率、豐富通信內容,在理論上、技術上和客觀需求上有著其他通信手段無法比擬的優勢,因此通信國際上數字通信迅猛發展并逐漸占據主宰地位,隨著數字通信技術的不斷推進,數字通信以其抗干擾能力強、無噪聲積累、高效﹑通信質量不受距離的影響、易于保密和可靠性高等優勢,在短波通信、移動通信、微波通信、衛星通信、電話數字化、電視數字化以及光纖通信等現代通信的數字化技術和各種通信方式中都得到了廣泛的應用,另外數字通信也廣泛應用于包括在軍事上和。同時,數字通信促進了經濟的發展進步,也促使通信行業更加快捷的發展。
二、當代數字通信的特點
(一)數字通信抗干擾能力強
數字通信是以數字信號作為載體來傳輸消息的,數字信號傳播數據、文字、聲音和圖像等形式簡單,通常只有“0和1”兩種區別鮮明的形式,本文由收集整理由此數字通信表現出較強的抗干擾能力,主要有以下幾個方面原因:其一,數字信號在傳播過程中先經過信號放大器,增強信號強度,所以當數字信號到達終端接收器時易于再生,可以減小信號傳輸中的失真。其二,數字信號的傳播過程中可消除噪音干擾。數字信號以離散性進行傳播不可避免的會受到系統內部和外部的噪聲干擾,但是數字信號通過中繼再生后可以避免信號噪聲的疊加,只要噪聲絕對值在一定的范圍內就可以消除噪聲對信號傳播的干擾。
(二)數字通信保密性強
數字通信保密性強是其在通信領域領先于其他通信方式的重要因素,數字信號作為數字通信傳播信號的載體,可采用糾錯編碼和擴頻技術將各種消息模擬的和離散的都可變成統一的數字信號進行傳輸,同時,數字信號處理與智能化控制功能數字信號通過差錯控制編碼,將其信號在編碼器與密碼相捆綁,在進入信道傳播,接收方則通過解碼器解除密碼限制,取得信號傳播內容,由此提高通信的保密性、避免了傳播信息外漏。
三、當代數字通信存在的問題
(一)數字信號同步率低
同步是數字通信核心部分,是進行信息傳輸的前提和基礎,同步系統性能能夠決定通信系統性能的降低,可以說沒有同步就沒有數字通信,數字通信的同步包括比特同步、符號同步、幀同步、載波同步、網同步等。數字信號同步率低是數字通信技術的核心問題之一。數字信號在輸送傳播時,可能會出現系統內部干擾和系統外部干擾,內部系統干擾包括信道衰減與滯后、時鐘抖動等,外部系統主要是外界的噪聲干擾等。
(二)數字通信占用的信道頻帶較寬
信道的傳輸頻帶包括多個被傳輸信號占用的已用子頻帶,目前數字通信弊端包括數字信號傳輸過程中占用的信道頻帶較寬現象。數字信號頻率也從直流一直到無限高,頻帶非常寬,它的頻帶的高頻段和低頻段區分比較明顯,在數字信號傳播的時候,主要信號和能量集中在信道頻帶的低頻段,當一系列數字脈沖信號通過帶限的電纜傳輸信道時,雖然比較低的頻率成分通過了電纜傳輸信道,但是還攜帶部分信號的高頻成分在低頻通信道時會被濾,從而使輸出波形出現了失真,造成數字通信傳播信號的準確性。
(三)數字通信頻帶利用率低
數字通信傳輸系統的頻帶利用率是指所傳輸的信息速率或符號速率與系統帶寬之比值,描述數據傳輸速率和帶寬之間關系的一個指標,也是衡量數據通信系統有效性的指標,它的信號傳輸方式包括基帶傳輸與頻帶傳輸技術,其中數字通信頻帶利用率越高,在相同的情況下可系統的容量就越高。但是目前數字通信頻帶還存在利用率較低的問題,主要由于通信系統中無線信道的多樣性和特殊性以及受信道編碼的制約,同時,通信系統的工作頻帶不可避免地存在著非線性的影響,使頻帶內的各信道之間存在著某種相互的干擾,各種無線數字通信能夠達到2bits/sec/hz的頻帶利用率已經算比較高了。
四、相應數字通信問題的優化方法
(一)實現數字通信的幀同步與數字鎖相環提升同步率
目前,針對數字通信領域的同步問題,我們從三個方面對其進行研究:一是位同步信號的性能要求;二是數字通信中的同步系統結構;三是位同步信號對通信系統誤碼率的影響。主要采取幀同步與數字鎖相的方法來處理數字通信系統中數字信號的同步問題,數字通信中由一定數目的碼元組成一個個字進行傳輸稱之為一幀,幀同步信號的頻率可很容易由位同步經過分步得到,在發送一個數據幀之前,都要發送這一同步幀,并且在接收端對同步幀的數據進行預先存儲,接收端再根據預先存儲的同步幀和通信時接收到的同步幀來判斷同步偏差,再根據偏差移位移到計算的相關函數值最大,以達到數字通信的同步。
所謂數字鎖相環(dpll)是直接從接收數據信息中提取位同步信號的一種環路,通過數字鎖相環可以實現數字通信提升同步率。它通常利用穩定頻率的振蕩器從鑒相器獲得的與同步誤差電壓,數字鑒相器關系到整個鎖相環路的優劣,數字鑒相器首先從基帶信息中索取位信息,再通過控制器在信號鐘輸出的脈沖序列中附加或扣除一個脈沖,最后調整加到鑒相器上的位同步脈沖序列的相位,以達到數字信號的同步。
(二)利用寬頻帶信道數字信號處理技術來壓縮數碼率
隨著光纜和數字微波等寬頻帶信道的大量利用以及數字信號處理技術的發展,數字信號處理技術可以把聲音、視頻和圖片等信息轉變為可以高度集成化的數字信息。目前,可利用寬頻帶信道數字信號處理技術來壓縮數碼率,解決數字通信占用的信道頻帶較寬問題,例如:可將一路數字電話的數碼率由64kb/s壓縮到32kb/s甚至更低的數碼率。
(三)強化碼分多址技術應用提升頻帶利用率