为什么数字通信将会逐渐取代模拟通信

十三、为什么数字通信将会逐渐取代模拟通信

数字信号用每个码位上脉冲的“有”或“无”携带信息，而脉冲波形的形状本身并不携带信息，这是数字信号不同于模拟信号的根本所在，也是数字通信优于模拟通信，并取得飞速发展和广泛被采用的根本原因。下面就数字通信相对于模拟通信的优缺点作扼要介绍。

数字通信相对于模拟通信具有如下优点：（1）抗噪声干扰的能力强。大家知道，模拟通信是用载波信号的幅度或频率变化，即波形变化来携带信息的。于是信道的噪声干扰会直接叠加在载波信号的波形变化上，信息引起的波形变化与噪声引起的波形变化混叠在一起不可分离。因此，在模拟通信中只有想办法使信息对载波进行调制所引起波形变化这部分的信号功率比噪声干扰引起波形变化的那部分噪声功率大得多，才能确保通信的正确进行。并且，每经过一个接力站都会有新的噪声干扰加入。随着通信线路的加长，各接力站进入的噪声干扰是要叠加累积的，站数越多累积的噪声也越多，一旦累积的噪声过于严重，将会使通话质量低劣到不能正常通信。因此，模拟微波接力通信线路的距离要受到较大的限制。

然而，在数字通信中却不同了。由于它所传送的数字信号是用脉冲的“有”或“无”来携带信息的，而脉冲的波形本身不携带信息，于是，只要信道噪声干扰的幅度不大到足以使脉冲的“有”或“无”发生错误（即错码）就不会对所传信息造成损害。不仅如此，我们还可以采用对数字信号加以“再生”的办法，完全去除叠加在数字信号脉冲波形上的噪声干扰，以整旧如新的数字信号再传往下一接力站。因此，在数字微波接力通信线路上，每一站进入的噪声干扰，都能用“再生”的办法就地去除，噪声逐站累积效应就不存在，接力站数可以很多，通信线路的距离可以很远。

（2）数字通信的另一个优点是，它所传输的数字信号便于采用差错控制编码技术，纠正由于信道干扰造成的错码。

（3）数字通信便于使用数字加密技术，故通信的保密性强。

（4）数字通信的电路易于集成化，通信设备体积小，功耗低。

（5）各种信息，例如电话、传真、电视、数据等均可转换为数字信号来传输，且数字信号便于处理、存储、交换，便于实行计算机管理组成综合业务数字通信网络。

数字通信与模拟通信相比较的缺点有以下两点：

（1）数字信号占用信道的频带较宽，通常一路数字电话信号的带宽大约在20~60kHz范围。然而，一路模拟话音信号的带宽仅4kHz，比数字信号的带宽要窄得多。不过，随着通信频段不断地向高频端开发，现行的微波接力信道、卫星信道以及光纤信道等都具有非常宽阔的频带可供数字信号传输。

（2）数字通信的另一个缺点是，它的编码器、译码器及同步系统等关键部件较为庞杂。虽然早在1937年就发明了数字通信技术，晶体管的出现又为数字通信技术的发展创造了条件，但是，在20世纪70年代以前，这些关键部件仍不能不做得很大，电路复杂，耗电量大，价格昂贵，可靠性差，所以在很长时间内，数字通信的发展不如模拟通信，没有得到推广应用。20世纪70年代以来超大规模集成电路的诞生和发展，才使数字通信出现了“柳岸花明”的前景，数字通信得到了迅猛的发展，并有逐渐取代模拟通信的趋势。