在實際的通信中,由於通信業務的多樣性,消息的來源也是多種多樣的,但基本可以分為兩大類:連續的和離散的。連續的消息如話音,聲波振動的幅度是隨時間連續變化的。若把它轉換為隨時間連續變化的電壓信號,信號幅度是時間連續函數。這樣的信號稱作模擬信號;而離散消息,如打字機產生的消息,輸出的消息符號個數是有限的。如信號的參數與離散消息對應而離散取值,這就是數字信號。
所以根據信號方式的不同,通信可分為模擬通信和數字通信。
模擬通信
什麼是模擬通信呢?比如在電話通信中,用戶線上傳送的電信號是隨著用戶聲音大小的變化而變化的。這個變化的電信號無論在時間上或是在幅度上都是連續的,這種信號稱為模擬信號。在用戶線上傳輸模擬信號的通信方式稱為「模擬通信」。
數字通信
數字信號與模擬信號不同,它是一種離散的、脈衝有無的組合形式,是負載數字信息的信號。電報信號就屬於數字信號。現在最常見的數字信號是幅度取值只有兩種 (用0和1代表)的波形,稱為「二進制信號」。「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製後再傳輸的通信方式。
模擬通信在歷史上曾經佔有過主導地位。
但近20年來,隨著超大規模集成電路工藝的成熟以及計算機和數字信號處理技術的充分發展,數字通信發展迅速,大多數的模擬通信系統已被數字通信系統所取代。儘管在未來的一段時間內數字通信系統還不能完全取代模擬通信系統那個,但通信朝著數字化方向發展是不會改變的,這是有數字通信和模擬通信自身的特點所決定的。
兩者的對比
數字通信與模擬通信相比,具有明顯的優點:
首先是抗干擾、抗噪聲能力強。模擬信號在傳輸過程中和疊加的噪聲很難分離,噪聲會隨著信號被傳輸、放大、嚴重影響通信質量。比如說1用高電平來表示,0用低電平來表示。
一個模擬信號如果信號衰減20%的話,那就嚴重失真了。而一個高電平的信號衰減20%時,它還是代表1。因為數字通信是採用再生中繼方式,能夠消除噪音,再生的數字信號和原來的數字信號一樣,可繼續傳輸下去,這樣通信質量便不受距離的影響,可高質量地進行遠距離通信。再有數字通信中的信息是包含在脈衝的有無之中的,只要噪聲絕對值不超過某一門限值,接收端便可判別脈衝的有無,以保證通信的可靠性。其次,數字信號易於加密,信息傳輸比較安全。數字信號的特殊形式,使得信息加密變得十分容易。例如把信息比特率按一定的長度分組,用相同長度的一個比特率(稱為密鑰)與這些分組進行模二加,便完成了信息的加密。在接收端,用相同的密鑰 與接收到的序列模二加,就恢復為原來的信息序列。數字移動通信GSM系統就是採用這方法對信息加密的。模擬信號雖然也可以加密,但操作起來要複雜得多。此外,數字通信設備的產品重複性好,有利於生產以及通信的發展和普及。
即使這樣,與數字通信系統相比,模擬通信系統也有自己比較好的一面,設計較簡單,電路的功率消耗一般比較低。
因此數字通信與模擬通信的區別具體說就是調製方式不同而已。模擬通信,技術很成熟,就是將模擬信號與載波進行調製,使其帶有一定載波特性,又不失模擬信號的獨特性,接受端通過低通濾波器,還原初始模擬信號。 而數字信號,首先進行採樣,對於採樣幅值進行編碼(0,1編碼),然後進行調製,相移鍵控等,接受端還原即可,信號傳輸率高 。相對而言,數字通信優於模擬通信。
模擬通信用模擬信號,就是連續起伏的波形來傳遞信號。數字通信用的跟電腦一樣的數字信號,1跟0組成信號。模擬信號的可以平滑的實現,數字信號就算再怎麼接近平滑它都是階梯狀的。
從宏觀看,世界通信方式,仍以電話為主,在電話通信中,則以程控交換和移動電話發展最快。目前模擬通信系統還在使用,但由於人們對各種通信業務的需求迅速增加,數字通信正向著小型化、智能化、高速大容量的方向迅速發展,最終必將取代模擬通信。