数字通信技术与现代生活

数字通信技术与现代生活

通信1012班1020119231 孙慧婷

一、数字通信技术的主要优点

数字通信已广泛应用于各个频段和各种通信方式中, 成为当今通信发展的一种必然趋势。它是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后在传输的通信方式。它的主要技术设备包括发射器、接收器以及传输介质。数字通信系统的通信模式主要包括数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统以及模拟信号数字化传输通信系统三种。数字通信的主要优点在于用数字信号传送信息易于再生, 可减小传输中的失真易于用脉冲数字电路来实现, 设备可做到体积小、重量轻可以引入计算技术, 应用微处理器及单片微机, 发挥各种数字信号处理及智能化控制功能数字信号易于加密便于采用纠错编码和扩频技术, 提高抗干扰能力。数字通信之所以取得迅速的发展不是偶然的现象, 有其理论上、技术上和客观需求上的基础从理论分析开始, 人们早就认识到数字通信在理论上比模拟通信具有一系列优点。除上述各点外, 在频带和功率的有效利用方面也更为有利计算技术和微电子学的进展为通信的数字化提供了坚实的技术基础人们在社会生活中对多种功能综合服务的需要是数字通信发展的强大动力。

二、数字通信技术相关的社会理念

“数字城市”：从广义上说，是通过宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源并加以充分利用，建立电子商务、电子政务、科技信息系统、劳动和社会保障信息系统等子系统，通过发展信息家电、网上教育、远程医疗，建设信息化社区，最终实现城市国民经济和社会发展的全面信息化。

“数字化社区”：顾名思义，就是通过数字技术将管理、服务的提供者与每个住户相联结的社区。这种数字化的网络系统?使社区的管理者与住户之间可以实时地进行各种形式的信息交互，由于现代网络浏览器的先进性以及多态的表现性，加上各种网络多媒体技术的应用，从而营造出了一个丰富多彩的虚拟社区。

“地球村”：信息高速公路的出现，国际互联网的使用，“数字地球”的产生，“缩小”了我们生活的空间，“缩短”了我们联系交往的时间，使我们生活的世界成为一个全球性、同

时性的“地球村”。

“数字化生存”：我国IT界有关人士这样描述未来普通人的数字化生存状态：宽带将代替电话拨号的窄带方式成为家庭和外部信息交流的高速公路。单芯片技术产生的数字产品会不断丰富、满足用户高品质数字化生活的需要。所有产品通过有线网络或无线网络联成一体并实现设备之间的数据交换、资源共享以及自动化控制。

三、数字通信在现实中的应用

目前数字通信在短波通信、移动通信、微波通信、卫星通信以及光纤通信中都得到了广泛的应用。

1. 数字短波通信近年来除了对衰落多径信道的研究外, 短波通信数据传输的研究更是注意的焦点。为了克服严重的码间干扰, 采用了一系列自适应技术, 包括自适应实时选频自适应信道均衡、自适应干扰对消, 以及由它们组合而成的自适应通信系统。此外尚有功率自适应、速率自适应、天线调谐自适应和自组织自适应通信网等。目前多音并行体制的调制解调器已广为应用, 正大力进行单音串行体制调制解调器的研制。此外, 在短波数字通信中采用扩频跳频技术, 自适应接收和瞬时快速通信技术等的研究都在进行中。

2. 数字移动通信当前各国都在大力开展新一代数字式移动通信系统的研制。欧洲各国已研制出8种新的系统, 采用宽带或窄带TDMA制式。在此基础上已共同制定了泛欧GSM 系统标准。各大公司都在大力进行设备研制, 1991年已投放市场, 付诸应用。北美也制定了数字蜂房公用陆地移动通信系统(NACS)标准, 可与目前大量应用的模拟移动通信系统兼容, 称为双模体制, 也计划于近期完成研制工作。日本也正大力制定自己的体制标准。不难看出, 数字化是目前国际上移电信科学年动通信的主要发展方向。实现移动通信数字化带来的好处是能适应各种数字业务传输的需要, 提高频带利用率, 提高系统的抗干扰能力, 有利于实现ISDN, 便于设备小型化和降低造价。数字移动通信的新技术特点是采用了智能网络的原理, 与ISDN相结合, 以及部件的高度集成化。这些特点使数字移动通信系统成为高技术密集的产品。更引人注目的是在数字化和微型化的基础上, CCIR提出了“未来公众陆地移动电信系统(FPLMTS)”, 欧洲提出了“个人通信”, 美国提出了利用低轨道卫星实现个人卫星移动通信的“铱”系统。这些均属于第三代移动通信系统, 它有希望实现人类在任何时间地点与世界上任何人都可自由通信的美好理想。

3. 数字微波通信随着数字技术的发展,数字微波已成为发展的主流, 各国已有20多年

的历史。大容量数字微波的发展遭遇到数字短波通信同样的技术难题, 即微波在地面传播也存在多径效应和衰落现象。数字微波也需要采用一整套自适应技术来抗多径衰落引起的码间干扰。目前各国都致力于第三代设备的研制, 其技术特点为采用256QAM或1024QAM调制、自适应均衡、有效的分集接收合成技术等先进的自适应抗多径衰落技术措施, 采用双重极化等频率重用技术, 并开辟10GHZ以上新的频段, 以及新的电路和工艺。

4. 数字卫星通信早期的时分多址卫星系统就是数字式的。从体制上看, 目前已有单路单载波（SCPC）的SPADE系统, 时分多路频分多址系统, 时分多址数字卫星通信系统。近年来甚小口径终端(VSAT)数据卫星通信系统取得了很大的进展和广泛的应用。大量的个人计算机通过卫星通信连接成卫星数据网, 其造价低廉、安装容易、使用灵活, 受到广大用户的欢迎。目前已有美国VSI公司的TDM/SCPC系统, 美国赤道公司的TDM/CDMA系统, 美国Hyghes公司的PES系统和日本NEC公司的NEXTAR系统, 它们均属于TDM/TDMA系统。近来, 根据用户要求, 各大公司又推出了以传话音为主的系统, 如Hyghes公司的TES 系统, SPAR公司的TSA T系统等。我国已引VSAT进技术, 并在一些部门建立了VSAT通信网。我国卫星通信的发展也将以数字卫星通信为主。

5. 数字光纤通信光纤通信具有频带极宽、通信容量极大、传输损耗小、保密性好不易被窃听, 以及能抗电磁干扰、且体积小重量轻等一系列优点, 已在国内外得到极大发展和应用。光纤通信的宽频带特性,为实现宽带创造了十分有利的条件。当前的主要矛盾是应大力研制和开发数字通信终端及交换设备, 以便与光纤传输系统相连接, 否则将阻碍光纤通信的应用和发展。此外, 人们还正在开发路和路的高速系统。

三、总结

数字通信系统是一个必然趋势，尤其是大容量的数字微波中继通信系统将成为近年来干线通信系统的发展方向。卫星通信系统可以实现多址通信，它是最理想的通信手段，而数字卫星通信系统将是今后卫星通信系统的重要发展方向。随着大规模集成电路和微电子技术的发展，数字化已经渗透到通信技术的每一个环节，已经形成数字通信技术的专门学科。数字通信可以大大改善通信质量、提高通信传播速率、丰富通信内容。数字通信也促进了经济的发展进步，不仅为整个通信连跳带来了无限商机，其更加快捷、有保障的通信方式也为商业增添了新的活力。