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1、数字信号可以远距离传播么？
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像我们平时采集到的如眼睛，摄像头等是模拟信，特点是信连续，而数字信是用于计算机处理的，用高低电平即0和1来表示。是模拟，波和光线既可是数字又可模拟。数字信当然能远距离传播，如用光线，无线通信皆可。数字信的特点 (1)抗干扰能力强、无噪声积累。在模拟通信中，为了提高信噪比，需要在信传输过程中及时对衰减的传输信进行放大，信在传输过程中不可避免地叠加上的噪声也被同时放大。随着传输距离的增加，噪声累积越来越多，以致使传输质量严重恶化。 对于数字通信，由于数字信的幅值为个离散值(通常取两个幅值)，在传输过程中虽然也受到噪声的干扰，但当信噪比恶化到一定程度时，即在适当的距离采用判决再生的方法，再生成没有噪声干扰的和原发送端一样的数字信，所以可实现长距离高质量的传输。 (2)便于加密处理。信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理的比模拟通信容易得多，以话音信为例，经过数字变换后的信可用简单的数字逻辑运算进行加密、解密处理。 (3)便于存储、处理和交换。数字通信的信形式和计算机所用信一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信进行存储、处理和交换，可使通信网的管理、维护实现自动化、智能化。 (4)设备便于集成化、型化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小、功耗低。 (5)便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，业务和各种非话业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网。 (kHz，这是模拟通信目前仍有生命力的主要原因。随着宽频带信道(光缆、数字波)的大量利用(一对光缆可开通几千路)以及数字信处理技术的发展(可将一路数字的数码率由kb/s甚至更低的数码率)，数字的带宽问题已不是主要问题了。 以上介绍可知，数字通信具有很多优点，所以各国都在积极发展数字通信。近年来，我国数字通信得到迅速发展，正朝着高速化、智能化、宽带化和综合化方向迈进。 数字信的产生 (1)模拟信 信波形模拟着信息的变化而变化，模拟信其特点是幅度连续(连续的含义是在某一取值范围内可以取无限多个数值)。模拟信，其信波形在时间上也是连续的，因此它又是连续信。模拟信按一定的时间间隔T抽样后的抽样信，由于其波形在时间上是离散的，它又叫离散信。但此信的幅度仍然是连续的，所以仍然是模拟信。、传真、电视信都是模拟信。 (2)数字信 数字信其特点是幅值被限制在个数值之内，它不是连续的而是离散的。二进码，每一个码只取两个幅值(、－1、－3)中的一个。这种幅度是离散的信称数字信。 信数字化过程 信的数字化需要三个步骤：抽样、量化和编码。抽样是指用每隔一定时间的信样值序列来代替原来在时间上连续的信，也就是在时间上将模拟信离散化。量化是用个幅度值近似原来连续变化的幅度值，把模拟信的连续幅度变为数量的有一定间隔的离散值。编码则是按照一定的规律，把量化后的值用二进制数字表示，然后转换成二值或多值的数字信流。这样得到的数字信可以通过电缆、波干线、卫星通道等数字线路传输。在接收端则与上述模拟信数字化过程相反，再经过后置滤波又恢复成原来的模拟信。上述数字化的过程又称为脉冲编码调制。 抽样 话音信是模拟信，它不仅在幅度取值上是连续的，而且在时间上也是连续的。要使话音信数字化并实现时分多路复用，首先要在时间上对话音信进行离散化处理，这一过程叫抽样。所谓抽样就是每隔一定的时间间隔T，抽取话音信的一个瞬时幅度值(抽样值)，抽样后所得出的一系列在时间上离散的抽样值称为样值序列，如图fm)(fm是话音信的最高频率)，则抽样后的样值序列可不失真地还原成原来的话音信。 例如，一路信的频带为Hz，则抽样频率fs≥Hz。如按Hz的信抽样，则抽样后的样值序列可不失真地还原成原来的话音信，话音信的抽样频率通常取建议，。 量化 抽样把模拟信变成了时间上离散的脉冲信，但脉冲的幅度仍然是模拟的，还必须进行离散化处理，才能最终用数码来表示。这就要对幅值进行舍零取整的处理，这个过程称为量化。量化有两种方式，示于图－伏间的所有输入电压都输出伏间所有输入电压都输出。因此，采用有舍有入法进行量化，误差较小。 实际信可以看成量化输出信与量化误差之和，因此只用量化输出信来代替原信就会有失真。一般说来，可以把量化误差的幅度概率分布看成在Δ/个量化级，那么可用三位二进制数来区分，因为，称比特量化则是指共有个量化级的量化。 量化误差与噪声是有本质的区别的。因为任一时刻的量化误差是可以从输入信出，而噪声与信之间就没有这种关系。可以证明，量化误差是高阶非线性失真的产物。但量化失真在信中的表现类似于噪声，也有很宽的频谱，所以也被称为量化噪声并用信噪比来衡量。 上面所述的采用均匀间隔量化级进行量化的方法称为均匀量化或线性量化，这种量化方式会造成大信时信噪比有余而小信时信噪比不足的缺点。
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