模擬信號和數字信號分析

模擬信號指幅度的取值是連續(xù)的（幅值可由無限個數值表示）。時間上連續(xù)的模擬信號連續(xù)變化的圖像（電視、傳真）信號等，時間上離散的模擬信號是一種抽樣信號，
數字信號指幅度的取值是離散的，幅值表示被限制在有限個數值之內。二進制碼就是一種數字信號。二進制碼受噪聲的影響小，易于有數字電路進行處理，所以得到了廣泛的應用。

1． 模擬通信

模擬通信的優(yōu)點是直觀且容易實現，但存在兩個主要缺點。

（1） 保密性差
模擬通信，尤其是微波通信和有線明線通信，很容易被竊聽。只要收到模擬信號，就容易得到通信內容。

（2） 抗干擾能力弱
電信號在沿線路的傳輸過程中會受到外界的和通信系統(tǒng)內部的各種噪聲干擾，噪聲和信號混合后難以分開，從而使得通信質量下降。線路越長，噪聲的積累也就越多

2． 數字通信

（1） 數字化傳輸與交換的優(yōu)越性

① 加強了通信的保密性。

② 提高了抗干擾能力。數字信號在傳輸過程中會混入雜音，可以利用電子電路構成的門限電壓（稱為閾值）去衡量輸入的信號電壓，只有達到某一電壓幅度，電路才會有輸出值，并自動生成一整齊的脈沖（稱為整形或再生）。較小雜音電壓到達時，由于它低于閾值而被過濾掉，不會引起電路動作。因此再生的信號與原信號完全相同，除非干擾信號大于原信號才會產生誤碼。為了防止誤碼，在電路中設置了檢驗錯誤和糾正錯誤的方法，即在出現誤碼時，可以利用后向信號使對方重發(fā)。因而數字傳輸適用于較遠距離的傳輸，也能適用于性能較差的線路。

③ 可構建綜合數字通信網。采用時分交換后，傳輸和交換統(tǒng)一起來，可以形成一個綜合數字通信網。

（2） 數字化通信的缺點

① 占用頻帶較寬。因為線路傳輸的是脈沖信號，傳送一路數字化語音信息需占20?64kHz的帶寬，而一個模擬話路只占用4kHz帶寬，即一路PCM信號占了幾個模擬話路。對某一話路而言，它的利用率降低了，或者詳它對線路的要求提高了。

② 技術要求復雜，尤其是同步技術要求精度很高。接收方要能正確地理解發(fā)送方的意思，就必須正確地把每個碼元區(qū)分開來，并且找到每個信息組的開始，這就需要收發(fā)雙方嚴格實現同步，如果組成一個數字網的話，同步問題的解決將更加困難。

③ 進行模/數轉換時會帶來量化誤差。隨著大規(guī)模集成電路的使用以及光纖等寬頻帶傳輸介質的普及，對信息的存儲和傳輸，越來越多使用的是數字信號的方式，因此必須對模擬信號進行模/數轉換，在轉換中不可避免地會產生量化誤差。

數字信號與模擬信號的區(qū)別不在于該信號使用哪個波段（C、KU）進行轉發(fā)，而在于信號采用何種標準進行傳輸。如：亞衛(wèi)2號C波段轉發(fā)器上是我國省區(qū)衛(wèi)星數字電視節(jié)目，它所采用的標準是MPEG-2-DVBS。
數字信號與模擬信號的區(qū)別不在于該信號使用哪個波段（C、KU）進行轉發(fā)，而在于信號采用何種標準進行傳輸。如：亞衛(wèi)2號C波段轉發(fā)器上是我國省區(qū)衛(wèi)星數字電視節(jié)目，它所采用的標準是MPEG-2-DVBS。

模擬信號與數字信號

(1)模擬信號與數字信號
不同的數據必須轉換為相應的信號才能進行傳輸：模擬數據一般采用模擬信號(AnalogSignal)，例如用一系列連續(xù)變化的電磁波(如無線電與電視廣播中的電磁波)，或電壓信號(如電話傳輸中的音頻電壓信號)來表示；數字數據則采用數字信號(DigitalSignal)，例如用一系列斷續(xù)變化的電壓脈沖(如我們可用恒定的正電壓表示二進制數1，用恒定的負電壓表示二進制數0)，或光脈沖來表示。當模擬信號采用連續(xù)變化的電磁波來表示時，電磁波本身既是信號載體，同時作為傳輸介質；而當模擬信號采用連續(xù)變化的信號電壓來表示時，它一般通過傳統(tǒng)的模擬信號傳輸線路(例如電話網、有線電視網)來傳輸。當數字信號采用斷續(xù)變化的電壓或光脈沖來表示時，一般則需要用雙絞線、電纜或光纖介質將通信雙方連接起來，才能將信號從一個節(jié)點傳到另一個節(jié)點。

(2)模擬信號與數字信號之間的相互轉換
模擬信號和數字信號之間可以相互轉換：模擬信號一般通過PCM脈碼調制(PulseCodeModulation)方法量化為數字信號，即讓模擬信號的不同幅度分別對應不同的二進制值，例如采用8位編碼可將模擬信號量化為2^8=256個量級，實用中常采取24位或30位編碼；數字信號一般通過對載波進行移相(PhaseShift)的方法轉換為模擬信號。計算機、計算機局域網與城域網中均使用二進制數字信號，目前在計算機廣域網中實際傳送的則既有二進制數字信號，也有由數字信號轉換而得的模擬信號。但是更具應用發(fā)展前景的是數字信號。