信號(hào)數(shù)據(jù)可用于表示任何信息，如符號(hào)、文字、語音、圖像等，從表現(xiàn)形式上可歸結(jié)為兩類:模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的區(qū)別可根據(jù)幅度取什是否離散來確定。模擬信號(hào)指幅度的取值是連續(xù)的幅值可由無限個(gè)數(shù)值表示。時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào)連續(xù)變化的圖像電視、傳真信號(hào)等，如圖1-1a所示。時(shí)間上離散的模擬信號(hào)是一種抽樣信號(hào)，如圖1-1b所示，它是對(duì)圖1-1a的模擬信號(hào)每隔時(shí)間T抽樣一次所得到的信號(hào)，雖然其波形在時(shí)間上是不連續(xù)的，但其幅度取值是連續(xù)的，所以仍是模擬信號(hào)，稱之為脈沖幅度調(diào)制PAM，簡(jiǎn)稱脈幅調(diào)制信號(hào)。數(shù)字信號(hào)指幅度的取值是離散的，幅值表示被限制在有限個(gè)數(shù)值之內(nèi)。二進(jìn)制碼就是一種數(shù)字信號(hào)。二進(jìn)制碼受噪聲的影響小，易于有數(shù)字電路進(jìn)行處理，所以得到了廣泛的應(yīng)用。1． 模擬通信模擬通信的優(yōu)點(diǎn)是直觀且容易實(shí)現(xiàn)，但存在兩個(gè)主要缺點(diǎn)。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(hào)，就容易得到通信內(nèi)容。2 抗干擾能力弱電信號(hào)在沿線路的傳輸過程中會(huì)受到外界的和通信系統(tǒng)內(nèi)部的各種噪聲干擾，噪聲和信號(hào)混合后難以分開，從而使得通信質(zhì)量下降。線路越長(zhǎng)，噪聲的積累也就越多。2． 數(shù)字通信1 數(shù)字化傳輸與交換的優(yōu)越性① 加強(qiáng)了通信的保密性。語音信號(hào)經(jīng)A／D變換后，可以先進(jìn)行加密處理，再進(jìn)行傳輸，在接收端解密后再經(jīng)D/A變換還原成模擬信號(hào)。數(shù)字加密處理可簡(jiǎn)單描述如下，Y1表示語音變成的數(shù)字信號(hào)Y1＝1011101100001，采用8位密碼C＝10001101。在送到傳輸線路之前，將密碼“加”到語音碼中去，X＝Y(jié)1＋C密碼C連續(xù)重復(fù)，則傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)為X＝Y(jié)1＋C＝1011101100001 Y1＋1000110110001 C—————————————0011011010000 X顯然X≠Y1，即便有人竊聽到X碼，也不能馬上得到Y(jié)1碼。在接收端，只要再將相同密碼C與數(shù)碼X相加，就能豐碑成原來的語音數(shù)碼Y1，即Y1＝X＋C＝0011011010000 X＋1000110110001 C—————————————1011101100001 Y1可見，語音數(shù)字化為加密處理提供了十分有利的條件，且密碼的位數(shù)越多，破譯密碼就越困難。② 提高了抗干擾能力。數(shù)字信號(hào)在傳輸過程中會(huì)混入雜音，可以利用電子電路構(gòu)成的門限電壓稱為閾值去衡量輸入的信號(hào)電壓，只有達(dá)到某一電壓幅度，電路才會(huì)有輸出值，并自動(dòng)生成一整齊的脈沖稱為整形或再生。較小雜音電壓 到達(dá)時(shí)，由于它低于閾值而被過濾掉，不會(huì)引起電路動(dòng)作。因此再生的信號(hào)與原信號(hào)完全相同，除非干擾信號(hào)大于原信號(hào)才會(huì)產(chǎn)生誤碼。為了防止誤碼，在電路中設(shè)置了檢驗(yàn)錯(cuò)誤和糾正錯(cuò)誤的方法，即在出現(xiàn)誤碼時(shí)，可以利用后向信號(hào)使對(duì)方重發(fā)。因而數(shù)字傳輸適用于較遠(yuǎn)距離的傳輸，也能適用于性能較差的線路。③ 可構(gòu)建綜合數(shù)字通信網(wǎng)。采用時(shí)分交換后，傳輸和交換統(tǒng)一起來，可以形成一個(gè)綜合數(shù)字通信網(wǎng)。2 數(shù)字化通信的缺點(diǎn)① 占用頻帶較寬。因?yàn)榫€路傳輸?shù)氖敲}沖信號(hào)，傳送一路數(shù)字化語音信息需占20?64kHz的帶寬，而一個(gè)模擬話路只占用4kHz帶寬，即一路PCM信號(hào)占了幾個(gè)模擬話路。對(duì)某一話路而言，它的利用率降低了，或者詳它對(duì)線路的要求提高了。② 技術(shù)要求復(fù)雜，尤其是同步技術(shù)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(gè)碼元區(qū)分開來，并且找到每個(gè)信息組的開始，這就需要收發(fā)雙方嚴(yán)格實(shí)現(xiàn)同步，如果組成一個(gè)數(shù)字網(wǎng)的話，同步問題的解決將更加困難。③ 進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)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(zhì)的普及，對(duì)信息的存儲(chǔ)和傳輸，越來越多使用的是數(shù)字信號(hào)的方式，因此必須對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換中不可避免地會(huì)產(chǎn)生量化誤差。