陸 彬，楊 凱，傅 慰，張 弛

（上海航天電子技術研究所，上海 201109）

0 引 言

現(xiàn)階段自動化數(shù)字通信技術的運用能夠簡化生產結構，降低人工參與度，提升行業(yè)自動化水平。自動化通信技術功能強大，運用范圍廣，涉及到控制技術、信息技術、電子技術以及液壓技術等工業(yè)制造和生產領域?；诂F(xiàn)代人們對數(shù)字化發(fā)展的需要，數(shù)字通信技術的快速發(fā)展為人們的生活提供了便利，尤其是在數(shù)字化技術快速發(fā)展的背景下，自動化數(shù)據(jù)通信的快速發(fā)展為現(xiàn)代通信技術的發(fā)展奠定了良好基礎。

1 數(shù)字通信技術

通信產業(yè)是國民經濟的重要組成部分，與其他各個行業(yè)相互影響。人們對通信技術的研究不斷深入，促進了通信行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，人們在室內的工作或學習等都需要數(shù)字通信的支撐。信息化時代背景下，信息技術、數(shù)字化以及物聯(lián)網技術飛速發(fā)展，數(shù)字通信技術的應用范圍越來越廣泛，其發(fā)展具有重要的意義[1]。數(shù)字通信系統(tǒng)模型如圖1所示。

圖1 數(shù)字通信系統(tǒng)模型

數(shù)字通信就是利用數(shù)字信號實現(xiàn)信息傳遞。在電子電路當中，數(shù)字信號采用二值邏輯中的1與0來表示，多位二值數(shù)碼能夠實現(xiàn)不同信息的組合。現(xiàn)實生活中大多數(shù)信息都是以模擬信號的形式存在，通過模數(shù)轉換之后即可實現(xiàn)數(shù)字信息的傳遞。為保證數(shù)字信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性，保證信道傳輸?shù)陌踩院屠寐?，在傳輸之前使用不同的編碼方式來表現(xiàn)數(shù)字信號，避免數(shù)據(jù)傳輸受到干擾，尤其是噪聲對其的干擾[2]。數(shù)字調制器可以調制信號，經過調制后的信號得以擴展，信息傳輸更方便。數(shù)字信號傳輸系統(tǒng)中的同步也非常重要，如果時鐘同步和幀同步不及時也會導致信息出錯。信號通過有線傳輸或無線傳輸發(fā)送到接收端，接收端接收到信息之后使用譯碼等恢復原始信息。通信系統(tǒng)還提供程控交換功能，最明顯的體現(xiàn)就是傳統(tǒng)電話交換機在數(shù)字技術的支持下發(fā)展成為數(shù)字程控交換機，利用存儲交換控制程序的計算機來實現(xiàn)信息控制，在數(shù)字化背景下與自動化技術相結合，實現(xiàn)了創(chuàng)新發(fā)展。在信息類型不斷變化的背景下，程控交換機的使用讓通信系統(tǒng)的維護更加方便快捷，提升了數(shù)字信息的可靠性與穩(wěn)定性，保證系統(tǒng)功能的全面性。隨著軟件功能的增加，數(shù)字通信系統(tǒng)硬件功能也不斷增加，通信服務更加方便[3]。

2 數(shù)字通信技術的優(yōu)缺點

2.1 優(yōu) 點

數(shù)字通信具備良好的抗干擾性能，信息在通過信道傳輸?shù)倪^程中會受到外界與自身產生的噪聲干擾[4]。數(shù)字信號和模擬信號兩者存在差別，數(shù)字信號本身以一種離散的信號形式存在，在脈沖信號中使用1和0來表示。數(shù)字信號傳輸需要保證脈沖信號不被噪聲干擾，無噪聲干擾狀態(tài)下信號均能被識別和接收。由噪聲對模擬信號存在極為明顯的影響，很容易導致信號失真，因此在不斷發(fā)展的過程中數(shù)字通信技術的抗干擾性能優(yōu)于單純的通信技術[5]。數(shù)字通信技術保密性能良好，通過數(shù)字信號來表示和傳遞數(shù)據(jù)信息，可以對數(shù)據(jù)加密并進行偽裝處理來保證數(shù)據(jù)的安全。為了保證數(shù)據(jù)信息安全，人們發(fā)明了密鑰技術，密鑰技術的應用有效保證了數(shù)據(jù)信息的安全性。數(shù)字通信技術還能夠實現(xiàn)遠距離傳輸，但是目前數(shù)據(jù)信息傳輸距離越長，損耗也會隨之增加。數(shù)字通信技術受噪聲的影響，如果放大信號，噪聲也會被放大，甚至掩蓋信號的存在[6]。數(shù)字通信技術可以將信號以波的形式存儲在系統(tǒng)內，傳輸過程中如果存在噪聲，信息被噪聲掩蓋之后會以波的形式復原出來，然后再采取再生中繼器來增加傳輸距離，將數(shù)字信息傳輸?shù)浇K端的同時保證數(shù)據(jù)信息的真實性與有效性。數(shù)字通信支持多種形式的傳輸，主要基于人們的不同需求，多種形式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)最終都是以數(shù)字信號的方式存在于通信系統(tǒng)[7]。隨著信息傳輸量增加，數(shù)字通信系統(tǒng)使用集成電路來實現(xiàn)信息傳輸，該方式體積小、重量輕、耗電低且后期維護方便。

2.2 缺 點

數(shù)字通信技術的頻帶利用率較低。和模擬通信相比，同樣的電話業(yè)務，數(shù)字通信占用寬帶遠遠高于模擬通信，如果傳輸寬帶有限就會影響頻帶的利用率。數(shù)字通信設備在現(xiàn)代化發(fā)展背景下越來越復雜，雖然存在一定缺陷，但是在單寬帶信道、窄帶調制技術以及微電子技術的發(fā)展下這些缺點逐漸被弱化，未來將會出現(xiàn)新的技術并改變數(shù)字通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀[8]。

3 數(shù)字通信技術的應用

3.1 數(shù)字通信

數(shù)字通信技術在不斷發(fā)展的過程中廣泛運用于數(shù)字通信領域，當前數(shù)字通信朝著數(shù)字化和智能化的方向不斷發(fā)展，在這個過程中數(shù)字通信技術是關鍵。數(shù)字通信技術具有抗干擾性強、安全性能高以及集成化程度高等特點，這些特點能夠讓其與其他技術較好的融合發(fā)展，從而促進數(shù)字通信系統(tǒng)的進一步優(yōu)化與完善。

3.2 光纖通信

數(shù)字光纖由于具備傳輸效率高和體積小等優(yōu)勢得到了廣泛運用。常規(guī)情況下數(shù)字通信技術在光纖通信中的應用主要是將光纖作為傳輸介質，以光波承載信息來實現(xiàn)通信的[9]。這個過程中，發(fā)送端調節(jié)光源的強度，接收端使用光電檢測器接收發(fā)送端發(fā)送的光信號，信號直接進入檢測系統(tǒng)。比較常見的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的構成有光纖、光源以及光檢測器等，這些組織結構大大提高了光纖通信的傳輸效果。光纖通信的主要原理是通過PCM復用設備傳輸出脈碼調制信號，通信系統(tǒng)將光信號送入光纖，信號傳輸?shù)浇邮斩撕蠼邮諜C將接收到的光信號恢復為電信號。通信過程中，光纜通信的中繼線較長，可以有效減少連續(xù)節(jié)點，保證了信息的流暢性[10]。

3.3 數(shù)字配電技術

數(shù)字智能配電技術是打造智能配電網的核心，該技術與配電物聯(lián)網技術相結合可以實現(xiàn)“感知+采集”，將多源異構的智慧電力大數(shù)據(jù)進行標準統(tǒng)一，接入感知層實現(xiàn)對配電和用電數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控管理。這一系列數(shù)字化技術的應用圍繞大數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院蛿?shù)據(jù)存儲終端能耗等展開，為輸配電行業(yè)的數(shù)據(jù)采集提供支撐，同時也幫助企業(yè)實現(xiàn)了經營決策智慧化，為其建立更先進的配電管理體系提供幫助。

3.4 數(shù)字衛(wèi)星

移動通信常常被劃分為無線通信，其中移動通信系統(tǒng)大部分是由基地站、移動臺以及饋線等組成。移動業(yè)務交流中心數(shù)據(jù)交換機發(fā)揮交換和控制的功能，實現(xiàn)信息的交互與集中控制管理。根據(jù)技術類型可以將數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)劃分為導呼系統(tǒng)、集群移動通信、無中心選址系統(tǒng)以及蜂窩系統(tǒng)等。

4 數(shù)字通信技術的發(fā)展

4.1 通信技術越發(fā)成熟

數(shù)字通信技術在現(xiàn)代技術的支持下正朝著自我完善、自我優(yōu)化以及多元化的方向發(fā)展。當前最具有代表性的通信技術包括頻率選擇、多址技術、數(shù)字調制技術以及信道編碼技術等，這些技術的廣泛應用預示著數(shù)字通信技術的成熟。針對傳統(tǒng)發(fā)展中存在的問題，如信息傳輸安全性差或傳輸距離不夠等，新型數(shù)字通信技術均可以有效解決[11]。

4.2 光子技術

數(shù)字通信技術發(fā)展的重要標志就是光子技術，在未來的發(fā)展過程中人們期待出現(xiàn)光信息處理技術以及光計算機技術。雖然光子技術發(fā)展前景良好，但是仍舊不會取代數(shù)字通信技術。未來發(fā)展過程中，自動化技術、AI技術以及傳感技術等要求通信傳輸容量更大且拓展性更強。光子技術與通信技術的融合使通信變得更加智能。目前光子技術已經與智能多媒體技術逐漸融合，顯著特征是可以傳輸聲音、文本以及圖像等數(shù)據(jù)信息，光子技術的發(fā)展給數(shù)字通信技術帶來了更大的動力[12]。

4.3 數(shù)字化水平提高

數(shù)字通信本身的數(shù)字化水平也在顯著提升，正朝著高速、大容量以及智能化等的方向發(fā)展。數(shù)字同步體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）的出現(xiàn)為數(shù)字通信技術的發(fā)展提供了無限可能。數(shù)字通信技術能夠在未來的發(fā)展過程中滿足傳輸帶寬的需求，與現(xiàn)有的網絡系統(tǒng)同步運作，強化數(shù)字通信系統(tǒng)本身控制能力的同時，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。

5 結 論

數(shù)字通信技術作為高度集成化技術，目前已經在多個領域得到了廣泛運用。通過對該技術進行簡單分析，闡述數(shù)字通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展中存在問題，分析數(shù)字化技術的運用，希望能為現(xiàn)代通信技術的相關研究人員提供參考。