数字通信 - 模拟到数字
我们日常生活中发生的通信是以信号的形式存在的。这些信号，例如声音信号，通常是模拟的。当需要建立远距离通信时，模拟信号通过电线传输，并使用不同的技术来实现有效的传输。
数字化的必要性
传统的通信方法使用模拟信号进行远距离通信，这会造成许多损耗，例如失真、干扰和其他损耗，包括安全漏洞。
为了克服这些问题，使用不同的技术对信号进行数字化。数字化信号允许通信更加清晰和准确，不会造成损失。
下图显示了模拟信号和数字信号的区别。数字信号由1和0组成，分别表示高电平和低电平。
数字通信的优势
由于信号已数字化，数字通信比模拟通信具有许多优势，例如：
数字信号受失真、噪声和干扰的影响要小得多，因为它们受影响较小。
数字电路更可靠。
数字电路的设计比模拟电路更容易，成本也更低。
数字电路的硬件实现比模拟电路更灵活。
数字通信中串扰的发生非常罕见。
由于脉冲需要很大的干扰才能改变其特性，因此信号不会被改变，这非常困难。
数字电路中采用加密和压缩等信号处理功能来维护信息的机密性。
通过采用检错码和纠错码来降低错误发生的概率。
使用扩频技术来避免信号干扰。
使用时分多路复用 (TDM) 组合数字信号比使用频分多路复用 (FDM) 组合模拟信号更容易。
数字信号的配置过程比模拟信号更容易。
数字信号比模拟信号更方便保存和检索。
许多数字电路几乎具有相同的编码技术，因此类似的设备可用于多种用途。
数字信号有效地利用了信道的容量。
数字通信的组成部分
为方便理解，数字通信系统组成的部分用下图的框图表示。
以下是数字通信系统的各个部分。
信源
信源可以是模拟信号。例如：声音信号
输入传感器
这是一个传感器，它接收物理输入并将其转换为电信号（例如：麦克风）。此模块还包含一个模拟到数字转换器，在需要数字信号进行进一步处理时使用。
数字信号通常用二进制序列表示。
信源编码器
信源编码器将数据压缩到最少的比特数。此过程有助于有效利用带宽。它去除冗余位（不必要的冗余位，即零）。
信道编码器
信道编码器进行纠错编码。在信号传输过程中，由于信道噪声，信号可能会发生改变，因此为了避免这种情况，信道编码器会向传输数据添加一些冗余位。这些是纠错位。
数字调制器
此处将待传输的信号通过载波调制。为了使其能够通过信道或介质传输，信号还从数字序列转换为模拟信号。
信道
信道或介质允许模拟信号从发射端传输到接收端。
数字解调器
这是接收端的第一个步骤。接收到的信号被解调并再次从模拟转换为数字。信号在此处被重建。
信道解码器
信道解码器在检测到序列后进行一些纠错。传输过程中可能发生的失真通过添加一些冗余位来纠正。添加这些位有助于完全恢复原始信号。
信源解码器
通过采样和量化再次对所得信号进行数字化，以便获得纯数字输出，而不会丢失信息。信源解码器重建信源输出。
输出传感器
这是最后一个模块，它将信号转换为原始物理形式，该形式在发射机的输入端。它将电信号转换为物理输出（例如：扬声器）。
输出信号
这是整个过程产生的输出。例如 - 接收到的声音信号。
本单元介绍了数字通信的介绍、信号数字化、优势和组成部分。在接下来的章节中，我们将详细学习数字通信的概念。