模擬通信

利用正弦波模擬原始信號的通信

模擬通信(anolog telecommunications)是利用正弦波的幅度、頻率或相位的變化,或者利用脈衝的幅度、寬度或位置變化來模擬原始信號,以達到通信的目的,故稱為模擬通信。模擬通信,尤其是微波通信和有線明線通信,很容易被竊聽。

主要特點


模擬通信與數字通信相比,模擬通信系統設備簡單,佔用頻帶窄,但通信質量、抗干擾能力和保密性能等不及數字通信。從長遠觀點看,模擬通信將逐步被數字通信所替代。
模擬通信的優點是直觀且容易實現,但存在以下幾個缺點:
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內部的各種雜訊干擾,雜訊和信號混合后難以分開,從而使得通信質量下降。線路越長,雜訊的積累也就越多。數字信號與模擬信號的區別不在於該信號使用哪個波段(C、KU)進行轉發,而在於信號採用何種標準進行傳輸。如:亞衛2號C波段轉發器上是我國省區衛星數字電視節目,它所採用的標準是MPEG-2-DVBS。
3. 設備不易大規模集成化。
4. 不適於飛速發展的計算機通信要求。

對比分析


模擬通信
模擬通信
(1)模擬信號與數字信號的差別
不同的數據必須轉換為相應的信號才能進行傳輸:模擬數據一般採用模擬信號(AnalogSignal),例如用一系列連續變化的電磁波(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;數字數據則採用數字信號(DigitalSignal),例如用一系列斷續變化的電壓脈衝(如我們可用恆定的正電壓表示二進位數1,用恆定的負電壓表示二進位數0),或光脈衝來表示。當模擬信號採用連續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;而當模擬信號採用連續變化的信號電壓來表示時,它一般通過傳統的模擬信號傳輸線路(例如電話網、有線電視網)來傳輸。當數字信號採用斷續變化的電壓或光脈衝來表示時,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點傳到另一個節點。
(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脈碼調製(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位值,例如採用8位編碼可將模擬信號量化為2^8=256個量級,實用中常採取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、計算機區域網與城域網中均使用二進位數字信號,目前在計算機廣域網中實際傳送的則既有二進位數字信號,也有由數字信號轉換而得的模擬信號。但是更具應用發展前景的是數字信號

調製方式


模擬通信的通道只能採用頻分多路復用。在諸多的線性調製方式中,振幅調製的單邊帶調製具有頻譜利用率和調製效率高的優點,因而模擬載波系統的組群均採用這種調製方式。以載波組群作為基帶信號進行二次調製,則可採用其他線性調製方法。

模擬通信設備


模擬傳輸系統的配套交換設備,如未經適當的模數轉換,即應採用空分交換設備。早期的電話網就是模擬通信網。
模擬通信可直接用於電話通信,但受到傳輸模擬信號的金屬電纜和明線頻帶的限制,且空分交換難於實現模擬復用。為此,當網容量不斷擴大,非話業務迅速增長,以及話音信號已能實現數字化的條件下,以大容量、數字化、時分復用為特徵的數字傳輸系統和程式控制數字交換設備將逐步取代模擬系統向數字網過渡。過渡期的電信網是模擬數字混合網。