在我们日常生活中发生的沟通是以信号的形式出现的。这些信号，例如声音信号，通常本质上是模拟的。当需要在远处建立通信时，将使用不同的技术通过有效的传输方式通过电线发送模拟信号。

数字化的必要性

常规的通信方法将模拟信号用于长距离通信，该模拟信号遭受许多损失，例如失真，干扰以及包括安全漏洞在内的其他损失。

为了克服这些问题，使用不同的技术将信号数字化。数字化信号使通信更加清晰准确，而不会造成损失。

下图显示了模拟信号和数字信号之间的差异。数字信号由1和0组成，分别表示高值和低值。

数字通信的优势

随着信号的数字化，数字通信比模拟通信有很多优势，例如-

• 由于数字信号受到的影响较小，因此失真，噪声和干扰的影响要小得多。

• 数字电路更可靠。

• 数字电路比模拟电路易于设计且价格便宜。

• 数字电路的硬件实现比模拟更灵活。

• 串扰的发生在数字通信中非常罕见。

• 由于脉冲需要很大的干扰才能改变其特性，因此信号不会改变，这非常困难。

• 在数字电路中采用了诸如加密和压缩之类的信号处理功能，以保持信息的机密性。

• 通过使用错误检测和错误纠正代码可以减少错误发生的可能性。

• 扩频技术用于避免信号阻塞。

• 使用时分复用(TDM)组合数字信号比使用频分复用(FDM)组合模拟信号更容易。

• 数字信号的配置过程比模拟信号容易。

• 与模拟信号相比，数字信号可以更方便地保存和检索。

• 许多数字电路具有几乎通用的编码技术，因此，类似的设备可以用于多种目的。

• 数字信号有效地利用了信道的容量。

数字通信的要素

为了便于理解，用以下框图表示构成数字通信系统的元件。

以下是数字通信系统的各个部分。

资源

源可以是模拟信号。示例：声音信号

输入传感器

这是一个接收物理输入并将其转换为电信号的传感器(示例：麦克风)。该模块还包括一个模数转换器，其中需要数字信号进行进一步处理。

数字信号通常由二进制序列表示。

源编码器

源编码器将数据压缩为最小位数。此过程有助于有效利用带宽。它删除冗余位(不必要的多余位，即零)。

通道编码器

通道编码器执行编码以进行纠错。在信号的传输过程中，由于信道中的噪声，信号可能会发生变化，因此，为避免这种情况，信道编码器会将一些冗余位添加到传输的数据中。这些是纠错位。

数字调制器

在此，要传输的信号通过载波进行调制。信号也将从数字序列转换为模拟信号，以使其通过通道或介质传输。

渠道

通道或介质允许模拟信号从发送器端传输到接收器端。

数字解调器

这是接收器端的第一步。接收到的信号被解调，并再次从模拟转换为数字。信号在此处重建。

通道解码器

信道解码器在检测到序列之后，会进行一些纠错。通过添加一些冗余位，可以纠正在传输过程中可能发生的失真。比特的增加有助于完全恢复原始信号。

源解码器

通过采样和量化再次对生成的信号进行数字化处理，从而获得纯数字输出而不会丢失信息。源解码器重新创建源输出。

输出传感器

这是将信号转换为原始物理形式的最后一个块，该块位于发射机的输入端。它将电信号转换为物理输出(例如：扬声器)。

输出信号

这是整个过程后产生的输出。示例-接收到声音信号。

该单元处理了信号的引入，数字化，数字通信的优点和要素。在接下来的章节中，我们将详细了解数字通信的概念。