有一些技术为数字通信过程铺平了道路。为了使信号数字化，我们有采样和量化技术。

为了用数学方式表示它们，我们拥有LPC和数字复用技术。这些数字调制技术将进一步讨论。

线性预测编码

线性预测编码(LPC)是一种在线性预测模型中表示数字语音信号的工具。这主要用于音频信号处理，语音合成，语音识别等。

线性预测基于以下思想：当前样本基于过去样本的线性组合。该分析将离散时间信号的值估计为先前样本的线性函数。

使用线性预测模型的信息，频谱包络以压缩形式表示。这可以用数学表示为-

$ s(n)= \ displaystyle \ sum \ limits_ {k = 1} ^ p \ alpha_k s(n-k)$对于p和_αk的某些值

哪里

• s(n)是当前语音样本

• k是一个特定的样本

• p是最新值

• _αk是预测系数

• s(n-k)是前一个语音样本

对于LPC，通过最小化实际语音样本与线性预测样本之间的平方差之和(在有限间隔内)来确定预测系数系数值。

这是用于以低比特率编码语音的非常有用的方法。 LPC方法非常类似于快速傅立叶变换(FFT)方法。

多路复用

多路复用是通过共享介质将多个信号组合为一个信号的过程。这些信号，如果本质上是模拟的，则该过程称为模拟多路复用。如果数字信号被多路复用，则称为数字多路复用。

多路复用最初是在电话中开发的。多个信号组合在一起通过一条电缆发送。复用过程将一个通信通道分为几个逻辑通道，为每个逻辑通道分配不同的消息信号或要传输的数据流。可以将执行多路复用的设备称为MUX 。在接收机处完成的相反过程，即从一个信道中提取信道数，被称为多路分解。进行解复用的设备称为DEMUX 。

下图代表MUX和DEMUX。它们的主要用途是在通信领域。

多路复用器的类型

多路复用器主要有两种类型，即模拟和数字。它们进一步分为FDM，WDM和TDM。下图详细说明了这种分类。

实际上，有多种类型的复用技术。在所有这些中，我们具有上图中提到的具有一般分类的主要类型。

模拟多路复用

模拟多路复用技术涉及本质上是模拟的信号。根据模拟信号的频率(FDM)或波长(WDM)对模拟信号进行多路复用。

频分复用(FDM)

在模拟复用中，最常用的技术是频分复用(FDM) 。该技术使用各种频率来组合数据流，以将其作为单个信号在通信介质上发送。

示例-传统的电视发射机通过一条电缆发送多个频道，使用FDM。

波分复用(WDM)

波分复用是一种模拟技术，其中许多不同波长的数据流在光谱中传输。如果波长增加，则信号的频率降低。在MUX的输出和DEMUX的输入处可以使用可以将不同波长变成一条直线的棱镜。

示例-光纤通信使用WDM技术将不同的波长合并到单个光中进行通信。

数字多路复用

术语数字代表信息的离散位。因此，可用数据是离散的帧或分组的形式。

时分复用(TDM)

在TDM中，时间范围分为多个时隙。通过为每个消息分配一个时隙，该技术可用于在单个通信信道上发送信号。

在所有类型的TDM中，主要类型是同步和异步TDM。

同步TDM

在同步TDM中，输入连接到框架。如果连接数为“ n ”，则将帧分为“ n ”个时隙。每条输入线分配一个插槽。

在这种技术中，采样率对于所有信号都是通用的，因此给出了相同的时钟输入。 MUX始终为每个设备分配相同的插槽。

异步TDM

在异步TDM中，每个信号的采样率都不同，因此不需要公共时钟。如果所分配的设备在某个时隙内什么都不传输并且处于空闲状态，则该时隙将分配给另一个设备，与同步设备不同。这种类型的TDM用于异步传输模式网络。

再生中继器

为了使任何通信系统可靠，它应有效地发送和接收信号，而不会造成任何损失。 PCM波在通过通道传输后，由于通道引入的噪声而失真。

再生脉冲与原始脉冲和接收脉冲的比较如下图所示。

为了更好地再现信号，在接收器之前的路径中采用了称为再生中继器的电路。这有助于从发生的损失中恢复信号。以下是示意图。

它由一个均衡器以及一个放大器，一个定时电路和一个决策装置组成。他们对每个组件的工作详述如下。

均衡器

该通道对信号产生幅度和相位失真。这是由于信道的传输特性。均衡器电路通过整形接收到的脉冲来补偿这些损耗。

定时电路

为了获得高质量的输出，应该在信噪比(SNR)最大的地方进行脉冲采样。为了实现这种完美的采样，必须从接收到的脉冲中导出一个周期性的脉冲序列，这是由定时电路完成的。

因此，定时电路通过接收的脉冲分配用于以高SNR采样的定时间隔。

决策装置

定时电路确定采样时间。在这些采样时间启用决策设备。判定装置基于量化脉冲和噪声的振幅是否超过预定值来判定其输出。

这些是数字通信中使用的几种技术。还有其他重要的技术需要学习，称为数据编码技术。看一下行代码之后，让我们在后续的章节中了解它们。