數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

　　模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)間的轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)了物理世界與數(shù)字世界間的連接。 網(wǎng)絡(luò)傳輸作為一種技術(shù)手段,改變了人與人、人與物的聯(lián)系方式,互聯(lián)網(wǎng)正在引領(lǐng)時(shí)代的潮流。 數(shù)字電子技術(shù)推動(dòng)了有線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)進(jìn)步。 敘述了數(shù)字電子的技術(shù)優(yōu)勢(shì),對(duì)其在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中的應(yīng)用原理和形式進(jìn)行了分析。

　　《數(shù)字通信世界》(月刊)創(chuàng)刊于2005年，是由信息產(chǎn)業(yè)部主管，電子工業(yè)出版社主辦的通信類綜合月刊，面向國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行。秉承“為技術(shù)創(chuàng)新和企業(yè)升級(jí)服務(wù)”的宗旨，立足數(shù)字通信產(chǎn)業(yè)，積極宣傳報(bào)道政府宏觀產(chǎn)業(yè)改革;密切關(guān)注通信行業(yè)最新動(dòng)態(tài)趨勢(shì);及時(shí)傳播現(xiàn)代企業(yè)管理觀念;準(zhǔn)確解讀信息產(chǎn)業(yè)營(yíng)銷策略;大膽預(yù)測(cè)數(shù)字通信市場(chǎng)、技術(shù)、運(yùn)營(yíng)、業(yè)務(wù)發(fā)展前景及走勢(shì);致力探索、推介通信行業(yè)管理創(chuàng)新模式、最新技術(shù)、設(shè)備、產(chǎn)品。

　　1 數(shù)字信號(hào)的技術(shù)特征及優(yōu)勢(shì)

　　1. 1 良好的抗噪聲能力

　　數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)了模擬信號(hào)的 A / D 轉(zhuǎn)換，建立于 0、1 世界的數(shù)字信號(hào)，有著模擬信號(hào)無(wú)法比擬的抗噪聲干擾能力。 二進(jìn)制數(shù)字可以描述更加精確的信號(hào)，當(dāng)然這需要數(shù)字信號(hào)處理電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，數(shù)字處理電路的同質(zhì)性使它極易擴(kuò)展。在模擬電路中，分辨率的提升需要整個(gè)傳輸電路噪聲特性的同步提升，這是很難實(shí)現(xiàn)的。 而在數(shù)字系統(tǒng)中，即使不改變硬件電路，通過控制軟件添加新功能很容易。 產(chǎn)品的遠(yuǎn)程維護(hù)得以實(shí)現(xiàn)，后臺(tái)軟件升級(jí)與現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品升級(jí)工作可以異地同步進(jìn)行。

　　1. 2 低功耗、低成本技術(shù)措施

　　數(shù)字處理電路的 A / D 和 D / A 環(huán)節(jié)增加的電路的復(fù)雜性，電子元器件的增多帶來(lái)了功耗的增加，產(chǎn)生更多的熱量，可能引起熱沉故障。數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用，在采用電池供電的便攜設(shè)備中受到了限制。 比如在采用電池供電的蜂窩移動(dòng)電話中，來(lái)自基站的無(wú)線電信號(hào)一般由低功率的前端模擬電路進(jìn)行放大和調(diào)制。基站具備網(wǎng)格電源，可以使用能耗較高的軟件無(wú)線電來(lái)增加靈活性，基站可以通過重新編程來(lái)適應(yīng)新的蜂窩標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

　　將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)，可能會(huì)引入量化錯(cuò)誤，信號(hào)保真度的實(shí)現(xiàn)取決于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)數(shù)量。小批量的數(shù)字電路單價(jià)較高，確定合適的數(shù)字信號(hào)量十分重要。 奈奎斯特香農(nóng)采樣定理對(duì)于準(zhǔn)確描述一個(gè)給定模擬信號(hào)所需的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)量給出了指導(dǎo)原則。

　　在大塊數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，如果一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)丟失或亂碼，可能使整個(gè)數(shù)據(jù)失去價(jià)值。 依據(jù)“ 懸崖效應(yīng)” 理論，處于故障邊緣的系統(tǒng)難以判別，失敗之前能夠承受的噪音限制無(wú)法評(píng)估。

　　1. 3 數(shù)字信號(hào)的容錯(cuò)機(jī)制

　　魯棒性數(shù)字系統(tǒng)減小了數(shù)字的脆弱性，奇偶校驗(yàn)等錯(cuò)誤管理方法被應(yīng)用到信號(hào)傳輸系統(tǒng)。借助這些錯(cuò)誤檢查方案，可以對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行糾正或請(qǐng)求數(shù)據(jù)重發(fā)。 設(shè)計(jì)狀態(tài)機(jī)中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯，通過未使用狀態(tài)來(lái)觸發(fā)復(fù)位或其他錯(cuò)誤恢復(fù)指令。 在進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸時(shí)，可以通過錯(cuò)誤檢測(cè)和校正技術(shù)中的額外數(shù)據(jù)，對(duì)傳輸和存儲(chǔ)中的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正。數(shù)字處理技術(shù)容易受到單位錯(cuò)誤的影響，但當(dāng)?shù)讓颖忍刈銐蚩尚艜r(shí)，錯(cuò)誤發(fā)生的概率極低，這些技術(shù)是可行的。 在 CD - ROM 中，以線性脈沖編碼存儲(chǔ)的調(diào)制，當(dāng)一個(gè)音頻數(shù)據(jù)位錯(cuò)誤時(shí)，最糟糕的情況是進(jìn)行一次單擊。當(dāng)使用壓縮技術(shù)來(lái)進(jìn)行音頻存儲(chǔ)和下載時(shí)，一個(gè)數(shù)據(jù)位的錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)損壞。

　　2 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中的數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用

　　2. 1 網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的數(shù)字化處理技術(shù)

　　在數(shù)字電子技術(shù)中，對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理時(shí)，應(yīng)十分重視抽樣和量化環(huán)節(jié)。抽樣是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行分離，量化是將連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)化成離散信號(hào)，在編碼過程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字信號(hào)的編碼，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)構(gòu)成最終傳播的信息流。

　　2. 2 數(shù)字網(wǎng)絡(luò)信號(hào)后處理技術(shù)

　　近年來(lái)信息技術(shù)發(fā)展迅速，在數(shù)字電路信號(hào)處理領(lǐng)域數(shù)字電子技術(shù)有著無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。數(shù)字電子技術(shù)，首先要實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)變，完成對(duì)數(shù)字電子信號(hào)的后處理，再轉(zhuǎn)換回模擬信號(hào)。 因此，在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用中，數(shù)字電路的轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)更加便捷、高效，數(shù)字電路的優(yōu)勢(shì)得到了最大程度的發(fā)揮。既滿足了對(duì)數(shù)字電路信號(hào)的設(shè)計(jì)需求，同時(shí)擴(kuò)展了數(shù)字化技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用領(lǐng)域。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，用于提高網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸質(zhì)量的算法逐漸增多，數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用為這些算法實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)，一些加密算法也得以實(shí)現(xiàn)。

　　2. 3 網(wǎng)絡(luò)展開信號(hào)處理技術(shù)

　　在數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用中，數(shù)字電路信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)采用二進(jìn)制編碼，這些代碼本身也是數(shù)字信號(hào)，數(shù)字電子技術(shù)既可以滿足數(shù)字電路信號(hào)處理需求，同時(shí)也可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行處理。因此，數(shù)字信號(hào)憑借更加便捷的處理方式和卓越的抗干擾能力，在日常生活中得到了廣泛應(yīng)用，同時(shí)提供了一種更加便捷的連接方式。

　　數(shù)字信號(hào)的離散特性，使它具備了模擬信號(hào)無(wú)法匹敵的抗干擾能力，數(shù)據(jù)加密技術(shù)成為數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臉?biāo)配，受到人們的信賴，可以說網(wǎng)絡(luò)展開信號(hào)的數(shù)字處理技術(shù)極大地拓展了其應(yīng)用的廣度和深度。

　　2. 4 網(wǎng)絡(luò)信息處理技術(shù)

　　數(shù)字電子技術(shù)是進(jìn)行集成物件和電路的應(yīng)用以及重要意義的相關(guān)研究、進(jìn)行對(duì)芯片各個(gè)功能方面的集成以及進(jìn)行對(duì)邏輯門電路和時(shí)序電路組合的研究分析和設(shè)計(jì)的一門學(xué)科。想要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)集成芯片和電路組合的想法以及對(duì)各種電路和集成元件的研究和分析就離不開數(shù)字電子技術(shù)。 由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，所以數(shù)字電子技術(shù)在信號(hào)的處理方面強(qiáng)勢(shì)突顯。數(shù)字電子技術(shù)也同時(shí)豐富了網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容，這雙方是互利互惠的關(guān)系。 數(shù)字電子技術(shù)能夠很好地利用適當(dāng)?shù)谋壤D(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，然后利用數(shù)字電路對(duì)這些數(shù)字信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的整理，最后向外傳播出所需要信息轉(zhuǎn)換成的模擬信息，從而在很大程度上表現(xiàn)出數(shù)字電路對(duì)信號(hào)處理的強(qiáng)勢(shì)，并且讓網(wǎng)絡(luò)信息的傳達(dá)速度和效果得到了顯著的提升。

　　3 結(jié)語(yǔ)

　　網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)拉近了人與人之間的距離，溝通變得方便快捷，可以說網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)改變了人們的生活方式。數(shù)字電子技術(shù)拓展了一個(gè)全新的維度，大量的控制算法得以實(shí)現(xiàn)，數(shù)字電子技術(shù)的出現(xiàn)變革了網(wǎng)絡(luò)通信方式。 模擬通信技術(shù)中無(wú)法解決的噪聲難題，在數(shù)字電子領(lǐng)域找到了最簡(jiǎn)便的解決方案。近年來(lái)無(wú)線終端市場(chǎng)的井噴式發(fā)展，推動(dòng)了無(wú)線通信技術(shù)快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)通信中的數(shù)字電子技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展。

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　　作者簡(jiǎn)介:

　　樊慧珍(1977 - ),女,廣西南寧人,主要從事電子信息技術(shù)方面的研究。

　　項(xiàng)目來(lái)源: 廣西科技計(jì)劃項(xiàng)目資助 ( NO. 桂科AD16380159);桂林市科技項(xiàng)目資助( NO. 20170119 - 1) 。