數(shù)字電子技術在網絡中的應用

　　模擬信號與數(shù)字信號間的轉換,實現(xiàn)了物理世界與數(shù)字世界間的連接。 網絡傳輸作為一種技術手段,改變了人與人、人與物的聯(lián)系方式,互聯(lián)網正在引領時代的潮流。 數(shù)字電子技術推動了有線網絡、無線網絡的技術進步。 敘述了數(shù)字電子的技術優(yōu)勢,對其在數(shù)字網絡構建中的應用原理和形式進行了分析。

　　《數(shù)字通信世界》(月刊)創(chuàng)刊于2005年，是由信息產業(yè)部主管，電子工業(yè)出版社主辦的通信類綜合月刊，面向國內外公開發(fā)行。秉承“為技術創(chuàng)新和企業(yè)升級服務”的宗旨，立足數(shù)字通信產業(yè)，積極宣傳報道政府宏觀產業(yè)改革;密切關注通信行業(yè)最新動態(tài)趨勢;及時傳播現(xiàn)代企業(yè)管理觀念;準確解讀信息產業(yè)營銷策略;大膽預測數(shù)字通信市場、技術、運營、業(yè)務發(fā)展前景及走勢;致力探索、推介通信行業(yè)管理創(chuàng)新模式、最新技術、設備、產品。

　　1 數(shù)字信號的技術特征及優(yōu)勢

　　1. 1 良好的抗噪聲能力

　　數(shù)字電路實現(xiàn)了模擬信號的 A / D 轉換，建立于 0、1 世界的數(shù)字信號，有著模擬信號無法比擬的抗噪聲干擾能力。 二進制數(shù)字可以描述更加精確的信號，當然這需要數(shù)字信號處理電路來實現(xiàn)，數(shù)字處理電路的同質性使它極易擴展。在模擬電路中，分辨率的提升需要整個傳輸電路噪聲特性的同步提升，這是很難實現(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。 產品的遠程維護得以實現(xiàn)，后臺軟件升級與現(xiàn)場產品升級工作可以異地同步進行。

　　1. 2 低功耗、低成本技術措施

　　數(shù)字處理電路的 A / D 和 D / A 環(huán)節(jié)增加的電路的復雜性，電子元器件的增多帶來了功耗的增加，產生更多的熱量，可能引起熱沉故障。數(shù)字電子技術的應用，在采用電池供電的便攜設備中受到了限制。 比如在采用電池供電的蜂窩移動電話中，來自基站的無線電信號一般由低功率的前端模擬電路進行放大和調制。基站具備網格電源，可以使用能耗較高的軟件無線電來增加靈活性，基站可以通過重新編程來適應新的蜂窩標準信號。

　　將連續(xù)的模擬信號轉換為離散的數(shù)字信號，可能會引入量化錯誤，信號保真度的實現(xiàn)取決于數(shù)字數(shù)據(jù)數(shù)量。小批量的數(shù)字電路單價較高，確定合適的數(shù)字信號量十分重要。 奈奎斯特香農采樣定理對于準確描述一個給定模擬信號所需的數(shù)字數(shù)據(jù)量給出了指導原則。

　　在大塊數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，如果一個數(shù)字數(shù)據(jù)丟失或亂碼，可能使整個數(shù)據(jù)失去價值。 依據(jù)“ 懸崖效應” 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法評估。

　　1. 3 數(shù)字信號的容錯機制

　　魯棒性數(shù)字系統(tǒng)減小了數(shù)字的脆弱性，奇偶校驗等錯誤管理方法被應用到信號傳輸系統(tǒng)。借助這些錯誤檢查方案，可以對錯誤進行糾正或請求數(shù)據(jù)重發(fā)。 設計狀態(tài)機中的狀態(tài)轉換邏輯，通過未使用狀態(tài)來觸發(fā)復位或其他錯誤恢復指令。 在進行數(shù)據(jù)存儲和傳輸時，可以通過錯誤檢測和校正技術中的額外數(shù)據(jù)，對傳輸和存儲中的錯誤進行糾正。數(shù)字處理技術容易受到單位錯誤的影響，但當?shù)讓颖忍刈銐蚩尚艜r，錯誤發(fā)生的概率極低，這些技術是可行的。 在 CD - ROM 中，以線性脈沖編碼存儲的調制，當一個音頻數(shù)據(jù)位錯誤時，最糟糕的情況是進行一次單擊。當使用壓縮技術來進行音頻存儲和下載時，一個數(shù)據(jù)位的錯誤，可能導致整個系統(tǒng)損壞。

　　2 網絡構建中的數(shù)字電子技術應用

　　2. 1 網絡信號的數(shù)字化處理技術

　　在數(shù)字電子技術中，對信號進行數(shù)字化處理時，應十分重視抽樣和量化環(huán)節(jié)。抽樣是對模擬信號進行分離，量化是將連續(xù)信號轉化成離散信號，在編碼過程中，實現(xiàn)對數(shù)字信號的編碼，將其轉換為數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)構成最終傳播的信息流。

　　2. 2 數(shù)字網絡信號后處理技術

　　近年來信息技術發(fā)展迅速，在數(shù)字電路信號處理領域數(shù)字電子技術有著無法比擬的優(yōu)勢。數(shù)字電子技術，首先要實現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的轉變，完成對數(shù)字電子信號的后處理，再轉換回模擬信號。 因此，在網絡信號的數(shù)字電子技術應用中，數(shù)字電路的轉換的實現(xiàn)更加便捷、高效，數(shù)字電路的優(yōu)勢得到了最大程度的發(fā)揮。既滿足了對數(shù)字電路信號的設計需求，同時擴展了數(shù)字化技術在人們日常生活中的應用領域。 隨著網絡技術的進一步發(fā)展，用于提高網絡信號傳輸質量的算法逐漸增多，數(shù)字電子技術的應用為這些算法實現(xiàn)提供了基礎，一些加密算法也得以實現(xiàn)。

　　2. 3 網絡展開信號處理技術

　　在數(shù)字電子技術應用中，數(shù)字電路信號和網絡信號采用二進制編碼，這些代碼本身也是數(shù)字信號，數(shù)字電子技術既可以滿足數(shù)字電路信號處理需求，同時也可以對網絡信號進行處理。因此，數(shù)字信號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用，同時提供了一種更加便捷的連接方式。

　　數(shù)字信號的離散特性，使它具備了模擬信號無法匹敵的抗干擾能力，數(shù)據(jù)加密技術成為數(shù)字網絡傳輸?shù)臉伺洌艿饺藗兊男刨嚕梢哉f網絡展開信號的數(shù)字處理技術極大地拓展了其應用的廣度和深度。

　　2. 4 網絡信息處理技術

　　數(shù)字電子技術是進行集成物件和電路的應用以及重要意義的相關研究、進行對芯片各個功能方面的集成以及進行對邏輯門電路和時序電路組合的研究分析和設計的一門學科。想要實現(xiàn)設計集成芯片和電路組合的想法以及對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。 由于計算機技術的迅速發(fā)展，所以數(shù)字電子技術在信號的處理方面強勢突顯。數(shù)字電子技術也同時豐富了網絡的內容，這雙方是互利互惠的關系。 數(shù)字電子技術能夠很好地利用適當?shù)谋壤D換成相應的數(shù)字信號，然后利用數(shù)字電路對這些數(shù)字信號進行相應的整理，最后向外傳播出所需要信息轉換成的模擬信息，從而在很大程度上表現(xiàn)出數(shù)字電路對信號處理的強勢，并且讓網絡信息的傳達速度和效果得到了顯著的提升。

　　3 結語

　　網絡技術的出現(xiàn)拉近了人與人之間的距離，溝通變得方便快捷，可以說網絡通信技術改變了人們的生活方式。數(shù)字電子技術拓展了一個全新的維度，大量的控制算法得以實現(xiàn)，數(shù)字電子技術的出現(xiàn)變革了網絡通信方式。 模擬通信技術中無法解決的噪聲難題，在數(shù)字電子領域找到了最簡便的解決方案。近年來無線終端市場的井噴式發(fā)展，推動了無線通信技術快速發(fā)展，網絡通信中的數(shù)字電子技術得到進一步發(fā)展。

　　參考文獻:

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　　作者簡介:

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

　　項目來源: 廣西科技計劃項目資助 ( NO. 桂科AD16380159);桂林市科技項目資助( NO. 20170119 - 1) 。