數字通訊技術
有一些技術為數字通訊過程奠定了基礎。為了將訊號數字化，我們有采樣和量化技術。
為了用數學方法表示它們，我們有線性預測編碼 (LPC) 和數字多路複用技術。這些數字調製技術將在後面進一步討論。
線性預測編碼
線性預測編碼 (LPC) 是一種使用線性預測模型表示數字語音訊號的工具。它主要用於音訊訊號處理、語音合成、語音識別等。
線性預測基於這樣一個思想：當前樣本是過去樣本的線性組合。分析將離散時間訊號的值估計為先前樣本的線性函式。
頻譜包絡使用線性預測模型的資訊以壓縮形式表示。這可以用數學表示為：
$s(n) = \displaystyle\sum\limits_{k = 1}^p \alpha_k s(n - k)$ 對於某個值 p 和 αk
其中
s(n) 是當前語音樣本
k 是特定樣本
p 是最近的值
αk 是預測係數
s(n - k) 是之前的語音樣本
對於 LPC，透過最小化實際語音樣本與線性預測樣本之間平方差之和（在一個有限區間內）來確定預測係數的值。
這是一種非常有用的低位元率語音編碼方法。LPC 方法與快速傅立葉變換 (FFT) 方法非常接近。
多路複用
多路複用是透過共享介質將多個訊號組合成一個訊號的過程。如果這些訊號本質上是模擬訊號，則該過程稱為模擬多路複用。如果對數字訊號進行多路複用，則稱為數字多路複用。
多路複用技術最初是在電話中開發的。許多訊號被組合起來透過一根電纜傳送。多路複用過程將通訊通道劃分為多個邏輯通道，為每個邏輯通道分配不同的訊息訊號或要傳輸的資料流。執行多路複用的裝置可以稱為MUX。相反的過程，即從一個訊號中提取多個通道（在接收端進行），稱為解多路複用。執行解多路複用的裝置稱為DEMUX。
下圖顯示了 MUX 和 DEMUX。它們主要用於通訊領域。
多路複用器的型別
多路複用器主要有兩種型別：模擬和數字。它們進一步細分為FDM、WDM和TDM。下圖詳細說明了這種分類。
實際上，多路複用技術有很多種。在所有這些技術中，我們有上面圖中提到的主要型別及其一般分類。
模擬多路複用
模擬多路複用技術涉及本質上是模擬的訊號。模擬訊號根據其頻率 (FDM) 或波長 (WDM) 進行多路複用。
頻分多路複用 (FDM)
在模擬多路複用中，最常用的技術是頻分多路複用 (FDM)。此技術使用不同的頻率組合資料流，並將它們作為單個訊號傳送到通訊介質。
示例 - 透過單根電纜傳送多個頻道的傳統電視發射機使用 FDM。
波分複用 (WDM)
波分複用是一種模擬技術，其中許多不同波長的資料流在光譜中傳輸。如果波長增加，訊號頻率降低。可以在 MUX 的輸出和 DEMUX 的輸入處使用稜鏡，它可以將不同的波長轉換為單一線。
示例 - 光纖通訊使用 WDM 技術將不同波長的光合併成單束光進行通訊。
數字多路複用
術語“數字”表示離散的資訊位。因此，可用資料以幀或資料包的形式存在，這些幀或資料包是離散的。
時分多路複用 (TDM)
在 TDM 中，時間幀被劃分為時隙。此技術用於透過分配每個訊息一個時隙，在一個通訊通道上傳輸訊號。
在所有型別的 TDM 中，主要型別是同步 TDM 和非同步 TDM。
同步 TDM
在同步 TDM 中，輸入連線到一個幀。如果有 'n' 個連線，則幀被分成 'n' 個時隙。每個輸入線路分配一個時隙。
在此技術中，所有訊號的取樣率相同，因此給出相同的時鐘輸入。MUX 始終為每個裝置分配相同的時隙。
非同步 TDM
在非同步 TDM 中，每個訊號的取樣率不同，不需要公共時鐘。如果分配給時隙的裝置不傳輸任何內容並處於空閒狀態，則與同步 TDM 不同，該時隙將分配給另一個裝置。這種型別的 TDM 用於非同步傳輸模式網路。
再生中繼器
為了使任何通訊系統可靠，它應該有效地傳輸和接收訊號，而不會有任何損失。PCM 波在透過通道傳輸後，由於通道引入的噪聲而發生失真。
再生脈衝與原始脈衝和接收脈衝的比較，如下圖所示。
為了更好地再現訊號，在接收器之前的路徑中採用了一種稱為再生中繼器的電路。這有助於恢復因損失而產生的訊號。以下是示意圖。
它由均衡器、放大器、定時電路和決策裝置組成。每個元件的工作原理如下所述。
均衡器
通道會對訊號產生幅度和相位失真。這是由於通道的傳輸特性造成的。均衡器電路透過整形接收到的脈衝來補償這些損失。
定時電路
為了獲得高質量的輸出，應該在信噪比 (SNR) 最大的地方對脈衝進行取樣。為了實現這種完美的取樣，必須從接收到的脈衝中匯出一個週期性脈衝序列，這由定時電路完成。
因此，定時電路透過接收到的脈衝，分配高信噪比下的取樣時間間隔。
決策裝置
定時電路確定取樣時間。決策裝置在這些取樣時間被啟用。決策裝置根據量化脈衝和噪聲的幅度是否超過預定值來決定其輸出。
這些是數字通訊中使用的一些技術。還有其他重要的技術需要學習，稱為資料編碼技術。在檢視線路碼之後，讓我們在後續章節中學習它們。