带你走进通信世界
现代社会是一个通信高度发达的社会，电话、电报、传真为我们提供众多的通信手段，广播、电视随时向我们传递世界各国的新闻，我们处在一个五彩缤纷的信息时代。你想知道电话系统是怎样工作的吗，你想了解卫星是怎样用于通信的吗，那么，请跟我来，让我们一同走进神奇的通信世界。首先，让我们来看一看人类的通信方式已经发生了怎样的改变。
人类离不开信息
什么叫信息？简单说，信息就是消息、情报，就是语言、图像、文字、符号、数据等的总称。人们每时每刻都在参与信息的传递。你说话的时候是在向听者传递信息，写信是在向你的亲友传递信息，你坐下来看电视，这时你成了信息的接收者。现代社会瞬息万变，每一天都会有不同。天气预报、商品信息、股市行情、市场动态等都是信息。依据这些信息，我们才能作出各种决策；失去了对信息的随时掌握，人们将一筹莫展。
从古到今，人类都与信息密切相关，并试图用各种方法传递信息。通信就是人们传递信息的过程。古时候，通信多依靠人力、马匹、信鸽乃至旗语、火光等原始、低效的方式。战争期间，在边境上设有烽火台，一有敌人入侵，戍边的士卒立即燃起烽火报告军情。后来，各代帝王又在官道旁每三十里设一驿站，用来传递公文、命令与军事情报。一旦遇到紧急军情，用快马接力传递，一日之内，情报就能传到千里之外，这是古代最有效、最迅速的通信方式。
在很长一段时间内，人类的通信方式都是很原始的，通信的发展相当迟缓。直到19世纪，法拉第发现了震惊世界的电磁感应定律，从而使人类对于电的认识发生了重大突破。不久以后，人们又发明了发电机，电的火花开始闪烁在人类社会的各个角落。1844年，第一条有线电报线路开通，标志着电通信的新时代的到来；1866年，第一条横贯大西洋的海底电缆敷设成功，通信走向国际化；1876年，贝尔和沃森发明了电话，“顺风耳”冲破人类的幻想而成为现实。短短的几十年间，人类在通信领域已经跨越了一个时代。
电通信在它诞生的初期就充分显示出巨大的威力。一切只不过才刚刚开始，更精彩的还在后面。
1865年麦克斯韦建立了电磁波理论，这是人类科学发展史上又一座不朽的丰碑。随后，赫兹用实验证实了电磁波的存在，到1895年，意大利发明家、年仅21岁的马可尼成功地用无线电波传递了电信号，开辟了无线通信的新天地。20世纪20年代，无线电广播事业迅速崛起，无线电波终于飞遍了全球。
历史的车轮滚滚向前，通信科学也在一代又一代理论科学家和实验科学家的共同努力下飞速发展。20世纪60年代，通信卫星的成功发射为人们提供了另一种有效的大容量、远距离通信方式，而20世纪70年代光纤通信理论与实践的发展则描绘了未来通信的更为美妙的前景。与此同时，微电子技术正蓬勃兴起，这无疑是通信技术的又一个强力助推器。
时光之河流入20世纪80年代，集成技术仍在发展，通信频带越来越宽，容量也越来越大，光纤通信进入实用阶段，通信产业已发展成全球瞩目的热点。它与人类息息相关，如同一条条动脉，延伸到世界的每一个角落。
通信所带来的经济效益有目共睹，通信作为一个国家支柱产业的地位已不可动摇，通信发展的程度也被视为评价一个国家综合国力的重要指标。通信领域，一系列新的概念也被提出。世界各国为争夺本世纪高新科技的发展优势，都在加紧建设综合业务数字网与“信息高速公路”，通信技术的新时代已经来临。
多路通信
在一个通信系统中，通常都要求多对通信能够同时进行。比如，电话网中同时进行的多路通话并不会相互干扰；各家电台同时播音，而每个人都能清楚地收到各自想听的电台的节目，这些是怎样实现的呢？人们是采用各种多路方法来达到目的的。常见的多路通信方式有频分多路和时分多路两种。
电信号都是有一定的频带的，不同频率的信号能够相互区别，频分多路就是将整个信道的可用频带划分为多个互不重叠的部分，在每一部分内传送一路信号，如果每一部分的带宽都大于或等于一路信号的带宽，那么各路信号之间将不会相互干扰。仍以电话为例，语音信号的频率主要是在20kHz~4kHz之间，即一路电话大约占用4kHz的频带。如果要在同一信道中传输3路模拟电话，我们可以让一路信号占用0kHz~4kHz的频带，一路占用4kHz~8kHz，另一路占用8kHz~12kHz的频带，这样几路信号经传输到达接收端时，可以把各路信号按频带分开，然后送往相应的电话用户，于是每个电话用户都只听到自己这一路电话的声音。这就是频分多路的原理。把信号加到一定的频带上去的方法叫做调制。
我们还可以采用时分多路的方法。与频分多路方法不同，时分多路使用单一的频率传送信号，但在某一时间间隔内只允许某一路的信号通过信道，其他各路信号都被禁止传送。各路信号的传送先后次序都有严格的规定。当信号到达接收端时，再按照发射端的各路信息在时间上的划分规律，将分散在各时间间隔内传送的同一路信号重新聚合起来，还原成发射端发送的各路信息，最后分送给用户。在时分多路方法中，各路信号在不同的时间段里通过信道，因而也不会相互干扰。由于数字信号是由离散的“0”、“1”序列组成的，处理起来很方便，因此时分多路方法通常应用于数字通信之中。
数字通信时代
“数字”是一个人人都熟悉的概念，这里的“数字”和我们平时所说的数字有一定的联系，但已经是一个不同范畴的概念了。数字是和模拟相对的，所谓模拟信号，就是在时间上、幅度上都连续的信号。例如，我们现在用的普通电话线上的电信号就是模拟信号，它是模仿声音信号的变化而变化的。
数字信号是时间、幅度都只能取离散数值的信号。数字通信就是所传送的信息是用数字信号来表示的通信方式。在通信领域，通常采用二进制来表示数字，因为二进制只有“0”和“1”两个基数，最为简单。例如，我们可以用电流“通”的状态表示“1”，用电流“断”表示“0”，或者用电压“高”
表示“1”，电压“低”表示“0”。
数字信号并不是只能表示数字的，一切信息，如文字、声音、图像等都可以通过编码用数字信号来表示。例如，英语中有26个字母，我们可以用五位二进制数给它们编码，不同的数表示不同的字母。汉字的数目虽然庞大，但也可以用同样的方法进行编码。
图像也可以表示成数字信号。一幅黑白的两色图像，如果我们仔细地观察，就会发现它是由无数密密麻麻的小点组成的。这样的点越细密，图像就越清晰。所以，我们可以把一幅图像划分成许多个小区域，用“1”表示黑点，用“0”表示白点。如果把整幅图从第一行开始，从左到右地逐点排列下来，图像也就用数字信号表示出来了。
把模拟的语音、图像、文字信息转换成数字信号的过程叫数字化。早期的电通信完全是模拟信号的通信，如电话、电报、收音机、电视机等都是模拟装置。后来，人们发现，数字信号有很多模拟信号所不具备的优良特性。
它抗干扰能力强、传输距离远、保真度高，而且保密性能好，易于加密。
众所周知，噪声是通信的大敌。电信号在传播过程中会遇到各种各样的噪声和干扰信号，这些噪声会迭加在有用信号上，并和有用信号一起在通信的另一端被接收下来，从而导致接收到的信号失真。特别是在远距离通信的时候，信号在传播过程中被大大地衰减了，到达终点的信号已很微弱，如果此时噪声较强，则很有可能噪声的强度超过了信号本身，真实信号完全被噪声淹没，导致通信的失效。
数字信号的抗干扰能力要比模拟信号强得多。因为数字信号只有“1”和“0”两个信号，在通信的接收端只要分辨出脉冲的“有”、“无”或电压的“高”、“低”两种状态就行了，不像模拟信号那样需要精确区分信号的大小和强弱的变化细节。即使传输过程中出现一些干扰和噪声，对数字信号来说，还是比较容易分清“1”和“0”两种状态。所以在同样的发射功率条件下，数字通信可以有更远的通信距离。在数字通信中，一旦信号被正确接收并恢复，它与发射端的信号是完全相同的，所以数字信号有很高的保真度。
数字通信的另一优点是为电子计算机进入通信领域开辟了道路。由于计算机也是数字式的，所以数字通信的信号处理、存储、交换都可以交给计算机完成，从而促进了通信的自动化，提高了效率。在未来的通信网中，微型计算机将会是数字通信的最普遍的终端。
数字通信还易于保密，一连串的“0”、“1”信号，采用某种方式编码或打乱后再发送出去，非法接收者将很难破解。
可以看到，与模拟通信相比，数字通信的优势是非常明显的。目前，数字通信正在各个领域取代模拟通信的位置，电话网首当其冲，世界各发达国家都计划在20世纪末完成本国电话网的数字化进程。不仅电话，数字化过程也正在通信的各个领域发生，数字移动通信网方兴未艾，数字高清晰度电视和数字式高保真收音机也将逐渐实用化并走进家庭。数字通信的时代已经来临了，在未来的发展中，它必将拥有更为辉煌的岁月！
