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0與1的飛行— 數位通訊 吳國光 99/3/26  通訊技術實現了我們想有千里眼與順風耳的 夢想  與遠端互通訊息  現代的通訊技術能夠以無線或有線方式，將聲 音、影像與文字等多媒體訊息傳輸至遠端，其 間即使有各種吵雜、干擾也不受影響  當你在講電話時，可知道同時有上千人正與 你共用一條通話線嗎？ 傳統通訊方式  中國古代的烽火臺及飛鴿傳書  非洲土著的敲擊聲音  童軍的旗語 只要通訊的雙方先約定好訊號的強弱、長 短，或旗子擺動位置等所代表的意義，就能 有正確的溝通。  傳統的通訊方法，當有千百萬人同時在通訊 時，就會造成滿天烽火，滿天飛翔的鴿子⋯⋯  當你在講電話時，可知道同時有上千人正與 你共用一條通話線嗎？ 數位通訊系統的基本功能單元 聲轉電轉換器（光轉電）  聲音（影像）經過麥克風（光電感應器）的 「轉換器」轉變為類比式電的訊號  此種訊號即可在電線中傳送  在接收端經喇叭的反轉換器，可以還原轉成 聲音  透過數位化處理，可以提高系統效率，以及 提供更好的通話品質 類比數位轉換  類比訊號經過取樣 、量化 、壓縮編碼處理 後，成為數位資料 數據必威体育官网网址處理  為了防止數據被竊取或竄改，以及確保數據 在通訊過程中的完整性、可鑑別性，所以需 要適當的數據保護處理  尤其是在金融體系，這些電子化的機密數據或 電子證明文件如何確保其安全性，更是現今通 訊網路不可或缺的技術 錯誤更正編碼處理  為了確保數據能夠正確無誤地到達目的地， 使其不會因雜訊或干擾而產生錯誤，會將數 據資料進行錯誤更正編碼處理  常見的錯誤更正方法則是重複傳送，如利用三 隻信鴿來送同一信件，當然可提高信件的到達 率。 調變與多工處理  要透過不同的傳輸媒介，如電話線、光纖、 無線通訊網路，來傳送數據資料，必須產生 能夠通過傳輸媒介的訊號。  常見的調變系統有調幅及調頻等。調變器同時 具有控制調變訊號中心頻率的功能。  多工處理，使得多個不同的數據資料，能夠 在同一通路上同時地分送。 分時多工 分頻多工 高頻介面  分時多工的數位通訊系統，往往會選擇光纖 通訊系統來傳送訊號，此時就需要一個光纖 介面系統，將原來是電的訊號轉換成光的訊 號。一條細如頭髮的光纖往往可輕易地傳送 數千路不同的訊號。  分頻多工系統，須經過高頻介面，將各個訊 號載入各個不同頻道。 訊號壓縮  目的:降低數據資料量  CD （compact disc ），其取樣頻率為44.1千赫 （KHz ），且為雙聲道，每個取樣值以16位元的 二進位數表示  每秒總共產生了44,100乘以2個16位元 1378.125 Kbps(Kbps為210 bits per second的縮寫) 1.3 Mbps  透過MP3的壓縮方式，CD音質的聲音可以壓縮 到每秒傳輸量在128 Kbps  壓縮率可達12倍 訊號壓縮  進行資料壓縮，來節省傳輸時所需的頻寬， 或是在記憶體中所占的儲存空間，必需保證 解碼端在還原後還能聽到和原來一樣的聲 音。  這就好像我們掌握了製造隨身包即溶咖啡的訣 竅，在任何時空只需要加熱水沖泡，就可以享受 到和現煮咖啡同樣香醇的味道。 聲音壓縮的原理  信號取樣點間的相關性  人耳對頻率分辨與響度察覺的非線性聽覺感受  遮蔽效應  在安靜的街道中講話，音量適中即可充分溝通  若此時有一輛卡車從旁邊經過，而講話音量仍保持不變，就會 聽不見對方在講什麼，也就是講話的聲音被卡車的噪音遮蔽了  在降低編碼位元數時，將會衡量編碼誤差所衍生的噪 音，並確保其低於人耳遮蔽臨界曲線，使得壓縮的影響 不會被