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【摘要】随着科学技术的不断更新，计算机通信网络已经成为了人们生活中必不可少的元素，但随着各方面需求的不断增长，对于通信网络的功能要求也越来越高，各种先进技术的研发极大地改善了当前的社会生活方式，其中数字电子技术的使用已经在社会中引起了极大的反响。本文主要对数字电子技术各方面的内容进行论述，并明确现代通讯网络的特点，然后在此基础上对通讯网络中数字电子技术的应用进行深入的分析和研究。
【关键词】数字电子技术;通信网络;应用
引言
数字电子技术的发展带动着计算机网络的快速运转，通信网络的大范围使用，使得当代的信息传输更加具有时效性，两种技术之间的相互渗透使用极大地方便了人们日常生活的沟通交流，“数字化”信息处理的手段，很好的诠释了数字电路的优越性，模拟信号和数字信号之间的高效转换，提升了人们获取信息的技术手段，保障了网络中各种信息的高效传输，打破了空间距离的交流障碍，为新时期信息时代的进一步发展带来了最大的推动作用。
一、关于数字电子技术
1.1数字电子技术的含义
数字电子技术所研究的范围涉及面广，内容多，从简单的集成芯片电路到时序电路的设计分析，以及逻辑门电路的设计使用等，都跟数字电子技术有着密不可分的联系。随着电子计算机技术的不断发展与革新，用数字电路对于各种通讯信号进行处理极大的简化了算法程序，它可以对各种模拟信号进行数字信号的转换操作，在数字电路中进行分析加工后再按照实际需要转换回相应的模拟信号，简单化的数字分析过程使得数字电子技术在整个信息网络领域占据了极大的优势，因此将其与通信网络相结合，更进一步加快了通信领域的各种信息处理。
1.2数字电子技术的优势
1.2.1抗干扰能力强
将模拟信号转化成数字信号，只对数字量信息做分析处理，可以极大的减少模拟信号在传输过程中可能出现的信息数据丢失现象，并且使用数字电子技术对通讯信息进行传输，可以打破距离上的空间障碍进行高效率的工作，并且能有效地减少外界各种客观因素对于信息传输的干扰，保证了信息传输的准确性。因此数字电子技术在与其他信息技术相比之下具有极大的抗干扰能力。
1.2.2存储简便安全
模拟信号经常具有各种不同类别的特性，而数字信号往往是在最简单的二进制转换下进行处理的，可视化的数学运算使得数字信号的分析变得更加简洁化，对数据的存储操作也变得更加方便。程序软件的使用也使得信息的加密性更强，最大程度的提高了通信网络的安全性能，确保了公共领域网络信息的安全。
二、计算机网络的概念
2.1计算机网络的定义
计算机网络是经过一定时间的发展逐渐形成的，最初，人们只是单独的计算机和其他的附属设备通过通信介质例如电缆连接在一起，从而实现不同设备之间的相互通信，经过电缆构成一个复杂的系统，被称为网络。在1970年美国召开的计算机联合会议上，对计算机网络重新定义并将其能够实现的功能直接表示出来，而现在对于计算机网络的通常解释是，通过各种通信设备或者通信线路，把不同区域里具有独立功能的计算机系统进行相互连接，从而实现网络数据的共享和传输，这种体统就被称之为计算机网络，不同都区间的大范围计算机网络示意图如下图所示。
2.2计算机网络的发展
对通信网络进行应用研究，就必须要先了解计算机网络的发展历程，从信息技术开始发展到现在，计算机网络经过四个阶段才一步步完善起来。首先，在20世纪50年代计算机网络开始形成，当时主要以单个计算机为中心控制系统，对终端的计算机通信网进行远程控制；其次，经历了十几年的发展实现了多台具有独立功能的计算机主机之间的通信线路互联，构成了早期的网络资源共享系统；再者，进入20世纪70年代末在计算机领域就开始形成了一套国际化的计算机网络协议，整个计算机网络体系结构开始完善起来；而到如今，计算机网络开始向着高速化、智能化的方向急速发展，成为了现在日常生活中最常见的通信网络系统。
2.2.1面向终端的计算机通信网
1946年世界上第一台电子计算机ENIAC在美国诞生时，当时计算机技术和通信技术还是两个相互独立的学科，彼此之间还没有形成基本的联系。到了20世纪50年代初，美国为了巩固本国利益，加强自身的安全，建立了一个半自动地面防空系统SAGE，初次尝试把计算机技术和通信技术的技术要领进行结合，并取得了突破性的成功。在计算机里掀起了极大的讨论，人们将这种一台计算机作为中心控制设备的系统，称作面向终端的远程联机系统，该系统很好地将计算机技术和通信技术进行了完美的结合，计算机网络的概念由此开始出现。之后美国加大研发力度，在航空订票系统中尝试将计算机通信网络应用进去，通过电话线把分布在全美范围内的2000多个终端，成功的连接到了中心计算机上，实现了第一次大范围内的有线信息传输。这种具有通信功能的单机系统成功的把多台设备终端进行了连接，其典型结构如图2所示。由于技术还不够成熟，最初形成的拥有通信功能的单机系统具有以下两个很明显的缺点：(1)主机在与终端设备连接在一起后，既要进行采集到数据的信息分析处理，又要管理与终端之间不间断的通信，使主机的运行负担加重，经常出现负载故障。(2)每台终端设备都要适应单独的电缆进行连接，使得通信线路的利用率低，且管理困难，并且当在系统中添加新的终端时，对线路控制器的软硬件都需要做出很大的改动，造成了极大的不便。为减轻主机的运行负担，提高线路的利用效率，研究人员开始考虑在通信线路和计算机主机之间设置了一个前端处理，对不同线路的终端信息进行集中分析处理后再送入主机系统内，因此前端处理机主要负责与终端之间的通信控制，而计算机只需要进行数据信息的处理；除此之外，为提高通信的经济效益和质量效率，在远程终端比较集中的地方还要适当添加一个集中器，缓解线路负载情况，不同的终端设备通过集中器可以在经低速通信线路先进行一次集中处理，然后再连接到高速线路上，最后经过介质传输与前端处理机连接。前端处理机和集中器是小型计算机的一种形式，拥有计算机的一般功能，因此也称为具有通信功能的多机系统，这种结构的示意图如图3所示。
2.2.2含有通信子网的计算机网络
计算机网络在进行资源共享时，通常会设置一个资源子网络，资源子网中也包含了计算机系统中常用的各种设备，例如主机、终端、终端控制器、附加设备和各种网络软件资源等，负责全网的数据处理并且能够向网络用户提供各种网络资源和网络服务。相比之下，通信网络中的子网较为简单，主要由各种通信设备和线路组成，承担资源子网的数据传输、转接和变换等通信处理工作。网络用户对网络的访问可分为两类：（1）本地访问：只对计算机本地信息进行浏览访问，不需要进行联网处理，即不经过通信子网，只在资源子网中就可以满足用户要求。（2）网络访问：在远程终端上，通过通信子网访问主机内的信息资源，并执行下载操作。
2.3遵循国际标准化协议的计算机网络
遵循国际标准化协议的计算机网络具有统一的网络体系结构，厂商需按照共同认可的国际标准开发自己的网络产品，从而可保证不同厂商的产品可以在同一个网络中进行通信。这就是“开放”的含义。目前存在着两种占主导地位的网络体系结构：一种是国际标准化组织ISO提出的OSIRM（开放式系统互连参考模型）；另一种是Internet所使用的事实上的工业标准TCP/IPRM（TCP/IP参考模型）。
2.4互联网络与高速网络
从20世纪80年代末开始，计算机网络技术进入新的发展阶段，其特点是：互联、高速和智能化。表现在：(1)发展了以Internet为代表的互联网(2)发展高速网：1993年美国政府公布了“国家信息基础设施”行动计划(NII-NationalInformationInfrastructure)，即信息高速公路计划。这里的“信息高速公路”是指数字化大容量光纤通信网络，用以把政府机构、企业、大学、科研机构和家庭的计算机联网。美国政府又分别于1996年和1997年开始研究发展更加快速可靠的互联网2（Internet2）和下一代互联网（NextGenerationInternet）。可以说，网络互联和高速计算机网络正成为最新一代计算机网络的发展方向。(3)研究智能网络：随着网络规模的增大与网络服务功能的增多，各国正在开展智能网络IN(IntelligentNetwork)的研究，以提高通信网络开发业务的能力，并更加合理地进行网络各种业务的管理，真正以分布和开放的形式向用户提供服务。
2.5计算机网络在中国的发展
2.5.1建立公用分组交换网CHINAPAC
1989年11月我国第一个公用分组交换网CNPAC建成运行，由3个分组结点交换机、8个集中器和一个双机组成的网络管理中心组成；在此基础上，新的公用分组交换网1993年9月建成，并改称CHINAPAC，由国家主干网和各省（自治区、直辖市）的省内网组成。
2.5.2“三金”工程
1993年3月12日，时任副总理的朱镕基主持国务院会议，提出了建设“三金”工程，即金桥、金关、金卡工程。计算机网络正是“三金工程”中的一个非常重要的组成部分。“金桥工程”是以建设我国重要的信息化基础设施为目的的跨世纪重大工程，它与原邮电部的通信干线及各部门已有的专用通信网互连互通，成为国家公用经济信息通信的主干网，即建立国家公用经济信息通信网。金关工程是为了加快我国外贸业务信息化和自动化管理的一项重要工程，其目的是要推动海关报关业务的电子化，取代传统的报关方式以节省单据传送的时间和成本，为推广电子数据交换EDI业务和实现无纸贸易创造条件。金卡工程建设的总体目标是要建立起一个现代化的、实用的、比较完整的电子货币系统，形成和完善符合我国国情、又能与国际接轨的金融卡业务管理体制。
三、通信网络的优势
通信网络主要是指在虚拟的环境中对信息进行接收分析、加工处理、传播共享等操作，使信息资源能够最快的得到广泛传播。现在人们的日常生活都离不开网络的使用，通过网络，人们可以快速地检索自己想要的各种信息，还可以通过海量的数据对比分析，筛选出最具有价值的信息提要；网络电子邮箱的出现，使得人们可以将想传达的信息以电子邮件的方式进行发送或者接收；在微博或者论坛平台上，人们拥有自由的话语权，可以对如今的热点问题进行评析，发表自己的看法，并且可以与他人共同对一个话题进行讨论交流。因此通讯网络突破了时间和空间地域上的限制，缩短了人与人之间的距离，在网络空间的发展上具有明显的信息传播优势。
四、数字电子技术在通信网络中的应用
计算机作为网络通信的传输载体，随着社会的发展，其研发手段和应用技术也在不断地创新，计算机网络的用途渗透到人们生活的方方面面，使得其在当今各种事物更新换代情况较为严重的大环境下发展的越来越强大，计算机种类的不断增加和技术的不断完善为现在发达的网络技术奠定了一个良好的基础。计算机网络系统由多个子系统共同组成，其中对人们生活影响最为明显的是现代通信网络，在虚拟的网络平台上，信息实现了可视化的传输，公平化的共享，使得其在人们日常生活中的重要性尤为突。
4.1在信息传输与处理中的应用
利用数字电子技术的数字化特征，则在通信网络中引入数字电路技术后，就可以通过各种数字电路或者集成电路元件的使用，把电路中的各类模拟信号用数字信号的形式代替，进一步优化信息的表现形式，使用数字信号作为信息图像传输的载体，实现电路中各类信息更高效率的传输，并且增加了同时间段里信息的传输量，既做到了功能上质的革新，也实现了传输上量的提升。
4.2在信号处理中的应用
4.2.1电路信号的转化
电路信号的转化主要指模拟形式到数字形式的转化，转化成二进制形式下的数字量，这是通信网络中信息处理的重要手段之一，其中数字电子技术在这方面的转化优势上显得尤为突出，因为现在的计算机网络主要都是以二进制作为基础运算，而数字信号的基础就是二进制算法。网络信息传输中，模拟信号通常用一段连续的电磁波或者音频信号表示，显示结果具有很大的混合性，而转换成数字数据后，就可以直接用脉冲信号代替，传输中经常只会出现连续的“0”、“1”代码，整个信号的传输就变得极为简洁。同时，数字电子技术还可以实现数字信号到模拟信号的转化，便于网络传输完成后，以原貌下的模拟状态再显示出来。
4.2.2电路信号的处理
原始信息中的模拟信号往往是连续的，易受到噪声的干扰，而通常情况下，数字信号中的采样信息是离散化的，且具有一定的幅值范围，并且模拟信号在离散化的过程中，可以有效地避开噪声的干扰，信息维持原貌的能力极强，致使传输过程含有了非常好的稳定性，这在现在的通信网络技术中占据着举足轻重的地位，超大容量的网络空间环境下，保持各种信息的完整性是网络安全发展的必要前提，数字电子技术的使用对通信网络的数据平台信息处理十分有利。
4.2.3电路信号的数字化
将数字电子技术应用到通信网络中，对信号的数字化处理手段一定要给予深入的研究，数字化的处理过程必须严格按照抽样→量化→编码的顺序进行。以输入模拟电压信号为例，整个数字化的过程如下图4所示。其中，抽样是对网络电路中的模拟信号随意分散出来，作为离散化的目标信号；然后按照数字化的思想对模拟信号进行形式转换，把连续的取值划分成有限个离散的采样点，这个过程就叫做量化；而编码就是对量化的对象使用二进制代码进行重新的定义，完成信号传输前，数字化处理的关键一步。量化—编码过程如下图5所示。
4.2.4网络信息的处理和传输
充分利用数字电子技术的特点优势，把模拟状态下的网络信息转变成数字信号，简化了分析算法和手段，提高了通信网络中的信息处理效率；此外，数字信号的离散化特性解释了传输过程中信号的稳定性，使用数字信号作为信息传输的载体，有效地减少了失真信号的出现，增强了传输过程的传输效率；数字信号传递速度快，时效性高，所以把网络信号快速离散成相应的数字信号，会间接地在网络信息传递中形成一条快速通道，使得网络信息的处理和传输变得更迅速。
五、结语
数字电子技术和通信网络的快节奏发展，使得在当今环境下的关注度越来越高，前者在处理各种模拟信号的技术手段上具有明显的优势，快速实将模拟信号与数字信号之间的随机转，数字化处理过程给通信网络的数据传输提供了效率和安全上的双重保障，有利于加快信息时代下的信息高速化建设。在计算机网络快速发展，信息技术快速更新的时代背景下，人们之间的距离变得透明化，信息的共享度达到了最大化，人们在获取信息、传递情感、表达观念的方式上也发生了很大的改变，但不可否认的是在各种技术条件的支持下，网络空间的通信变得更加的便利，从信息技术的层面上反映了人们生活质量的极大改善。数字电子技术除了涉及到数字电路外，还包含着集成电路、定时器电路等多方面的技术的研究，是一门综合性极强的学科，因此，要想使其与通信网络实现最优化的相互渗透，发挥更大的推动作用以迎合人们对于网络通信和沟通交流上的更大需求，就要对数字电子技术做更深入地研究，充分了解与其相关的各项技术，在促进数字电子技术不断发展的同时，间接实现通信网络的进一步优化与完善。
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作者:张通 单位:深圳中国电信国际有限公司
