數字通信有什麽好處？為什麽數字通信必須依靠計算機網絡才能完全實現？為此，需要從模擬通信開始談起。
通信和模擬通信
所謂通信，實際上就是將信息從壹個地方傳送到另壹個地方。遠在人類出現之前，動物就通過“聲音語言”、“行為語言”和“氣味語言”等來互相傳遞信息。大家可能見過可愛的小蜜蜂在空中觀快地跳舞，實際上它們是在互相通信，可能很多人小時候就聽過蜜蜂跳“8”字舞，就是告訴它的夥伴：“離這裏不遠，有很多很多花蜜。”
人類出現以後，通信的手段就變得更加豐富多彩了。在古代，中國人就學會使用烽火來傳遞信息，就是所謂的“烽火傳戰事，鴻雁送家書”。而在中國古代戰場上則是以鑼鼓為號，是擊鼓則進，鳴金則退。
當電氣通信出現後，人類沖出了封閉和遲緩，走向開放、高效和文明。1831年，法拉第發現了電磁感應法則。1837年，莫爾斯利用這壹法則發明了莫爾斯電報機，並於1844年在華盛頓與巴爾的摩之間最早開通了電報通信。1876年美國的亞歷山大·格雷厄姆·貝爾發明了電話。1894年，意大利的馬可尼發明了無線電報機。
電話機從發明開始發展至今，種類盡管五花八門，形形色色。但是無論如何發展，都離不開話筒和聽筒。當人們對著話筒講話時，由於聲音的振動使膜片發生振動，在膜片中央的壹個電極也跟著發生振動，通過話筒的電流隨說話聲音的變化而變化，成為話音電流，這就是話筒把聲音變化轉變成電流的變化。聽筒在送來的話音電流作用下，磁場忽弱忽強，使膜片隨著話音電流變化而變化，發出聲音被耳朵接收，即是聽筒把電的變化轉變為聲的變化。於是，人們在電話的壹邊說話，聲音就變成電流，經過電話線路的傳輸，送到了對方的電話機中，再還原成聲音信號，對方就能聽到這邊人的說話了。
電話是壹種模擬式的通信方式，即用電流的變化來模擬聲音的變化，表達原始的信息。目前壹般所看的電視，也是壹種模擬式的通信，由電視攝像機輸出的電視信號，它的變化模擬著由被攝景物反射光的強弱和色彩。
模擬信號的形成比較簡單、直觀，但在傳輸過程中容易受到外界幹擾發生畸變，從而降低通信質量；數字通信是與模擬通信不同的另壹種通信方式。數字信號的傳輸、記錄、處理都采用數字（“0”和“1”）信號。由於數字信號抗幹擾強、生產的畸變小，也容易消除，因而可以大大提高通信質量，是當前通訊技術的潮流。
數字通信的特點
現代數字通信的原理是利用“0”和“1”兩種符號來傳送數據、文字、聲音、圖像等信息。同樣道理，原本是傳輸模擬信號的電話變為“數字化”以後傳送的話音也可以用“0”和“1”兩種符號，按照壹定的規律排列組合成的“代碼”來傳送，這叫做數字電話，也稱為脈碼通信。它是先將電話信號進行數字化處理，變成和電報信號相似的壹串電碼，然後把電碼傳送到對方。對方收到電碼後，再把它還原為原來的電話信號，實現了傳送信息的目的。
利用數字信號進行傳輸有哪些特點呢？
從20世紀中葉起，數字通信日益發展，開始出現了數字通信代替模擬通信的趨勢。目前，無論是模擬通信，還是數字通信都獲得了廣泛的應用。從通信的發展歷史來看，盡管低級的數字通信（電報通信）很早就出現了，但在壹個很長的歷史時期中，數字通信卻比模擬通信的發展緩慢得多，實際使用的通信設備也比模擬通信少。今天，模擬通信技術已達到相當完善的程度，通過現有的通信設備，已經能使遠在萬裏之遙的親人會面相敘如同近在咫尺。此外，發展數字通信的原因就是除了數字信號本身具有的特點外，數字通信比模擬通信還有很多突出的優點。
1.數字通信比模擬通信抗幹擾能力強
我們在打電話的時候，有時撥了對方的號碼後，電話打不通，只聽到表示占線的“嘟、嘟……”的聲音。這可能是對方正和別人講話，也可能是連接兩個電話機之間的線路被占用了。因為兩個電話局之間的中繼線是有限的，如果同壹時間有許多人打電話，把這些中繼線都占用了，那麽，後來的用戶就打不通了。電話機的數目越多，各用戶使用電話的次數越頻繁，就需要有更多的電話中繼線。如果要在兩個電話局之間增設電纜，則又會受到土建工程的限制，困難較多，投資比較大。早期曾設法在壹對中繼線上同時接通多路模擬電話，但因線路高頻特性不好，抗幹擾能力差，串話的情況嚴重，故通話效果不好。從20世紀60年代初，數字通信開始在電話中試用，由於前面所說的數字信號波形簡單，“0”、“1”區別鮮明的特點，使數字通信抗幹擾能力極強，能實現在壹對中繼線上同時接通幾十對電話。
隨著科學的發展，通信接力日趨完善。在有線和無線電中，常常用在沿途適當地加裝“中間放大器”來把信號放大，使信號始終保持壹定的強度。信號經過壹段距離傳輸後就會減弱，並可能發生“走樣”。對於模擬信號的傳輸來講，雖然可以經過放大把信號加強，但這種“走樣”卻很難完全消除，從而導致接收端接收信號失真。但對數字信號來講，信號壹般只有兩種狀態，雖然經過壹段距離傳輸，在接收端波形形狀變壞，但我們不必關心波形的精確程度，只要能夠識別數字信號的兩種狀態，就可以利用電子設備將已經變壞的脈沖波形重新再生，恢復到原有形狀的脈沖。利用再生作用，傳輸質量幾乎與距離無關。
2.數字信號比模擬信號易於調制
隨著生產發展和軍事需要，對傳輸數字信息的要求也迅速增長。目前，在長距離數字傳輸中，還不可能完全采用直接電纜傳輸。這裏，有壹個很有現實意義的問題，就是數字信號能否利用已經建立起來的四通八達的模擬電路進行傳輸？為了要在模擬電路上傳輸數字信號，必須在數字終端設備和模擬電路之間加裝以調制、解調為主體的接口設備，通常稱為數據傳輸機。由於數字信號只有“0”和“1”兩種狀態，所以數字調制完全可以理解為像報務員用開關電鍵控制載波的過程，因此數字信號調制十分簡單。這種調制方式***有3種：
數字調幅：是指利用數字信號去控制壹個連續的載波，使載波時斷時續，有載波振蕩時表示發送“1”數碼，無載波振蕩時表示發送“0”數碼。經數字調幅後，載波不再是單純的正弦波，而是隨數字信號的狀態而變動，變成比較復雜的信號。
數字調頻：它的主要思想是，發“1”碼時，數字信號載波頻率為f1；發“0”碼時，載波頻率為f2，通過頻率的變化來實現信號的識別。
數字調相：也就是按照數字信號去控制載波的相位。什麽是相位呢？比如有甲、乙兩人賽跑，假如兩人的步伐快慢壹樣，壹聲令下兩人同時起步，那麽我們在任何時候拍下照片來，在照片中兩人的腳步總是壹致的。甲擡腿時，乙也擡腿，甲落腳時乙也落腳，動作的節奏始終壹樣。這種情況，我們可以說兩人處於“同相”狀態；如果壹聲令下甲立即起步，而乙遲疑了壹下才起步，那麽就有可能不“同相”了，可能甲擡腿時，乙已經落腳，甲落腳時，乙才擡腿，雖然他們照原樣壹步步地在跑著，但乙的動作總比甲晚了壹點。信號也是這樣，如果兩個頻率相同的載波同時開始振蕩，這兩個頻率同時達到正最大值，同時達到零值，同時達到負最大值，它們應處於“同相”狀態；如果其中壹個開始得遲了壹點，就可能不相同了。如果壹個達到正最大值時，另壹個達到負最大值，則稱為“反相”。壹般把信號振蕩壹次（壹周）作為360度。如果壹個波比另壹個波相差半個周期，我們說兩個波的相位差180度，也就是反相。當傳輸數字信號時，“1”碼控制發0度相位，“0”碼控制發180度相位。載波的初始相位就有了移動，也就帶上了信息。
實現數字調制壹般由數字電路來完成。因而，它具有波形變換速度快、調整測試方便、體積小、設備可靠性高等特點。這種方法在數字通信中獲得廣泛的應用。
3.數字信號比模擬信號保密性強
在穿雲破霧的飛機上，在快速推進的坦克裏，在乘風破波的軍艦上，保持與指揮部不斷的聯系以及相互間的密切協調，無線電通信可以說是唯壹的方法了。可是，在無線電通信中，電波是向各處發散的，不僅通話對方能收到，其他人也能接收到，就像電臺廣播時，誰都可以用收音機收到壹樣。而通信中的保密是非常重要的，特別是在戰爭期間，泄密往往造成非常嚴重的後果。實現數字通信以後，施行加密措施要比模擬通信容易，不需要很多的復雜設備，只要采用簡單的邏輯運算就可以起到保密作用，而且效果要比模擬通信好得多。所謂加密就是將包含著語音信息的電碼根據密碼按照壹定規律進行“加”、“減”等邏輯運算，也就是將密碼“加”到語音電碼中去，使它成為變幻莫測的電碼。保密數字電話在發送端將語音信號數字化後經過加密處理發射出去，在接收端進行解密，經反變換還原成語音信號。敵人即使在空中截獲加密後的語音電碼，壹時也無法知悉信號內容，而在自己壹方接收端可以經解密還原成本來的語音信號。
4.自動發現和控制差錯
通常人們的普遍心理是，通信中數據傳輸最好不要有差錯，越精確越好。但過去由於模擬線路特性不良，以及外來的幹擾等原因，在傳輸數據時，極有可能出現差錯。數字通信中可以采用差錯控制技術，它能自動發現差錯且立即校正，並改善傳輸質量。
5.便於和電子計算機結合
顯而易見，數字通信適於與數字電子計算機結合，由計算機來處理信號，這樣就使通信系統變得更通用、靈活，具有很好的適用性和兼容性。
另外，數字通信由於使用的信號簡單，對通信設備中所用電路的要求比較簡單，因此成本低。目前數字通信中用到的電路絕大部分都是集成電路，它具有簡便、輕巧、耗電低、不易發生故障等優點。隨著大規模集成電路的發展，設備成本還可以進壹步降低，數字通信設備會越來越普遍，其應用也將越來越廣泛。
數字通信與計算機網絡
隨著數字通信的發展，特別是計算機應用於通信以後，就產生了計算機通信網。現代的數字通信網都是由計算機控制的，因此從通信的角度來看，它是計算機數字通信網；而從計算機的角度來看，這就是計算機網絡。
在簡單的電話網絡交換中，兩個用戶要進行通話，只要把兩個用戶的電話機連接起來就行了。但是3個或3個以上的用戶中任意兩個用戶需要通話時就不能簡單把所有的用戶相互連接起來，必須通過電話交換機（也叫總機），由交換機把指定的兩個用戶連接起來通話才行。壹個城市的交換機的容量可以大到幾萬甚至幾十萬用戶，可以有成百上千對用戶同時通話，這樣壹來，人工交換就不能勝任日益繁忙的電話通信的要求，必須采用先進的自動交換技術。
數字信號交換可以采用兩種方式。壹種是像電話那樣，數字信息需要及時地雙向互送信息，這時須采用電路交換方式，就是利用計算機的控制把輸入線路和輸出線路互相接通，讓有關雙方直接進行數字通信；另壹種方式叫做信息交換方式，可用於像電報信號那樣只需單向傳輸的情況。終端送來的信息都在計算機的記憶設備裏先存貯下來，然後只要相應電路壹空閑，計算機就將信息轉發出去。
通常，計算機是這樣來控制打電話的。普通生活中打通壹個電話最基本操作是先拿起話機，再撥被叫用戶號碼，被叫用戶拿起話機開始講話，講完後放下話機。對應這壹連串的操作，交換機要完成下面6個交換順序：送出撥號音，接收撥號音，分析撥號數字，“叫出”被叫用戶，接通電話，通話完畢切斷電路。
如果把上述交換順序編制成相應的程序和壹連串的指令，存入計算機中，打電話時計算機便會根據編好的程序控制電話接續。這時計算機完全代替了話務員的操作，而且能非常迅速、準確地完成話務員不能做的工作，實現了計算機控制打電話。
把計算機引入到數字交換技術中，使交換出現了嶄新的面貌，為人們提供更多的方便。例如，當人們正在通話時，另外又有人打電話來，過去的通訊方式只能是按順序接待。現在可以在兩個通話中進行選擇，也可以交替通話。在過去只有通話完畢才能另撥電話找人，現在用戶可以在兩個被叫用戶之間交替通話，也可以構成3人會議電話。現在電話機還可以與電視機相配合，提供電視數據，用戶只需在電話機上撥壹個號碼，就可從電視數據中心提取資料並呈現在電視機屏幕上，供用戶選擇和查閱。
在更廣闊的領域內，計算機網絡技術和數字通信技術相結合，就形成了計算機通信網。計算機通信網可以使壹個城市內的計算中心的計算機供本市的許許多多用戶使用，也可以供壹個地區甚至全國***同使用。這時，用戶數據終端、計算機產生的數據信號需要在通信網內有效地進行交換，形成數據交換。隨著數字通信的進壹步發展，計算機技術應用到通信領域的各個方面。數字電話、數字傳真和數字電視等各種數字終端設備大量增加。現有的傳輸媒介電纜、微波中繼和衛星通信等將更多地采用數字傳輸。信息的交換也將引起巨大的變化，迫切需要計算機來進行處理和控制。
計算機通信可以利用計算機接通電路，也可以利用計算機的存貯器把信息保存下來，然後再轉發出去。設置在遠處的數據終端設備有由計算機主機控制的輸入電路，以及紙帶、卡片、打印和顯示等輸出電路。數據信息經過線路傳輸到通信控制器，通信控制器是把線路與中央處理機聯結起來的接口設備，它不斷地掃描各個輸入端，若有要求處理的數據，就把它送入中央處理機，存貯在內部存貯器中。當存貯的數據到達規定的大小字組時，中央處理機就對數據進行必要的處理，把結果轉送到大容量的外部存貯器。存在存貯器的數據等輸出線路壹有空，再經中央處理機和通信控制器送往對方終端。這種信息交換方式不僅用於軍事上，如防空系統等，而且廣泛應用於銀行、鐵道、商業管理、倉庫管理、氣象、醫療、飛機訂票、報紙編輯和情報資料檢索等民用系統。