数字技术

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数字技术(Digital Technology)

　　数字技术是指利用现代计算机技术，把各种信息资源的传统形式转换成计算机能够识别的二进制编码数字的技术。^[1]

　　数字技术是一项与电子计算机相伴相生的科学技术，它是指借助一定的设备将各种信息，包括：图、文、声、像等，转化为电子计算机能识别的二进制数字“0”和“1”后进行运算、加工、存储、传送、传播、还原的技术。由于在运算、存储等环节中要借助计算机对信息进行编码、压缩、解码等，因此也称为数码技术、计算机数字技术等。

　　在数字化时代，人与人的交互是以Internet媒体为介质的。人的学习、生活、工作大量地利用互联网，家电会被组织成家庭网络由电脑来管理，人们可以在任何地点与任何时间用任何设备获得他所需的信息。数字化时代向我们提出很多的挑战。前两年很多报刊在讨论后PC时代，也就是数字化社会，为什么会到这一步呢，主要是随着计算机发展，应用越来越要求计算机更聪明、更方便、更好用，这就使得计算机慢慢地步入很多具体的设备里面，融入生活融入周围的环境。使比特流、信息流成为以物质为主的生活空间的一部分，计算机无所不在，交通工具，家电、牙刷、钥匙等生活用品和生活装置可能都会有芯片，并且所有的信息基本上都是以数字化形式存在的，所有的东西都会成为数字化的东西，实际上这样的变革已经在我们的身边发生，以前音乐都是模拟的，现在我们知道MP3是数字的了，以前的视频是模拟的，现在的VCD、DVD都是数字的了，以前我们一般都是看印在纸上的图书，现在已经有了电子图书，以前的照片全部是保存在胶片上，现在很多的相机都是数字的，以前的冰箱、洗衣机、微波炉等家电都是模拟的，现在里面都是数字芯片进行控制。将来网络把这些家电都连到一起，就都是数字的了。

　　我们什么时候进入数字化时代呢？有各式各样的定义，我的定义是80%以上的电器采用嵌入式的芯片(其上的软件是通过软件编译完成的），10%以上的家庭实现了家庭网络，80%以上的传播媒体中的音频、视频等采用数字化的技术，就可以算得是数字化时代开始了。我们生活在一个模拟的现实世界，思维、感知是模拟的和连续的，如何适应新的数字化生活，如何克服数字化以后带来的各种疾病，虽然这些问题会慢慢地解决，但更重要的是数字化生活给我们带来的很多机遇，给信息产业带来巨大的商机。在这个领域，还有诸如包括接入技术、芯片技术、嵌入式操作系统、中间件技术、应用软件、工具软件、信息资源建设以及服务等需要我们去开发。

　　所以说数字化技术正在成为当代社会的主要发展方向而数字设计这门课程。正是为这种发展方向提供了源动力。 纵观数字化设计技术的发展历程可以看出，虽然说几十年来各种技术思想层出不穷，但在时空两个方向上的协同始终是发展的主流。宏观上看，数字化设计的发展历程正相当于现代信息技术在产品设计领域中的应用由点发展为线，再由线发展为面的过程。仿真的广泛应用正在成为当前数字化设计技术发展的主要趋势。随着虚拟样机概念的提出，使得仿真技术的应用更加趋于协同化和系统化。开展关于虚拟样机及其关键技术的研究，必将提高企业的自主设计开发能力，推动企业的信息化进程。

　　数字技术的出现,从根本上改变了人们对信号与系统的认识。数字技术具有以下特点:(1)引人二值形成的数字信号,利用电路的两个稳态来表示信息,对电路中各元器件的精度要求不高,便于实现,易于电路的集成化。

　　(2)数字信号便于计算机进行算法处理,容易实现过程控制及信息显示,数字技术与计算机密不可分,数字化产品就是把计算机嵌人产品中。计算机的最大特点是可编程性,同时具有极强的数据处理能力和良好的操作控制手段。

　　(3)由于采用二值电平逻辑,数字器件具有一定的容错能力,能有效抑制噪声和各种干扰信号的影响,比模拟器件的可靠性高。数字电路采用集成芯片,减少了连线,缩小了电路板的面积,有效地降低了器件损耗,提高了系统的可靠性。由于采用了二值信息形式,在数字信息传输过程中可以利用纠错编码技术,实现信息的无差错传输和存储。

　　(4)数字系统的精度可以通过增加二进制的位数和方法得到提高。模拟信号在传输过程中容易受到噪声的干扰,其系统的精度往往做不高,而数字系统只需增加量化的比特数,减少量化噪声,就能得到满意的精度。

　　(5)数字技术提高了资源的利用率。采用优良的数字调制技术,可以使频道的频带利用率达到每Hz带宽传送几个bPs的码率。数字信息压缩技术可以在不失真或少失真的情况下,降低数据传输率,减少占用信道带宽,减少占用存储介质空间。

　　(6)数字系统部件的通用性强、可扩展性好。以微处理器为代表,只需配套不同软件,就可以完成不同的功能。有利于硬件的标准化,实现一机多用,拓宽系统的功能和使用效率。各种不同的信息数字化以后构成比特流,可以一起传输和处理,从而实现多媒体技术。

　　由于数字技术的上述特征,决定了数字化产品与传统的模拟式产品有很大不同,数字产品的特点是:小型化、高可靠性、高性价比、多功能、智能化、操作方便快捷。