数字通信系统介绍
数字通信系统的分类
数字通信系统的分类数字通信系统是指利用数字信号来传输信息的通信系统。
它可以分为两大类：1. 基带数字通信系统基带数字通信系统是指数字信号直接传输的通信系统。
这种系统通常用于短距离通信，因为数字信号在远距离传输时容易受到噪声和干扰的影响。
基带数字通信系统的优点是实现简单，成本低廉。
其缺点是传输距离有限，抗噪声和干扰能力较差。
2. 载波数字通信系统载波数字通信系统是指数字信号经过调制后，再通过载波进行传输的通信系统。
这种系统通常用于远距离通信，因为调制后的数字信号在远距离传输时受到噪声和干扰的影响较小。
载波数字通信系统的优点是传输距离远，抗噪声和干扰能力强。
其缺点是实现复杂，成本较高。
基带数字通信系统基带数字通信系统可以进一步分为两类：1. 不归零制数字通信系统不归零制数字通信系统是指数字信号在传输过程中，不改变其极性的通信系统。
这种系统通常用于短距离通信，因为数字信号在远距离传输时容易受到噪声和干扰的影响。
不归零制数字通信系统的优点是实现简单，成本低廉。
其缺点是传输距离有限，抗噪声和干扰能力较差。
2. 归零制数字通信系统归零制数字通信系统是指数字信号在传输过程中，在每个比特结束时都要归零的通信系统。
这种系统通常用于远距离通信，因为数字信号在远距离传输时受到噪声和干扰的影响较小。
归零制数字通信系统的优点是传输距离远，抗噪声和干扰能力强。
其缺点是实现复杂，成本较高。
载波数字通信系统载波数字通信系统可以进一步分为两类：1. 调幅数字通信系统调幅数字通信系统是指数字信号调制载波的幅度后进行传输的通信系统。
这种系统通常用于短距离通信，因为调幅数字信号在远距离传输时容易受到噪声和干扰的影响。
调幅数字通信系统的优点是实现简单，成本低廉。
其缺点是传输距离有限，抗噪声和干扰能力较差。
2. 调相数字通信系统调相数字通信系统是指数字信号调制载波的相位后进行传输的通信系统。
这种系统通常用于远距离通信，因为调相数字信号在远距离传输时受到噪声和干扰的影响较小。
数字移动通信系统
数字移动通信系统在当今高度互联的世界中，数字移动通信系统已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从简单的语音通话到高清视频传输，从即时消息传递到各种丰富的移动应用，数字移动通信系统的发展深刻地改变了我们的沟通方式、工作模式和生活习惯。
数字移动通信系统是什么呢？简单来说，它是一种允许移动设备（如手机、平板电脑等）在不同地点之间进行通信的技术体系。
它通过一系列复杂的技术和协议，将我们的声音、图像、数据等信息转化为数字信号，并在无线网络中进行传输和交换。
让我们先来了解一下数字移动通信系统的发展历程。
第一代移动通信系统（1G）主要基于模拟技术，只能提供简单的语音通话服务。
那时候的手机，也就是我们常说的“大哥大”，体积庞大，功能单一。
随着技术的进步，第二代移动通信系统（2G）出现了，它采用了数字技术，不仅提高了语音通话的质量，还能够支持短信等简单的数据服务。
进入 21 世纪，第三代移动通信系统（3G）的诞生带来了革命性的变化。
3G 网络使得我们能够在移动设备上流畅地浏览网页、观看视频，也为各种移动应用的兴起奠定了基础。
而第四代移动通信系统（4G）则进一步提升了网络速度和性能，实现了高清视频通话、在线游戏等更为丰富和复杂的应用。
如今，我们正处在 5G 时代的浪潮中。
5G 网络具有超高的速度、超低的延迟和巨大的连接容量，这为智能交通、工业互联网、远程医疗等领域带来了前所未有的发展机遇。
例如，在智能交通方面，5G 能够实现车辆与车辆、车辆与基础设施之间的实时通信，大大提高交通安全和交通效率；在远程医疗领域，5G 可以支持高清视频会诊和远程手术操作，让优质的医疗资源能够更广泛地覆盖。
数字移动通信系统的核心技术有很多。
其中，调制解调技术是关键之一。
它负责将数字信号转换为适合在无线信道中传输的形式，并在接收端将其还原为原始的数字信号。
多址技术则允许多个用户在同一频段上同时进行通信，避免了信号的冲突和干扰。
另外，信道编码技术通过在发送的数据中添加冗余信息，提高了信号在传输过程中的可靠性和纠错能力。
数字通信系统模型
数字通信系统模型
数字通信系统模型是一个通信系统中独特的通信技术，它可以用来传输数据、图像和音频信号。
这种技术主要分为三个因素：消息发送端，消息接收端和通信中继点。
消息发送端是发送消息的一端，是消息的源头。
它主要是处理信息的转换和编码，然后把信息传送到通信中继点，由中继点完成消息传送。
消息接收端是接收消息的一端，是消息的目的地。
它主要由传输和接收装置组成，传输装置负责接收信号，并对信号进行解码，而接收装置负责处理解码后的信号，使得可以有效地传输和显示信息。
通信中继点是数字通信系统的核心部分，它的作用是接收来自发送端的信号，然后转发给接收端，使得传输的消息准确无误。
它主要由多个设备组成，比如信号发射器、发射机、无线电平台、交换机、能量放大器等。
数字通信系统是一种复杂的技术，它由多个组件构成，从消息源端到接收端，再到中继点各个方面都需要进行细致的处理，才能得到有意义的信息。
通过这种技术，我们可以让大家同时互相交流，达到最佳的数字通信体验。
数字通信系统的构成
有线通信 无线通信
模拟通信 数字通信
电通信 光通信
三、模拟信号和数字信号
任何电信号的波形都可以用幅度和时间两个参量 来描述。根据信号幅度的取值方式不同，可将信号分
为两大类：模拟信号和数字信号。
1.模拟信号——连续性（时间连续，幅值连续）
2.数字信号——离散性(时间离散，幅值离散)
判断模拟信号和数字信号的标准：信号幅值是否离散（或连续）
数字通信系统的构 成
一、信息与信号
• 通信——信息的传递与交换。 • 信息——对收信者来说还不知道的，待传送、
存储、或提取的内容。 • 信号——信息的载体，运载信息的工具。如语
言、文字、图像、编出来的电码等。 • 数字通信系统——完成数字信号产生、变换、
传递及接收全过程的系统。
二、通信的分类 说一说
包括上图中所有方框。
随堂练习
试画出数字通信基带传输系统的组成框图。
资料整理
• 仅供参考,用药方面谨遵医嘱
四、数字通信系统的模型
8
信 源
信 源 编 码
加 密 器Hale Waihona Puke 信 道 编 码调 制
6 信道
解 调
信 道 解 码
解 密 器
信 源 解 码
信 宿
1 2345
噪声源
7
1 信源：把信息变换成原始电信号。
2 信源编码 ：把模拟信号变换成数字信号。 3 加密器：对数字信号进行加密。 纠错编码：纠错作用 4 信道编码 线路编码：码型变换
5 调制：将编码后的数字信号频谱变换到高频范围内。
基带信号
前
后
调制
频带信号
6 信道：传输信号的媒介（通道）。 有线信道：电缆、光缆等 无线信道：微波、卫星通信等
第9章数字蜂窝移动通信系统介绍
④ 移动交换中心与访问位置寄存器之间的接口(B);
⑤ 移动交换中心与原籍位置寄存器之间的接口(C)
⑥ 原籍位置寄存器与访问位置寄存器之间的接口(D)
⑦ 移动交换中心之间的接口(E);
⑧ 移动交换中心与设备标志寄存器之间的接口(F);
⑨ 访问位置寄存器之间的接口(G) 。
第 9 章 现代数字通信系统介绍
每 个 载 频 有 8 个 时 隙 ， 因 此 GSM 系 统 总 共 有 124×8=992 个物理信道，有的书籍中简称GSM系统有1 000个物理信道。
第 9 章 现代数字通信系统介绍
3. 调制方式 GSM的调制方式是高斯型最小移频键控(GMSK)方 式。矩形脉冲在调制器之前先通过一个高斯滤波器。这 一调制方案由于改善了频谱特性，从而能满足CCIR提出 的邻信道功率电平小于-60 dBW的要求。高斯滤波器的 归一化带宽 BT=0.3。基于200 kHz的载频间隔及 270.833 kb/s的信道传输速率，其频谱利用率为 1.35 b/s/Hz。
第 9 章 现代数字通信系统介绍
数字蜂窝移动通信系统介绍
第 9 章 现代数字通信系统介绍
移动通信的主要特点
1. 移动通信必须利用无线电波进行信息传输 2. 移动通信是在复杂的干扰环境中运行的 3. 移动通信可以利用的频谱资源非常有限，而移 动通信业务量的需求却与日俱增 4. 移动通信系统的网络结构多种多样，网络管理 和控制必须有效 5. 移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动 环境中使用
(3) 访问用户位置寄存器。访问用户位置寄存器，简称 VLR。它存储进入其控制区域内来访移动用户的有关数据， 这些数据是从该移动用户的原籍位置寄存器获取并进行暂存 的，一旦移动用户离开该VLR的控制区域， 则临时存储的该 移动用户的数据就会被消除。 因此， VLR可看作是一个动 态用户的数据库。
数字通信系统的一般模型
数字通信系统的一般模型
数字通信系统是指将模拟信号转换成数字信号，并通过媒介传输到接收端，再将数字信号转换回模拟信号的一种通信系统。
数字通信系统的一般模型包含以下几个部分：
1. 发送端：数字信号的产生器、编码器、调制器和发射机等组成的系统，主要负责将模拟信号转换成数字信号并进行相关处理和调制，然后通过天线或其他传输媒介发送出去。
2. 传输媒介：数字信号在传输媒介上进行传输，如光纤、电缆、无线电波等。
4. 噪声：传输过程中会受到各种干扰和噪声的影响，可能导致数字信号的失真和误码。
5. 控制反馈环路：控制系统可以通过反馈传递控制信号来实现数字通信系统的自适应和自校准。
6. 用户界面：数字通信系统还可以提供用户界面和人机交互功能，以方便用户进行控制和监测。
(信源)+编码器→(调制器)+发射机→(通信媒介)+接收机←(解调器)+(解码器)+(数字信号处理器)+(数模转换器)+(载波频率反馈器)
其中，信源指数字通信系统输入的模拟信号；编码器是将信源信号进行数字化编码的模块；调制器将数字信号转化成模拟信号的模块，如将数字信号调制成模拟信号的频率、相位或幅度；发射机是通过天线或其他传输媒介将模拟信号发送出去的模块；噪声是在传输过程中可能会受到的各种噪声和干扰；通信媒介是数字信号在传输过程中的传输媒介，如光纤、电缆和无线电波等；接收机是接收从传输媒介中接收到的信号，将其转换成数字信号的模块，具有解调、解码、数字信号处理和数模转换等功能；控制反馈环路能够实现数字通信系统的控制和校准；用户界面则是方便用户进行控制和监测的接口。
数字通信系统中各组成部分之间的通信和交互过程是复杂的，但是通常采取层次化结构，如协议层次结构，使得整个数字通信系统更加简洁、高效、可靠。
数字通信基本原理
均匀量化的特点是：在量化区内， 大、小信号的量化间隔相同，最大量 化误差也就相同，所以小信号的量化 信噪比小，大信号的量化信噪比大。 N（或l) 大小适当时，均匀量 化小信号的量化信噪比太小，不满足 要求（数字通信系统中要求量化信噪 比≥26dB），而大信号的量化信噪比 较大，远远满足要求。
（ 2）
① 模拟压扩法方框图如图0-13
压缩器和扩张器特性如图0-14所 示（以5折线为例）。
· 上述为了分析问题方便，图0-14的压
缩特性采用5折线（正、负合起来有5段折 线）。实际压缩特性常采用μ律压缩特性、 A律压缩特性及A律13
· 对压缩特性的要求是：当输入u=0时，
输出v=0；当输入u=U（过载电压）时，输
预备知识—— 数字通信基本原理
一、 数字通信的基本概念
1.数字通信系统的基本概念
（1） 模拟信号和数字信号
信号波形的特征可用两个物理量（时
①
模拟信号随波形模拟信息的变化而变 化，其特点是幅度连续。
②
图0-2所示的是数字信号的波形，其特
点是：幅值被限制在有限个数值之内，它
不是连续的，而是离散的。
信源编码的功能是把模拟信号变换成
数字信号，即完成模数变换的任务。 信道是指传输信号的通道。
接收端的解调、信道解码、信源解码
等几个方框的功能与发送端几个对应的方
框正好相反，是一一对应的反变换关系。
信源解码后的电信号，由受信者接收，通
常称之为信宿。信宿可以是人，也可以是 各种终端设备。
① 若信源是数字信息时，则信源 编码或信源解码不太大时，信道一般采用市话电缆， 即采用基带传输方式，这样就不需要
1.时分多路复用通信 （1） 时分多路复用的概念
数字通信系统报告..
其中正弦信是载波信号，方波代表S（t）序列的信号塬，正弦信号和方波相乘后就得到键控2ASK信号。
（2）参数设置
建立好模型之后就要设置系统参数，以达到系统的最佳仿真。从正弦信号源开始依次的仿真参数设置如图3-3和3-4所示：
图3-3 正弦信号参数设置
其中sin函数是幅度为2频率为1Hz采样周期为0.002的双精度DSP信号
（3）光导纤维的出现更是将通信容量提高到了以前无法想象的地步。
（4）电子计算机的出现将通信技术推上了更高的层次，借助现代电信网和计算机的融合，人们将世界变成了地球村。
（5）微电子技术的发展，使通信终端的体积越来越小，成本越来越低，范围越来越广。
例如，2003年我国的移动电话用户首次超过了固定电话用户。根据国家信息产业部的统计数据，到2005年底移动电话用户近4亿。
图3-7 低通滤波器的参数设置图
（3）系统仿及各点时间波形图，如图3-8所示：
图3-8 2ASK信号解调的各点时间波形图
由上图可以看出由于载波频率的提高使的示波器在波形显示上出现了一定的困难，不过要想显示调制部分的理想波形只要调整示波器的显示范围即可。
3.2
3.2.1
频移键控。就是用数字信号去调制载波的频率。是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。它是利用基带数字信号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数字调制技术。
第一章
1.1
通信就是克服距离上的障碍，从一地向另一地传递和交换消息。消息是信息源所产生的，是信息的物理表现，例如，语音、文字、数据、图形和图像等都是消息(Message)。消息有模拟消息（如语音、图像等）以及数字消息（如数据、文字等）之分。所有消息必须在转换成电信号（通常简称为信号）后才能在通信系统中传输。所以，信号（Signal）是传输消息的手段，信号是消息的物质载体。
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数字通信系统介绍
数字通信系统是指利用数字技术进行信息传送和传输的系统。
它采用数字信号代替传
统的模拟信号进行信息传输，比传统的模拟通信系统具有更高的可靠性、更广泛的应用领
域和更强大的功能。
数字通信系统可以分为数字语音通信系统、数字数据通信系统、数字
图像通信系统和数字视频通信系统等几个类别。
数字语音通信系统是最基本的数字通信系统，它是利用模拟到数字信号的变换实现对
语音信号的数字化。
数字语音通信系统在电话通信、网络电话、语音门禁等方面有着广泛
的应用。
其中，电话通信是数字语音通信系统应用最为广泛的一个领域。
数字电话通信系
统将语音信号转换成数字信号，通过数字电路进行传输。
这种方式可以提高电话通话质量，同时也可以提高语音数据的安全性和充分利用传输带宽。
数字数据通信系统是利用数字信号传输和接收数据信息的通信系统。
数字数据通信系
统在计算机网络、互联网、局域网、广域网、移动通信等领域得到广泛的应用。
数字数据
通信系统将原来的模拟信号转换成数字信号，提高了数据的可靠性和传输速率。
数字数据
通信系统设计了一系列传输协议，不同的传输协议对数据传输的需求采用不同的传输方式
和传输速率。
同时，数字数据传输还可以采用压缩技术，压缩数据更有效地利用传输带
宽。
数字图像通信系统是以数字图像为主要传输内容的通信系统。
它采用数字信号传输图像，可以有效地提高图像的传输速度和质量。
数字图像通信系统广泛应用于图像传输、广
播电视、监控和医学影像诊断等领域。
数字图像通信系统可以将图像分为连续值和离散值
两类，常用的连续值图像传输方式是基于JPEG压缩技术，离散值图像传输方式是基于数字水印技术。
数字视频通信系统是以数字视频为主要传输内容的通信系统。
它采用数字信号传输视频，可以提高视频的传输速度和质量。
数字视频通信系统广泛应用于电视广播、电影、会
议等领域。
数字视频通信系统在传输过程中，需要针对不同的视频序列采用不同的压缩方法。
在视频传输过程中，数字视频通信系统还需要对信号进行传输和处理，所以数字视频
通信系统特别关注传输带宽和瓶颈问题。
总之，数字通信系统是采用数字技术进行信息传输和传输的系统。
它不仅在语音通信、数据通信、视频通信等传统领域发挥作用，在医学、教育、交通、金融等领域也得到了广
泛的应用。
未来，随着通信技术的不断发展，数字通信系统将带来更多的应用和发展机
会。