数字通信系统模型介绍
通信系统的简化模型
通信系统的简化模型通信系统的简化模型一、引言通信系统是指用于传输信息的设备和网络。
它由多个组成部分构成，包括发送器、接收器、信道和协议等。
通信系统的设计和优化是一个复杂的过程，需要考虑诸多因素。
为了更好地理解通信系统的工作原理，我们可以采用简化模型来描述其基本结构和功能。
二、通信系统的基本结构通信系统可以分为两个主要部分：发送端和接收端。
发送端负责将信息转换为适合传输的形式，并通过信道将其传输到接收端。
接收端则负责将传输过来的信息还原为原始形式，并进行相应处理。
1. 发送端发送端由三个主要组成部分构成：源、编码器和调制器。
（1）源源是指产生信息的设备或人类活动。
例如，语音、图像、文字等都可以作为信息源。
在通信系统中，这些不同类型的信息需要经过不同的处理方式才能被传输。
（2）编码器编码器是将源产生的原始信息转换为适合传输的格式或编码方式。
常见的编码方式包括数字化、压缩和加密等。
（3）调制器调制器是将编码后的数字信号转换为适合传输的模拟信号。
调制器的主要功能是将数字信号转换为模拟信号，并通过信道传输到接收端。
2. 接收端接收端由三个主要组成部分构成：解调器、译码器和目的地。
（1）解调器解调器是将模拟信号转换为数字信号。
其主要功能是将接收到的模拟信号转换为数字信号，并传递给译码器进行进一步处理。
（2）译码器译码器是将数字信号转换为原始信息。
其主要功能是将接收到的数字信号还原为原始信息，并进行相应处理。
（3）目的地目的地是指最终接收到信息的设备或人类活动。
例如，显示屏、扬声器、打印机等都可以作为信息的目的地。
三、通信系统中的信道通信系统中，信息需要通过一定类型的信道进行传输。
根据不同类型的传输媒介，可以将通信系统中使用的信道分为有线和无线两种类型。
1. 有线信道有线信道指通过电缆或光缆等物理媒介进行传输。
常见的有线通讯方式包括电话、电报、以太网等。
2. 无线信道无线通讯方式则使用了无线电波作为传输媒介。
通信系统概述
安全、快速、高效运行的一
种不可缺少的智能自动化综 合业务数字通信网。
城市轨道交通专用通信系统一般由传输、公务电话、专 用有线调度电话、无线列车调度、闭路电视监控、车站广播、 时钟、旅客信息引导显示、防雷、光纤在线监测、动力环境 监测、UPS不间断电源等系统组成。
2、城市交通通信子系统的功能 通信系统的服务范围较广，因此并不是单一的子系统，而 是多个相对独立的子系统的组合，他们在不同的运营环境下 协调工作。 （1）传输系统功能 传输系统是整个通信网络的纽带，它给 通信各子系统以及电力系统、信号系统、AFC自动售检票系统、 消防报警系统、办公网络等提供传输通道。在城市轨道交通 设备之间一般采用光纤连接，构成双环路拓扑结构网络。
4）数字调制与解调 数字调制是将数字基带信号的频谱搬移到高频处， 形成适合在信道中传输的频带信号。 5）同步与数字复接 同步是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的 不可缺少的前提条件。同步是使收、发两端的信号在 时间上保持步调一致。 数字复接就是依据时分复用基本原理把若干个低速 数字信号合并成一个高速的数字信号，以扩大传输容 量和提高传输效率。
电信系统的基本组成
要实现多用户间的通信，则需 要一个合理的拓扑结构将多个 用户有机地连接在一起，并定
用户
用户 用户 用户 端局 用户 用户 汇接局 端局 用户 用户 用户
端局
义标准的通信协议，以使它们
能协同工作，这样就形成了一 个通信网。（拓扑结构是指设
备与设备之间通过结点或线条
构成的物理模型。）
位于控制中心的调度员可以对车站值班员进 行选呼、组呼、群呼、强插、强拆、会议、 应急处理等特定功能。
（4）无线列车调度系统 无线调度系统主要是用于解决固定人员与流动人 员之间的通话。 固定人员：调度员，值班员 流动人员：驾驶员，维修人员，列检人员
简述通信系统的一般模型__概述及解释说明
简述通信系统的一般模型概述及解释说明1. 引言1.1 概述通信系统是现代社会中不可或缺的一部分，它在人们之间传递信息、交流思想起到了至关重要的作用。
随着科技的发展，各种通信系统得以建立和完善，从最初的传统有线电话到如今的移动通信网络，都为人们提供了全球范围内快速、可靠、安全的信息传输与沟通手段。
本文将简要介绍通信系统的一般模型，并对其组件、功能和工作原理进行解释说明。
同时，本文还将深入探讨通信系统中的关键要点，以便读者更好地理解和运用相关知识。
1.2 文章结构本文主要分为六个部分：引言、通信系统的一般模型、通信系统的要点一、通信系统的要点二、通信系统的要点三和结论。
在引言部分，我们将对整篇文章进行概述，并阐明文章目标与结构。
接下来，在通信系统的一般模型部分，我们将具体描述其定义、背景、组件和功能以及工作原理。
在接下来的三个部分中，我们将详细解释每个要点，并提供相关实例和说明。
最后，在结论部分，我们将对整篇文章进行总结并提出一些展望。
1.3 目的本文的主要目的是向读者介绍通信系统的一般模型，并解释其组成部分和工作原理。
通过详细说明每个关键要点，我们希望读者能够全面了解通信系统并理解其在现代社会中的重要性。
同时，通过阅读本文，读者还可以更好地应用和运用通信系统相关知识。
最终，我们期望本文能为读者提供一个全面、清晰且易于理解的概述，并为他们进一步学习和研究通信系统打下基础。
2. 通信系统的一般模型2.1 定义和背景：通信系统是指通过传送、交换和处理信息来完成信息传递的一组设备和技术的集合。
它可以实现人与人之间、人与机器之间以及机器与机器之间的信息传递。
通信系统在现代社会中扮演着非常重要的角色，广泛应用于电信、互联网、无线通信等领域。
2.2 组件和功能：通信系统由多个组件组成，每个组件都有特定的功能，协同工作以实现信息传递。
主要的组件包括发送端、接收端、传输介质和信号处理设备。
发送端将待传输的信息转化为适合在传输介质上进行传播的信号，并通过传输介质将信号发送给接收端。
通信常见问题及答案
一、通信系统组成(尤其是数字系统，各部分作用)数字通信系统的模型：1）信源编码与译码：信源编码有两个基本功能：一是提高信息传输的有效性，即通过某种数据压缩技术设法减少码元数目和降低码元速率。
码元速率决定传输所占的带宽，而传输带宽反映了通信的有效性。
二是完成模/数转换，即当信息源给出的是模拟信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。
信源译码是信源编码的逆过程。
2）信道编码与译码信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力。
数字信号在信道传输时受到噪声等的影响后将会引起差错。
为了减小差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编码”。
接收端的信道译码器按相应的逆规则进行解码，从中发现错误或纠正错误，提高通信系统的可靠性。
3）加密与解密在需要实现保密通信的场合，为了保证所传信息的安全，人为地将被传输的数字序列扰乱，即加上密码，这种处理过程叫加密。
在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密，恢复原来信息。
4）数字调制与解调数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频出，形成在信道中传输的带通信号。
基本的数字调制有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、绝对相移键控（PSK）、相对（差分）相移键控（DPSK）。
在接收端可以采用相干解调或非相干解调还原数字基带信号。
对高斯噪声下的信号检测，一般用相关器或匹配滤波器来实现。
5）同步同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致，是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。
按照同步的功用不同，分为载波同步、位同步、群同步、和网同步。
二、通信的质量指标（有效性、可靠性两者的相互协调。
模拟、数字通信的有效可靠分别用什么来衡量）通信系统的性能指标涉及其有有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等，通信的有效性和可靠性是主要的矛盾所在。
所谓有效性是指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题，而可靠性则是指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。
数字通信原理-第一章
小结： 通信及通信系统构成
通信的概念 通信系统构成：各部分功能
信息、信号及分类
信源发出的信息经转换成为信道上传输的信号：
模拟信号（幅度取值是连续的）：连续信号 离散信号 数字信号（幅度取值是离散的）： 二进码 多进码 连续信号 离散信号
{
{ {
模拟通信和数字通信 模拟通信：以模拟信号的形式传递消息（采用频分复用
数字通信系统的主要性能指标
有效性指标 可靠性指标
{
{
信息传输速率 符号传输速率 （定义、关 系） 频带利用率 误码率 （定义） 信号抖 动
复习题 1、模拟信号和数字信号的特点分别是什么? 2、数字通信系统的构成模型中信源编码和信源解码 的作用是什么？画出话音信号的基带传输系统模型。 3、数字通信的特点有哪些? 4、为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累？ 5、设数字信号码元时间长度为 1微秒，如采用四电 平传输，求信息传输速率及符号速率。 6、接上题，若传输过程中 2 秒误 1 个比特，求误 码率。 7、假设频带宽度为 1024kHz，可传输 2048kbit/s 的比特率，试问其频带利用率为多少？
第四节 数字通信的特点及性能指标
信息传输速率Rb与符号传输速率NB的关系为： Rb=NB （二进制） Rb=NB·log2M Rb>NB （多进制）
{
频带利用率 （ η）
定义:单位频带内的传输速率（真正用来衡量数字通信系统传输效率 的指标）
符号传输速率 （Bd/Hz） 频带宽度 信息传输速率 η= （bit/s/Hz） 频带宽度
实现多路通信）
数字通信:以数字信号的形式传递消息（采用时分复用实
现多路通信）。 数字通信系统的构成（包括发送终端、信源编码、信道编 码、调制、信道以 及收端的解调、 信道解码、信源解码和接收终端）
通信原理
f1
基带信号 反相器
e 2 FSK ( t )
相加器
振荡器2 f2
选通开关
2FSK信号的解调方法 非相干解调
带通 滤波器 包络 检波器 定时脉冲
ω1
e 2 FSK ( t )
输出
抽样 判决器
带通 滤波器
ω2
包络 检波器
相干解调
）、
信源编解码
目的：将模拟信号转换成数字信号 步骤：抽样、量化和编码
抽样信号
抽样信号 量化信号
011
100
100
011
011
100
100
编码信号
t
PCM编译码
PCM系统的原理框图
模拟信号 输入
抽样保持
量 化
编 码
PCM信号 输出
冲激脉冲
(a) 编码器
PCM信号 输入 模拟信号 输出
解 码
低通 滤波
接收设备：从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。 受信者（信宿）：把原始电信号还原成相应的消息，如扬声器等。
★ 模拟通信系统模型
模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统：
图1-2 模拟通信系统模型
两种变换： 模拟消息 基带信号
原始电信号（基带信号） 已调信号（带通信号）
★ 数字通信系统模型
全速率TCH信道编码 将语音编码形成的260个比特流分成三类，分 别是50个最重要比特，132个重要比特以及78个不 重要比特。然后对上述的50个比特添加上3个奇偶 校验比特，这53个比特同132个重要比特和4个尾比 特一起被卷积编码，速率为1：2，因而得到378bit， 另外78bit不予保护，于是得到最后的456bit。
(完整版)通信常见问题及答案
一、通信系统组成(尤其是数字系统，各部分作用)数字通信系统的模型：1）信源编码与译码：信源编码有两个基本功能：一是提高信息传输的有效性，即通过某种数据压缩技术设法减少码元数目和降低码元速率。
码元速率决定传输所占的带宽，而传输带宽反映了通信的有效性。
二是完成模/数转换，即当信息源给出的是模拟信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。
信源译码是信源编码的逆过程。
2）信道编码与译码信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力。
数字信号在信道传输时受到噪声等的影响后将会引起差错。
为了减小差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编码”。
接收端的信道译码器按相应的逆规则进行解码，从中发现错误或纠正错误，提高通信系统的可靠性。
3）加密与解密在需要实现保密通信的场合，为了保证所传信息的安全，人为地将被传输的数字序列扰乱，即加上密码，这种处理过程叫加密。
在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密，恢复原来信息。
4）数字调制与解调数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频出，形成在信道中传输的带通信号。
基本的数字调制有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、绝对相移键控（PSK）、相对（差分）相移键控（DPSK）。
在接收端可以采用相干解调或非相干解调还原数字基带信号。
对高斯噪声下的信号检测，一般用相关器或匹配滤波器来实现。
5）同步同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致，是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。
按照同步的功用不同，分为载波同步、位同步、群同步、和网同步。
二、通信的质量指标（有效性、可靠性两者的相互协调。
模拟、数字通信的有效可靠分别用什么来衡量）通信系统的性能指标涉及其有有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等，通信的有效性和可靠性是主要的矛盾所在。
所谓有效性是指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题，而可靠性则是指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。
信息通信网络运行管理员国家职业技能培训-09.通信基础知识
国家职业技能培训信息通信网络运行管理员海南新华职业技能培训学校主讲：丁伟自我介绍 丁伟，高级工程师，国家信息系统项目管理师、系统规划与管理师、网络工程师等。
多家培训机构讲师，拥有多年培训经验，应试经验丰富，以其语言简炼、逻辑清晰、善于在试题中把握要点，总结规律，帮助考生提纲挈领，快速掌握知识要点，深得学员好评。
您知道通信系统的组成吗？您知道两个用户如何通信吗？您知道通信的未来发展吗？通信基础知识内容提要一、通信系统模型二、通信相关基本概念三、常用通信技术介绍通信系统基本模型图模拟通信系统基本组成图 数字通信系统基本组成图通信系统基本模型图信息：声音、图形、图像、文字等信号：随信息做相应变化的电压或电流（也可以是光）模拟通信系统基本组成图调制：按被传输的基带信号的变化规律去改变被调载波的某一参数，如幅度、频率、相位等。
解调：调制的逆过程。
数字通信系统基本组成图编码：将量化后的信号用二进制代码表示的过程 解（译）码：编码的逆过程内容提要一、通信系统模型二、通信相关基本概念三、常用通信技术介绍二、通信相关基本概念 信号模拟信号的数字化数字信号的码型PCM编码原理同步PCM基群帧结构复用技术TDM基本原理信号模拟信号：连续变化的信号数字信号：离散的信号模拟信号的数字化模拟信号的数字化抽样：将连续变化的信号变成离散的信号奈奎斯特准则抽样频率8KHz，每秒样值为：8000个量化：使抽样出来的样值归为某一临近的“整数”，采用“四舍五入”的办法编码：8000*8=64Kbit/s数字信号的码型数字信号的码型NRZ：单极性不归零码•NRZ是简单的二进制数字信号，其频谱包含有直流分量与较多的低频分量，只能用于设备内部传输及交换，不能作为在电缆信道上进行基带传输的码型。
AMI：极性交替反转码•AMI码又称伪三元码，有“0”码、“+1”码和“-1”码（三元）；•二进制码中的“0”码对应AMI中的“0”码，而二进制码中“1”码对应AMI中交替变化的“+1”和“-1”，解决了多个连“1”的直流分量问题。
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①信源编码的目的： 信道编码主要解决数 字通信的可靠性问题。
②信道编码的原理：对传输的信息码元按一定 的规则加入一些冗余码（监督码），形成新的码字，
接收端按照约定好的规律进行检错甚至纠错。
③信道编码：或称为差错控制编码、抗干扰 编码、纠错编码 。
a
6
（4）数字调制
①数字调制技术的概念：把数字基带信号的 频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的频 带信号。
②数字调制的主要作用：提高信号在信道 上传输的效率，达到信号远距离传输的目的。
③基本的数字调制方式：振幅键控 ASK、频移键控FSK、相移键控PSK。
a
7
（5）同步
①同步的概念：指通信系统的收、发双方具有 统一的时间标准，使它们的工作“步调一致”。
②同步的作用：对于数字通信时是至关重要的。 如果同步存在误差或失去同步，通信过程中就会出 现大量的误码，导致整个通信系统失效。
a
3
二、通信系统各模块简介
（1）信源:把原始信息变换成原始电信号。
a
4
（2）信源编码：
①实现模拟信号的数字化传输，即完成A/D变化。
②提高信号传输的效率，即在保证一定传输质 量的情况下，用尽可能少的数字脉冲来表示信 源产生的信息。信源编码也称作频带压缩编码 或数据压缩编码。
a
5
（3）信道编码：
数字通信系统模型介绍
a
1
一、数字通信系统模型
信
信
Байду номын сангаас
信
码源 码道
源
编
编
调
解
信
信
信
信道
码道 码源
制
调
解
解
宿
同步
噪声源
同步
a
2
实例：蜂窝移动通信系统
作为常见数字通信系统———蜂窝移动通 信系统的终端， 手机通信的双方就是信源和 信宿了，信源编码由语音编码起来实现，信道 编码是进行差错控制，实际中采用卷积码与交 织编码相结合的方式，常见的调制采用GMSK 调制，同步信号是由手机的CPU提供的，手机 的信道是自由空间，噪声来自于各种噪声和干 扰。
有效性
效率
信号
a
11
a
8
（6）信道：
信道是信号传输媒介的总称，传输信 道的类型有有线信道（如电缆、光纤） 和无线信道（如自由空间）。
a
9
（7）噪声源：
通信系统中各种设备以及信道中所固 有的。
a
10
三、通信系统各模块功能小结
主要组成 信源编码 信道编码 调制
解调 信道解码 信源解码
功能 A/D变换、 可靠性 提高传输 恢复基带 去冗余 D/A变换