数字通信技术
数字通信技术解析
数字通信技术解析概述数字通信技术是指利用数字信号进行信息传输并实现通信的技术。
相比于传统模拟通信技术，数字通信技术具有易于处理、稳定性高、抗干扰性能强等优势。
数字通信技术的发展历程可以追溯到上世纪60年代，随着计算机技术和通信技术的快速发展，数字通信技术得到了广泛应用，极大地促进了社会信息化进程。
数字信号的基本概念数字信号是指使用离散的、有限的数学数值来表示连续实物量的信号。
数字信号的特点是离散性、量化和编码。
离散性是指信号只在一定的时间间隔内取样，并用取样值的离散集合代表连续信息；量化是指将样本值转换为数字；编码是指将数字转换为二进制数字进行传输。
数字通信系统的组成数字通信系统由信源、发送设备、传输信道、接收设备和信宿等部分组成。
信源是指产生信息的设备，如计算机、手机等；发送设备将信息转化为数字信号，并通过传输信道进行传输；传输信道是指信号传输的介质，如电报线路、光纤等；接收设备通过解调、译码等处理对信号进行解析并还原为原始信息；信宿是指信息的终点，如人或计算机等。
数字通信系统的技术特点•对噪声的抵抗能力强：数字通信信号在传输过程中具有误差校正和差错控制的能力，能够自动修正因传输噪声引起的错误，抵抗能力强；•可以灵活地实现信号的调制、解调和编解码处理，在各种信道环境和传输速率条件下进行高效的通信；•数字通信系统的波特率可以高得多，能够在有限的频谱宽度上实现更高的传输速率。
数字调制技术数字调制技术是将数字信号转换为模拟信号的重要技术。
数字调制技术包括ASK（Amplitude Shift Keying）、FSK（Frequency Shift Keying）、PSK（Phase Shift Keying）等方法。
其中，QAM（Quadrature Amplitude Modulation）是一种复合调制技术，结合了ASK和PSK方法，可在有限的频率和带宽条件下实现多路数据传输。
数字信号处理技术数字信号处理（DSP）技术是数字通信技术的关键技术之一，主要包括滤波、抽样、量化、编码、解码、差错控制等技术。
无线电通信中的数字通信技术
无线电通信中的数字通信技术随着无线通信技术的不断发展和进步，数字通信技术在无线电通信系统中的应用越来越广泛。
数字通信技术逐渐代替了传统的模拟通信技术，成为了现代无线电通信中的重要组成部分。
本文将从数字通信技术的定义、特点、应用、发展等方面进行讨论和阐述。
一、数字通信技术的定义数字通信技术是指将模拟信号转换成数字信号的一种通信方式，可实现数据的传输、存储、处理等功能。
数字通信技术以数字信号为载体，具有高速、高可靠、高保密、高灵活性等特点。
数字通信技术还能通过各种算法解决传输中的各种干扰和失真问题，提高信号质量，保证通信质量和可靠性。
二、数字通信技术的特点1.数字信号的高速传输：数字信号是由一系列二进制数字所构成的，其传输速度比模拟信号快得多，具有较高的传输带宽。
2.抗干扰性强：数字信号可以通过各种算法进行加密和解密，提高了通信的保密性和抗干扰性。
3.错误控制和纠错能力强：数字通信在传输过程中，可以通过各种检验和纠错技术，实现数据的正确传输和接收。
4.适应性强：数字通信技术可根据不同的通信需求和要求，通过软件和硬件配置进行自适应和灵活调整。
5.多功能性强：数字通信技术可实现语音、数据、视频等多种信号类型的传输和处理，具有较高的通用性。
三、数字通信技术的应用数字通信技术在无线电通信中的应用非常广泛，目前已成为现代无线通信的主流技术之一，其主要应用领域包括以下几个方面：1.移动通信：数字通信技术是现代移动通信系统的核心技术，包括GSM、CDMA、3G、4G、5G等。
2.卫星通信：卫星通信系统是数字通信技术应用的另一重要领域，涵盖了卫星通信、卫星遥感、导航定位等多个方面。
3.局域网和广域网：数字通信技术在局域网和广域网中得到了广泛应用，如以太网、FDDI、ATM、SDH等，大大提高了数据通信的速度和可靠性。
4.射频识别技术（RFID）：RFID是一种无源式、无线式自动识别技术，数字通信技术是其重要的技术支持，RFID技术在工业自动化、物流配送、智能交通等方面都有广泛的应用。
数字通信第八章完整版
03
数字信号的生成与传输
数字信号的生成
数字信号的种类
脉冲编码调制（PCM）、增量调制（ΔM）、脉码调制（PCM） 等。
数字信号的生成方法
通过采样、量化和编码三个步骤将模拟信号转换为数字信号。
采样定理
采样频率必须大于信号最高频率的两倍，才能准确恢复原始信号。
数字信号的调制与解调
BCH码与RS码的解码方法
BCH码和RS码的解码通常采用代数方法和迭代算法相结合的方式进行。在解码过程中，需要解决一系列 复杂的数学问题，如求解高次方程和矩阵运算等。
05
数字通信中的多路复用技术
时分复用（TDM）
总结词
时分复用是一种将时间分割成多个时间段，并在每个时间段上传输一路信号的 复用技术。
详细描述
CDMA通过给每个用户分配一个独特的扩频码型，实现多个 用户在同一频段上的通信。接收端利用相关器对接收到的信 号进行解扩频，还原出原始信号，从而实现多路信号的复用 和解复用。
06
数字通信中的交换技术
电路交换与分组交换的基本概念
电路交换
在通信过程中保持通信链路状态，占 用通信资源直到通信结束。
ATM
异步传输模式，采用固定长度的信元传输，支持实时、非实时等多种业务，具有高效的带宽管理和统计复用功能。
ATM交换
基于信元的交换方式，通过建立虚通道和虚路径实现灵活的带宽管理和多业务支持。
07
数字通信中的无线通信技术
无线通信的基本概念
无线通信
利用电磁波在空间传输信 息的通信方式。
无线通信系统
由发送端、接收端和传输 媒介组成，传输媒介通常 是空气或空间。
线性分组码的编码原理
线性分组码的编码过程是在满足一定数学关系的前提下， 将输入信息序列映射到一个新的码字序列。这种映射关系 可以由线性方程组表示。
数字通信原理与技术的发展
数字通信原理与技术的发展数字通信是指利用数字信号进行信息传输的一种通信方式。
它通过对原始信号进行采样、量化和编码等处理，将信息转化为二进制码流进行传输。
随着科技的不断进步，数字通信原理与技术也在不断发展与创新，本文将对数字通信原理与技术的发展历程进行探讨。
一、数字通信原理的发展1.1 模拟与数字通信的对比模拟通信是指利用连续变化的模拟信号进行信息传输的一种通信方式。
模拟通信具有传输距离远、频带宽广等优点，但也存在着噪声干扰、信号衰减等问题。
相比之下，数字通信利用二进制码流进行传输，能够更好地抵抗噪声干扰，提高传输质量。
1.2 数字通信的基本原理数字通信的基本原理包括信号采样、量化、编码和调制等方面。
信号采样是指对连续信号进行离散化处理，以便于数字化处理和传输。
量化是将采样得到的信号离散化到一定量级内的过程，以便于数字编码表示。
编码是将量化后的信号用二进制码表示的过程，常见的编码方式包括PCM、Delta调制等。
调制是将数字码流转化为模拟信号的过程，以便于在信道中传输。
1.3 数字通信的发展历程数字通信的发展可以追溯到20世纪40年代末的数字计算机和数字通信机场域网。
随着技术的不断进步，数字通信技术逐渐应用于电话网络、广播电视、无线通信等领域，并取得了重大突破。
20世纪70年代引入了数字交换机，实现了电话网络的数字化处理。
80年代，数字通信进入了数字融合的时代，数字通信技术与计算机网络、传感器技术等相结合，为信息交流提供了更加便捷的方式。
二、数字通信技术的发展2.1 数字通信技术的分类数字通信技术根据传输介质的不同，可以分为有线数字通信技术和无线数字通信技术。
有线数字通信技术主要包括光纤通信、同轴电缆通信等；而无线数字通信技术则包括无线电通信、卫星通信等。
2.2 数字通信技术的应用数字通信技术在现代社会的各个领域都得到了广泛的应用。
在移动通信方面，数字通信技术实现了移动电话的普及，并进一步发展出3G、4G、5G等高速移动通信技术。
数字通信和无线通信技术的现状和发展趋势
数字通信和无线通信技术的现状和发展趋势数字通信和无线通信技术近年来得到了迅猛的发展。
随着人们对通信速度、传输数据量和网络覆盖范围的要求越来越高，数字通信和无线通信技术也在不断地优化和升级。
本文将探讨数字通信和无线通信技术的现状和发展趋势。
一、数字通信技术的现状和发展趋势数字通信技术是指利用数字电路和数字信号来传输各种信息的方式。
数字通信技术主要应用于电话、电视、互联网等通信领域。
随着互联网的发展，数字通信技术也得到了迅速的发展。
1.数字通信技术的现状目前，数字通信技术的现状主要表现在两个方面：一是数字通信网络已经成为现代通信的主要形式，电信、移动、联通等主流通信运营商都开始全面数字化建网；二是云计算、大数据、人工智能等新兴技术的广泛应用，使得数字通信技术不断地得到升级和优化。
数字通信技术的优势在于具有高效、低成本、高安全性、高保密性等特点。
数字通信技术通过数字化的方式来传输信号，避免了模拟信号的干扰，从而保证了信号的质量和清晰度。
数字通信技术使得信息传输变得更加快速、高效、可靠。
2.数字通信技术的发展趋势数字通信技术的发展趋势主要包括以下方面：(1) 大数据和人工智能的广泛应用。
随着云计算、大数据、人工智能等新兴技术的广泛应用，数字通信技术将得到更加全面的优化和升级。
大数据分析和人工智能技术将使得数字通信技术更加智能化。
(2) 面向5G的数字通信技术的发展。
5G是指第五代通信技术，它将成为数字通信技术的下一个重要里程碑。
5G将具有更高的通信速度、更大的传输容量、更低的延迟和更高的可靠性等特点，将为社会发展带来更多的变革。
(3) 虚拟化网络和软件定义网络技术的发展。
虚拟化网络和软件定义网络技术将成为数字通信技术的新趋势。
虚拟化网络将使得网络资源得到更好的利用和调度，软件定义网络技术将使得网络更加灵活和可控。
二、无线通信技术的现状和发展趋势无线通信技术是指利用电磁波来传输各种信息的方式。
它主要应用于移动通信、卫星通信、广播电视等领域。
计算机网络数字数据通信技术
计算机网络数字数据通信技术在当今数字化的时代，计算机网络数字数据通信技术如同无形的桥梁，将世界各地的人们紧密相连，让信息能够以惊人的速度在全球范围内传播。
这一技术不仅改变了我们的日常生活，也在商业、教育、医疗等各个领域发挥着至关重要的作用。
数字数据通信技术的核心在于将信息转换为数字形式，并通过网络进行传输和接收。
与传统的模拟通信技术相比，数字通信具有更高的准确性、可靠性和抗干扰能力。
想象一下，当我们在网上观看高清视频、进行视频通话或者下载大型文件时，数字数据通信技术确保了这些数据能够准确无误地到达我们的设备，并且保持清晰和流畅。
在数字数据通信中，数据通常以二进制的形式表示，即由 0 和 1 组成的字符串。
这些二进制数字可以代表各种类型的信息，如文字、图像、音频和视频。
为了有效地传输这些数字数据，需要采用一系列的编码和调制技术。
编码技术将原始信息转换为适合在网络中传输的数字格式，而调制技术则将数字信号加载到载波上，以便在通信信道中传输。
通信信道是数字数据传输的路径，可以分为有线信道和无线信道。
有线信道如双绞线、同轴电缆和光纤等，具有较高的传输速率和稳定性。
光纤通信是目前广泛应用的一种高速有线通信技术，它利用光在光纤中的全反射原理，能够实现极高速率的数据传输，为互联网的骨干网络提供了强大的支持。
无线信道则包括蓝牙、WiFi 和移动通信网络等。
随着智能手机和移动设备的普及，无线通信技术得到了迅猛的发展。
例如，5G 移动通信技术的出现，使得移动网络的传输速率大幅提升，为智能交通、工业互联网等领域带来了新的机遇。
在数字数据通信中，数据的传输方式可以分为串行传输和并行传输。
串行传输是逐位地传输数据，而并行传输则同时传输多个位。
串行传输通常用于长距离通信，因为它只需要一根数据线，成本较低；并行传输则适用于短距离、高速的数据传输，如计算机内部的总线通信。
为了确保数据在传输过程中的准确性和完整性，需要采用各种差错控制技术。
数据通信技术ppt课件
06 数据通信技术发展趋势与 展望
高速数据通信技术发展
总结词
随着互联网和云计算技术的快速发展，高速数据通信技术已成为当前的研究热点。
详细描述
目前，高速数据通信技术已经取得了显著的进步，如光纤通信、5G/6G移动通信等。这些技术的发展使得数据传 输速度大幅提升，满足了大数据时代对海量数据处理和传输的需求。
05 无线数据通信技术
无线局域网（WLAN）
要பைடு நூலகம்一
总结词
无线局域网是一种短距离的无线通信技术，用于连接局域 网中的计算机、设备等，实现高速数据传输和资源共享。
要点二
详细描述
无线局域网采用无线电波作为传输媒介，通过无线接入点 （AP）连接多个终端设备。它具有灵活、便捷、高速的特点， 广泛应用于企业、学校、医院等场所。
物联网数据通信技术发展
总结词
物联网技术的发展推动了数据通信技术的进步，使得数以亿计的设备能够相互 连接和通信。
详细描述
物联网数据通信技术涉及多种无线通信协议，如Wi-Fi、Zigbee、LoRa等。这 些技术使得各种智能设备能够实时传输数据、共享信息，从而为智能家居、智 慧城市等领域的发展提供了有力支持。
02 数据通信技术基础
数据传输方式
总结词
数据传输方式是指数据在通信网络中传输的方式，包括串行传输和并行传输两 种方式。
详细描述
串行传输是指数据一位一位地顺序传输，占用通信线路少，适合长距离传输； 并行传输是指数据以字节为单位进行传输，传输速度快，适合近距离传输。
数据编码技术
总结词
数据编码技术是指将数据转换成适合在通信网络中传输的信 号的过程。
数据通信技术的应用场景
• 总结词：数据通信技术在各个领域都有广泛的应用，如互联网、物联网、云计算等。 • 详细描述：数据通信技术在各个领域都有广泛的应用。在互联网领域，数据通信技术是实现互联网信息传输的
通讯基础必学知识点
通讯基础必学知识点1. 通信基本原理：通信基本原理包括信息的编码与调制、信道的传输与传播、信号的解调与解码等方面。
编码与调制是将数字信息转换成模拟信号或数字信号的过程；信道的传输与传播是指信号在通信介质中传输的过程；信号的解调与解码是将模拟信号或数字信号转换成数字信息的过程。
2. 信道与信噪比：信道是指信息传输的媒介，可以是电磁波在空间中传播的介质，也可以是电缆、光纤等导体。
信道的质量可以用信噪比来衡量，信噪比是信号功率与噪声功率之比，用来描述信号与噪声的相对强弱程度。
3. 数字通信技术：数字通信技术是将模拟信号转换成数字信号，并以数字信号进行传输和处理的通信技术。
数字通信技术具有抗干扰能力强、误码率低、传输容量大等优点。
常见的数字通信技术包括调幅、调频、调相、多址技术等。
4. 通信协议：通信协议是指计算机或通信设备之间进行通信时所遵循的规则和约定。
通信协议包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层等不同层次的协议。
常见的通信协议有TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。
5. 信号与系统：信号与系统是指信号的产生、传输、处理和分析等过程与方法。
信号可以是连续时间信号或离散时间信号，系统可以是连续时间系统或离散时间系统。
信号与系统理论是通信系统设计和信号处理等领域的基础。
6. 调制与解调技术：调制与解调技术是将数字信息转换成模拟信号或数字信号的过程，以及将模拟信号或数字信号转换成数字信息的过程。
常见的调制与解调技术包括调幅调制（AM）、调频调制（FM）、调相调制（PM）等。
7. 无线通信技术：无线通信技术是指通过无线电波或红外线等无线介质进行信息传输的技术。
常见的无线通信技术包括无线电通信、移动通信、卫星通信、蓝牙通信、红外线通信等。
8. 数据压缩与编码：数据压缩与编码是将冗余信息从数据中去除，减小数据量的过程。
数据压缩与编码可以将数据表示得更紧凑和有效，节省存储空间和传输带宽。
常见的数据压缩与编码技术包括哈夫曼编码、算术编码、字典编码等。
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学习中心_________
姓名_____________ 学号
西安电子科技大学网络与继续教育学院
《数字通信技术》全真试题
（闭卷90分钟）
题号一二三四五总分
题分10 10 10 30 40
得分
一、单项选择题（2分/题，共5个）
1. 在通信系统中，信息源的作用是把待传输的信号转换成原始电信号，它输出的信号称为：（）
(A) 模拟信号 (B) 数字信号
(C) 基带信号 (D) 频带信号
2. 信号经过调制后再送到信道中传输的通信方式，我们称之为：（）
(A) 数字通信 (B) 模拟通信
(C) 基带传输 (D) 频带传输
3. 以下不包含在编码信道中的设备是：（）
(A) 调制器 (B) 发转换器
(C) 传输媒质 (D) 收转换器
4. 下列对FDM与TDM两种复用方式的比较中不正确的是：（）
(A) FDM信号在时间域上混叠，而TDM信号在频率域上是混叠的
(B) FDM信号属于频带信号，而TDM信号属于基带信号
(C) FDM对信道的线性要求与单路时一样，而TDM比单路时要严格
(D) FDM和TDM一样，N路复用时对信道带宽的要求是单路时N倍
5. 以下属于TCP/IP协议体系结构中传输层协议的是：（）
(A) FTP (B) TCP
(C) DNS (D) IP
二、填空题（1分/空，共10个）
1. 凡信号的某一参量只能取有限个数值，且常常不直接与消息相对应的，称为________ ，有时也称为________ 。
2. 在数字通信中，按照数字信号排列的顺序不同，可将通信方式分为________ 和________ 。
3. 数字通信可以通过数字信号的，消除，因此具有更好的抗噪声性能。
4. 是指单位时间内传送的信息量，单位为。
5. 信道对信号的影响可归纳为两点：一是的影响，二是
的影响。
三、判断题（2分/题，共5个）
1.（）时间上是离散的信号一定是数字信号，也称为离散信号。
2.（）在信息速率相同的条件下，多进制信号的码元传输速率要小于
二进制信号。
3.（）无线电噪声的频率范围很宽广，但是干扰频率是固定的，因此
可预先设法防止。
4.（）直接法FDM与复级法FDM相比，两者最大容量相同时，直接法
使用的载波数量要少。
5.（）AMI码、HDB3码和DMI码都属于1B/1T码。
四、简答题（15分/题，共2个）
1.画出二进制无记忆编码信道模型，并作简要说明。
2.简述AMI码的编码原理和特点。
五、计算题（20分/题，共2个）
1、某数字传输系统传输的码元宽度为 2.5B T s µ=，试求 1）数字信号为二进制时，码元速率和信息速率？ 2）数字信号为十六进制时，码元速率和信息速率？
10b/s，信道带宽为3kHz，如果要2、有扰连续信息的信道容量为4
将信道带宽提高到10kHz，所需要的信号噪声比约为多少？。