数字通信系统
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。
模拟通信系统与数字通信系统的区别!
在通信领域中，模拟通信系统和数字通信系统是两种主要的通信方式，它们在原理、特点、性能以及应用等方面存在着显著的区别。
一、基本原理1. 模拟通信系统①模拟通信系统是基于模拟信号进行信息传输的。
模拟信号是一种连续的信号，其幅度、频率或相位随时间连续变化，能够直接表示原始信息。
例如，声音通过麦克风转换为电信号时，产生的就是模拟信号，其电压或电流的幅度与声音的强度成正比。
②在模拟通信中，信息源产生的原始电信号通常经过调制，将其频谱搬移到适合传输的频段，然后通过信道传输。
在接收端，经过解调恢复出原始信号。
2. 数字通信系统①数字通信系统则是基于数字信号进行信息传输的。
数字信号是一种离散的信号，其幅度取值是有限的离散值，通常用二进制代码表示。
例如，计算机中的数据、数字电话中的语音信号等都是数字信号。
②数字通信系统中，信息源产生的原始信号首先经过采样、量化和编码等过程转换为数字信号，然后进行数字调制，将数字信号的频谱搬移到适合传输的频段。
接收端接收到信号后，经过数字解调、解码等过程恢复出原始数字信号，最后通过数模转换恢复出原始模拟信号。
二、信号特点1. 模拟信号①连续性：模拟信号在时间和幅度上都是连续变化的，没有明显的断点或跳跃。
②无限精度：模拟信号的幅度可以取任意值，具有无限的精度。
3. 易受干扰：由于模拟信号的幅度是连续变化的，所以在传输过程中容易受到噪声、干扰等因素的影响，导致信号失真。
2. 数字信号①离散性：数字信号在时间和幅度上都是离散的，只有有限的几个取值。
②有限精度：数字信号的幅度取值是有限的，通常用二进制代码表示，因此具有有限的精度。
③抗干扰性强：数字信号具有较强的抗干扰能力，因为只要干扰的幅度不超过一定的阈值，就不会影响数字信号的取值。
三、系统性能1. 有效性①模拟通信系统：通常用有效传输带宽来衡量有效性。
由于模拟信号的频谱是连续的，所以需要较宽的带宽来传输。
②数字通信系统：一般用传输速率（比特率）和频带利用率来衡量有效性。
数字通信系统介绍
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。
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
数字通信系统的模型
数字通信系统的模型•数字通信系统的分类数字通信系统可进一步细分为数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统、模拟信号数字化传输通信系统。
1. 数字频带传输通信系统数字通信的基本特征是，它的消息或信号具有“离散”或“数字”的特性，从而使数字通信具有许多特殊的问题。
例如前边提到的第二种变换，在模拟通信中强调变换的线性特性，即强调已调参量与代表消息的基带信号之间的比例特性；而在数字通信中，则强调已调参量与代表消息的数字信号之间的一一对应关系。
另外，数字通信中还存在以下突出问题：第一，数字信号传输时，信道噪声或干扰所造成的差错，原则上是可以控制的。
这是通过所谓的差错控制编码来实现的。
于是，就需要在发送端增加一个，而在接收端相应需要一个解码器。
第二，当需要实现保密通信时，可对数字基带信号进行人为“扰乱”（加密），此时在收端就必须进行解密。
第三，由于数字通信传输的是一个接一个按一定节拍传送的数字信号，因而接收端必须有一个与发端相同的节拍，否则，就会因收发步调不一致而造成混乱。
另外，为了表述消息内容，基带信号都是按消息特征进行编组的，于是，在收发之间一组组的编码的规律也必须一致，否则接收时消息的真正内容将无法恢复。
在数字通信中，称节拍一致为“位同步”或“码元同步”，而称编组一致为“群同步”或“帧同步”，故数字通信中还必须有“同步”这个重要问题。
综上所述，点对点的数字通信系统模型一般可用图 1-3 所示。
需要说明的是，图中 / 、加密器 / 解密器、编码器 / 译码器等环节，在具体通信系统中是否全部采用，这要取决于具体设计条件和要求。
但在一个系统中，如果发端有调制 / 加密 / 编码，则收端必须有解调 / 解密 / 译码。
通常把有调制器 / 解调器的数字通信系统称为数字频带传输通信系统。
2. 数字基带传输通信系统与频带传输系统相对应，我们把没有调制器 / 解调器的数字通信系统称为数字基带传输通信系统，如图 1-4 所示。
(完整word版)数字通信系统的设计与仿真
数字通信系统的设计与仿真摘要：数字通信系统是数字传输的过程，模拟信号到达接收端必须先将模拟信号转换成数字信号，数字信号在信道中传输会有损耗，因此合理的采用信道的编/译码和调制、解调是十分重要的，本实验采用systemview 进行仿真.关键字：眼图、误码率、调制、解调.1数字通信系统模型与原理1.1数字通信系统模型数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统，如图1所示.图1数字通信系统模型1.1.1 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计减少码元数目和降低码元速率.二是完成模/数（A/D）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．1.1.2 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影响后将会引起差错.为了减少差错，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，组成所谓“抗干扰编码”.接收端的信道译码器按相应的规则进行解码，从中发现错误或纠正错误，提高通信系统的可靠性.1.1.3 加密与解密在需要实现保密通信的场合，为了保证所穿信息的安全，认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.1.1.4 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处，形成适合在信道中传输的带通信号.基带的数字调制方式有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、绝对相移键控、相对相移键控（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.1.1.5 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.按照同步的公用不同，分为载波同步、位同步、群同步和网同步.数字通信的主要特点(1) 抗干扰能力强，尤其是数字信号通过中继再生后可消除噪声积累(2) 数字信号通过差错控制编码，可提高通信的可靠性.(3) 由于数字通信传输一般采用二进制码，所以可使用计算机对数字信号进行处理，实现复杂的远距离大规模自动控制系统和自动数据处理系统，实现以计算机为中心的通信网.(4) 在数字通信中，各种消息(模拟的和离散的)都可变成统一的数字信号进行传输.在系统对数字信号传输情况的监视信号、控制信号及业务信号都可采用数字信号.数字传输和数字交换技术结合起来组成的ISDN 对于来自不同信源的信号自动地进行变换、综合、传输、处理、存储和分离，实现各种综合业务.(5) 数字信号易于加密处理，所以数字通信保密性强.数字通信的缺点是比模拟信号占带宽，然而，由于毫米波和光纤通信的出现，带宽已不成问题．2 系统的设计过程为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配.这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带同信号的过程称为数字调制.在接收端通过解调器把带通信号还原成数字基带信号的过程称为数字解调.通常把包括调制和解调过程的数字传输系统叫做数字带通传输系统.一般来说，数字调制与模拟调制技术有的方法：把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况处理；是利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，2．1 信源编码模拟信号转换成数字信号包括三个步骤:抽样,量化,编码.(1) 抽样：把模拟信号在时间上离散化,变换为模拟抽样信号.(2) 量化:将抽样信号在幅度上离散化,变换成量化信号.(3) 编码:用二进制码元来表示有限的量化电平.抽样定理指出：设一个连续模拟信号m（t）中的最高频率〈f h ,则以间隔时间T〈1/2f h的周期性冲激脉冲对它抽样时，m（t）将被这些抽样值所完全确定.由于抽样时间间隔相等，所以此定理又称均匀抽样定理.例如模拟信号的最高频率为10hz，则采样频率为30hz.2.2 信道格雷码的编/译码数字信号在传输过程中,由于受到干扰的影响,码元波形将变坏,,接收端收到后可能发生错误判决,故采用GRAY编\译码方式来进行差错控制. 格雷码的编码和译码设备都不太复杂，而且检错的能力较强.格雷码除了具有线性码的一般性质外，还具有循环性.循环性是指任一码组循环一位（即将最右端的一个码元移至左端，或反之）后，仍为该码中的一个码组.2.3 2FSK信号的调制与非相干解调2.3.1 调制原理键控法:在二进制基带矩形脉冲序列的控制下通过开关电路对两个不同的独立频率进行选通,使其在每一个码元T s 期间输出 f1或f0两个载波之一, 图2所示.键控法产生的2FSK信号,是由于电子开关在两个独立的频率源之间转换形成,故相邻码元之间的相位不一定连续. 2FSK信号可以看成两个ASK的相加,图3所示.图2 键控法产生2FSK 信号的原理图图3 相位连续的2FSK 信号波形2.3.2 2FSK 信号的非相干解调2FSK 的非相干解调：其原理是将2FSK 信号分解为上下两路2ASK 信号分别进行解调，然后进行判决.这里的抽样判决是直接比较两路信号抽样值的大小，可以不专门设置门限.判决规则应与调制规则相呼应，调制时若规定“1”符号对应载波频率w 1,则接收时上支路的样值较大，应判为“1”；反之则判为“0”.2FSK 信号的非相干解调方框图如图４所示，其可视为由两路2ASK 解调电路组成.这里，两个带通滤波器（带宽相同，皆为相应的2ASk 信号带宽；中心频率不同，分别为w 1、w 2 起分路作用，用以分开两路2ASK 信号. 振荡器f 1选通开关 反相器 想加器 振荡器f 2 选通开关基带信号 2FSK 信号图4 2FSK信号非相干解调方框图2.4 模拟FIR滤波器的设计通过选择菜单上的”Filter/Analog”按扭,可以设计五种模拟滤波器.它们是:巴特沃斯,巴赛尔,切比契夫,椭圆,线性相位.这些滤波器可以是低通、高通或带通,所选滤波器的一般形状由滤波器的类型决定,需要输入的数据是滤波器的极点数、-3db带通或截止频率、相位纹波系数、增益等参数,按”finish”完成设计.低通滤波器：去掉信号中不必要的高频成分，降低采样频率，避免频率混淆，去掉高频干扰.带通滤波器：高通滤波器同低通滤波器的组合.对滤波器而言，所有频率都应是采样速率的分数，即相对的百分比系数.例如，系统的采样速率为1MHZ，所涉及的FIR低通滤波器的截止频率为50KH Z,则滤波器涉及窗口输入的截止频率为0.05（50KH Z/1MH Z）,如果在滤波器前面连接的是抽样器或采样器的图符，则这些图符的频率也必须是滤波器采样速率的分数. 2.5 眼图分析眼图是指利用实验的方法估计和改善（通过调整）传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形.观察眼图的方法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛，故称为“眼图”.从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影响，从而估计系统优劣程度.另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰和改善系统的传输性能.眼图的“眼睛” 张开的大小反映着码间串扰的强弱.“眼睛”张的越大，且眼图越端正，表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大当存在噪声时，噪声将叠加在信号上，观察到的眼图的线迹会变得模糊不清.若同时存在码间串扰,“眼睛”将张开得更小.与无码间串扰时的眼图相比，原来清晰端正的细线迹，变成了比较模糊的带状线，而且不很端正.噪声越大，线迹越宽，越模糊；码间串扰越大，眼图越不端正.眼图对于展示数字信号传输系统的性能提供了很多有用的信息：可以从中看出码间串扰的大小和噪声的强弱，有助于直观地了解码间串扰和噪声的影响，评价一个基带系统的性能优劣；可以指示接收滤波器的调整，以减小码间串扰.(1) 最佳抽样时刻应在“眼睛” 张开最大的时刻.(2) 对定时误差的灵敏度可由眼图斜边的斜率决定.斜率越大，对定时误差就越灵敏. 在抽样．(3) 时刻上，眼图上下两分支阴影区的垂直高度，表示最大信号畸变.眼图中央的横轴位置应对应判决门限电平.(4) 在抽样时刻上，上下两分支离门限最近的一根线迹至门限的距离表示各相应电平的噪声容限，噪声瞬时值超过它就可能发生错误判决.(5) 对于利用信号过零点取平均来得到定时信息的接收系统，眼图倾斜分支与横轴相交的区域的大小，表示零点位置的变动范围，这个变动范围的大小对提取定时信息有重要的影响.2.6 误码率分析对于二进制双极性信号，假设它在抽样时刻的点平取值为+A或-A（分别对应信码“1或“0”），在-A 和+A之间选择一个适当的电平V d作为判决门限，根据判决准则将会出现以下几种情况：(1) 对“1”码:当X>V d,判为“1”码（正确）;当X<V d,判为“0”码（错误）.(2) 对“0”码:当X<V d,判为“0”码（正确）;当X>V d,判为“1”码（错误）.假设信源发送“1”码的概率为P(1),发送“0”码的概率为P(0)，则二进制基带传输系统的总误码率Pe= P(1) P(0/1)+ P(0) P(1/0) 其中P(0/1)= P(X<V d)，P(1/0) = P(X>V d)3参数的设定(1)模拟信源：正弦函数，频率fs=10hz，幅度A=1V；。
数字通信系统的组成
数字通信系统的组成
数字通信系统由以下几个主要部分组成：
1. 信源：信源是产生需要传输的原始信息的设备，如麦克风、摄像头等。
信源输出的信号可以是模拟信号或数字信号。
2. 信道：信道是传输信号的媒介，可以是无线传输或有线传输。
信道的作用是将信号从发送端传输到接收端。
3. 调制器：调制器是将数字信号转换为适合在信道中传输的调制信号的设备。
调制器的作用是将数字信号转换为模拟信号，以便在模拟信道中进行传输。
4. 解调器：解调器是将接收到的模拟信号还原成数字信号的设备。
解调器的作用是将模拟信号转换为数字信号，以便接收端能够正确地识别和处理。
5. 信宿：信宿是接收和处理传输的信号的设备，如计算机、电视等。
信宿输出的信息是原始信息或其处理结果。
以上是数字通信系统的基本组成，实际应用中可能还包括其他设备，如中继器、放大器等。
这些设备的作用是确保信号能够可靠地传输到目的地。
简述数字通信系统的组成
简述数字通信系统的组成
数字通信系统通常由以下几个部分组成:
1. 数据编码和调制:数字通信系统中,数据被编码和调制到信号中,以便在传输过程中进行传输和处理。
编码和调制的主要目的是产生传输数据的压缩和优化。
2. 信道:信道是数字通信系统中的一个重要组成部分。
在信道中,数据传输过程中产生的噪声、干扰、失真等都会对数据的准确性和完整性产生影响。
因此,数字通信系统需要对信道进行适当的控制和滤波,以保证数据传输的质量和可靠性。
3. 数字信号处理:数字通信系统需要对数字信号进行适当的处
理和变换,以使其适合传输和处理。
数字信号处理包括信号编码、调制、解调、滤波、采样和量化等。
4. 数字通信协议:数字通信系统中的协议是指一组标准和方法,用于控制数据传输的格式、数据结构、错误检测和纠正等内容。
常见的数字通信协议包括TCP/IP、HTTP、HTTPS、FTP、SMTP等。
5. 数字通信设备:数字通信系统需要配备相应的数字通信设备,如路由器、交换机、防火墙、调制解调器、数字信号处理器等。
这些
设备的作用是支持数字通信系统的运行和实现数据传输和处理。
数字通信系统需要数据编码、调制、信道控制、数字信号处理、数字通信协议和数字通信设备等多个组成部分相互协作,以实现数据的高效、可靠、安全传输。
数字通信系统
1、数字通信系统概念及其优缺点数字通信系统就是信道中传输的是数字信号的通信方式称为数字通信，它包括将基代数字信号直接送往信道传输的数字基代传输和经载波调制后在送往信道传输的数字载波传输。
对应的通信系统称为数字通信系统。
一、数字通信系统的优点二、数字通信系统的缺点1、抗干扰能力强1、频带利用率不高2、差错可控2、系统设备比较复杂3、易加密4、易于与现代技术相结合2、SSB信号的产生方法及各自的技术难点单边带信号的产生,通常采用滤波法和相移法两种。
滤波法技术难点：滤波特性很难做到具有陡峭的截止特性；多级滤波需要多次调制；当调制信号中含有直流及低频分量时滤波法就不适用。
相移法技术难点：宽带相移网络Hh（w）的制作。
3、FM、PM的概念，两者之间的关系在调制时，若载波的频率随调制信号变化，称为频率调制或调频（FM）。
若载波的相位随调制信号而变称为相位调制或调相（PM）。
由于频率和相位之间存在微分和积分关系，所以FM与PM之间是可以转换的。
4、简述AMI码的优缺点。
针对其缺点有何改进码型AMI码优点：没有直流成分，且高低频分量少，能量集中在频率为1/2码速外，编解码电路简单，可利用信号极性交替这一规律观察误码情况。
缺点：当原信码出现长连“0”串时，信号的电平长时间不跳变造成提取定时信号的困难。
针对其缺点的改进码型：HDB3码。
5、ASK、FSK、PSK的概念，及其产生和解调方法ASK：振幅键控是利用载波的幅度变化来传递数字信息，而其频率和初始相位保持不变。
产生方法：模拟调制法（相乘器法）和键控法。
解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检测法）。
FSK：频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。
产生方法：采用模拟调频电路，采用键控法。
解调方法：非相干解调（包络检波法）和相干解调。
PSK：相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率不变。
产生方法：模拟调制、键控法。
解调方法：相干解调法。
数字通信系统
数字通信系统一、通信系统Ⅰ、通信系统的组成传递信息所需的一切技术设备的总和称为通信系统。
通信系统的一般模型如下图。
通信系统由以下几部分组成：1、信息源和收信者，根据信息源输出信号的不同可分为模拟信源和离散信源。
模拟信源输出连续幅度的信号；离散信源输出离散的符号序列或文字。
模拟信源可通过抽样和量化变换为离散信源。
由于信息源产生信息的种类和速率不同，因而对传输系统的要求也各不相同。
2、发送设备，发送设备的基本功能是将信源和传输媒介匹配起来，即将信源产生的消息信号变换为便于传送的信号形式，送往传输媒介。
变换方式多种多样，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的变换方法。
对于数字通信系统来说，发送设备常常又可分为信道编码和信源编码。
信源编码是把连续消息变换为数字信号；而信道编码则是是数字信号与传输媒介匹配，提高传输的可靠性或有效性。
发送设备还包括为达到某些特殊要求所进行的各种处理，如多路复用、保密处理、纠错编码处理等。
3、传输媒介，从发送设备到接收设备之间信号传递所经过的媒介。
有线和无线均有多种传输媒介。
传输过程必然引入干扰。
媒介的固有特性和干扰特性直接关系到变换方式的选取。
4、接收设备，接收设备的基本功能是完成发送设备的反变换，即进行解调、译码、解密等。
它的任务是从带有干扰的信号中正确恢复出原始消息来，对于多路复用信号，还包括解除多路复用，实现正确分路。
Ⅱ、通信系统的分类1、按消息的物理特征分类电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统等。
2、按调制方式分类基带传输和调制传输。
基带传输是将未经调制的信号直接传送，调制传输是对各种信号变换方式后传输的总称。
3、按传输信号的特征分类按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号，可以相应的将通信系统分为两类，即模拟通信系统和数字通信系统。
4、按传送信号的复用方式分类传送多路信号有三种复用方式，即频分复用、时分复用、码分复用。
频分复用是用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围；时分复用是用脉冲调制的方法使使不同的信号占据不同的时间区间；码分复用则是用一组正交的脉冲序列分别携带不同信号。
数字通信系统课程设计
数字通信系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字通信系统的基本概念、原理及组成；2. 掌握数字信号的调制、解调方法及其在通信系统中的应用；3. 了解数字通信系统中信道编码、差错控制等关键技术；4. 熟悉数字通信系统的性能指标及其评估方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析和解决数字通信系统中的实际问题；2. 掌握使用相关工具软件对数字通信系统进行仿真、设计与调试；3. 能够撰写数字通信系统相关的技术报告和论文。
情感态度价值观目标：1. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队协作精神；2. 激发学生对数字通信技术及其应用的兴趣，提高学生的创新意识；3. 增强学生的国家使命感和社会责任感，使其认识到数字通信技术在国家发展和社会进步中的重要作用。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，以实用性为导向，注重理论与实践相结合。
课程目标旨在帮助学生掌握数字通信系统的基本知识和技能，培养其解决实际问题的能力，同时激发学生的学习兴趣和责任感，为其未来的学术发展和技术创新奠定基础。
通过本课程的学习，学生将能够达到以上所述具体的学习成果。
二、教学内容1. 数字通信系统概述- 通信系统的基本概念- 数字通信系统的特点与分类- 数字通信系统的应用领域2. 数字信号的表示与处理- 数字信号与模拟信号的区别- 数字信号的表示方法- 数字信号的处理技术3. 数字信号的调制与解调- 调制与解调的基本原理- 常见数字调制技术：ASK、FSK、PSK- 数字解调技术及其应用4. 信道编码与差错控制- 信道编码的基本概念- 常见信道编码技术：汉明码、卷积码、Turbo码- 差错控制方法：自动重发请求、前向纠错5. 数字通信系统的性能评估- 通信系统的性能指标- 误码率与信噪比的关系- 数字通信系统的仿真与性能分析6. 实践教学环节- 数字通信系统的设计与仿真- 实际通信系统的故障排查与优化- 课程项目：设计与实现一个简单的数字通信系统教学内容依据课程目标进行选择和组织，保证科学性和系统性。
现代通信技术概论 第4版 第2章 数字通信系统
第2章 数字通信系统
2.1 数字通信概述 2.2 模拟信号数字化 2.3 数字信号的基带传输 2.4 数字信号的频带传输 2.5 数字同步与复接技术 2.6 数字传输的差错控制
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2.1 数字通信概述
传输数字信号的通信系统称为数字通信系统。 数字通信以其抗干扰能力强、无噪声累积、便于 计算处理、便于加密、易于小型化、集成化等优 势，成为当代通信领域的主流技术。
国际上有两种标准化制式的多路数字电话通信系 统，即PCM 30/32路制式（E体系）和PCM 24 路制式（T体系），我国和欧洲采用E体系。
下面以PCM30/32多路数字电话通信系统为例， 具体说明模拟话音数字化传输过程。
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小视频3：展示数字通信设备
机房、长途交换机、PCM设备、计算机终端管理 设备等
模拟信号的数字化需经过抽样、量化、编码三 个阶段。常用的技术包括脉冲编码调制（PCM）、 差值脉冲编码（DPCM）和增量调制（DM）等。
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2.2.1 模数（A/D）变换
抽样量化编码二进制数字序列： ✓ 抽样：在时间上将模拟信号离散化。 ✓ 量化：在幅度上将抽样信号离散化。 ✓ 编码：把量化幅度值用二进制数值来表示。 整个过程称为脉冲编码调制（PCM）。
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抽样
抽样定理：如果一个连续信号f(t)所含有的最高频 率不超过fh，则当抽样频率fs≥2fh时，抽样后得到的 离散信号就包含了原信号的全部信息。
f(t)
o u(t)
o fu(t)
o
输入信号 t
t 抽样脉冲
t 样值序列
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量化
量化就是进行“舍零取整”处理。将抽样信号在 某个抽样时间点的瞬时幅度值近似为最接近该点幅 值的某个固定整数电平值上就完成了量化。
数字通信系统传输模拟信号的步骤
数字通信系统是一种利用数字技术来传输和处理信息的通信系统。
在数字通信系统中，传输模拟信号是其中一个重要的步骤。
本文将从以下四个方面探讨数字通信系统传输模拟信号的步骤。
一、采样在数字通信系统中，信号首先需要经过采样的步骤。
采样是指将连续时间信号在一定时间间隔内取样，转换成离散时间信号。
在进行采样时，需要确定采样频率，即在一秒钟内对信号进行取样的次数。
采样频率的选择需要根据信号的带宽进行决定，通常选择的采样频率是信号带宽的两倍以上，以避免出现混叠失真。
二、量化采样得到的信号是连续幅度的，为了将其转换成数字形式，还需要经过量化的步骤。
量化是指将连续幅度范围划分成若干个离散值，并将每个采样值与最接近的离散值相对应。
在量化时，需要确定量化级数和量化误差。
量化级数越多，表示对信号的描述越准确，但同时会增加数据的存储和传输需求。
量化误差则是指量化所引入的误差，通常采用均方根误差来描述。
三、编码经过采样和量化后，信号的幅值和时间都已经离散化了，但还需要经过编码步骤将其转换成数字形式。
编码是将量化后的信号转换成二进制形式的过程。
在数字通信系统中，常用的编码方式包括脉冲编码调制（PCM）、Δ调制（DM）等。
编码的目的是为了方便信号的传输和处理，并且可以提高传输的可靠性和抗干扰能力。
四、传输最后一步是将经过采样、量化和编码的数字信号进行传输。
数字信号的传输可以通过有线或者无线的方式进行。
在有线传输中，可以利用光纤、同轴电缆等介质进行传输；而在无线传输中，则通过无线电波来进行传输。
在传输过程中，需要注意信号的调制解调、信道编码等环节，以提高传输的性能和可靠性。
数字通信系统传输模拟信号的步骤主要包括采样、量化、编码和传输四个方面。
这些步骤的合理实现可以有效地保证模拟信号在数字通信系统中的准确传输和可靠处理。
希望通过本文的介绍，读者对于数字通信系统传输模拟信号的步骤有更为深入的了解。
数字通信系统传输模拟信号的步骤是数字通信中至关重要的部分, 可以看出传输模拟信号需要多个步骤, 下文将进一步讨论这些步骤的细节和相关技术。
计算机网络 数字通信系统
计算机网络数字通信系统
数字通信系统是指利用数字信号传递数据的通信系统，它具有抗干扰能力强、可靠性高、保密强等特点。
例如，计算机网络、数字电视网络都属于数字通信系统。
下面我们介绍数字通信系统的相关知识。
数字通信系统通常由信源、编码器、信道、解码器、信宿以及发送端和接收端时钟同步组成，如图3-4所示，为数字通信系统组成结构示意图。
在数字通信系统中，发送端所产生的原始信号需要利用编码器进行编码后才能通过信道传输，而在接收端需要利用解码器对接收到的信号进行解码将其还原后才能够获取相应的数据。
图3-4 数字通信系统
数字通信系统的信源可以是模拟信号或数字信号。
如果是模拟信号，通过编码器对其进行采样、量化和编码，将其转换为数字信号，再通过数字信道进行传输，在接收端再经过解码器解码还原成模拟信号。
该过程被称为模拟数据数字化传输，编/解码过程就是模拟信号与数字信号转换的过程。
如果对于二进制形式的数字数据，可以直接用两种电平来表示。
为了适合信道传输，通常对二进制数据进行编码，将其转换成数字信号，然后再通过信道进行传输。
在数字通信系统中，时钟同步也是重要的一部分。
为了保证接收端能够正确的接收数据，接收端和发送端必须有各自的发送和接收时钟，并且接收端的接收时钟必须与发送端的发送时钟保持一致。
简述数字通信系统的技术特点
简述数字通信系统的技术特点
数字通信系统的技术特点主要包括以下几点：
1. 高精度：数字通信系统通过多次采样、量化和编码，减小了模拟信号传输过程中的误差，提高了信号传输的精度。
2. 高可靠性：数字通信系统使用纠错编码等方法来保证信息在传输过程中的完整性和正确性，从而提高了通信的可靠性。
3. 抗干扰能力强：数字通信系统使用了许多技术来减小传输过程中受到的各种干扰，如信道编码、调制方式的选择及解调算法等，从而提高了抗干扰能力。
4. 易于集成：数字通信系统利用数字技术实现信息交流，与其他数字技术设备集成方便，成本较低。
5. 易于加密处理：数字信息易于做高保密性的加密处理，保证了通信内容的安全性。
6. 传输差错可控：数字通信在传输过程中的差错可以被有效控制，改善了传输质量。
7. 可综合传递多种信息：数字通信系统可以综合传递各种消息，使通信系统功能增强。
综上所述，数字通信系统的技术特点使得其在现代电信领域中占据了主导地位，并广泛应用于语音、图像和数据的传输。
通信系统的组成和分类(数字通信技术)
解调可以进行相干解调或非相干解调，前者需要知 道载波的相位才能检测，后者则不需要。 对高斯噪声下信号的检测，一般用相关接收机或匹 配滤波器。
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二、数字通信系统的组成
5. 多路与多址
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二、数字通信系统的组成
4.调制与解调
调制是把待传输的基带信号转换成适于信道传输的 波形。它利用数字基带信号对载波波形的某些参量 进行控制，使载波的这些参量随数字基带信号的变 化而变化。解调是调制的逆变换。 数字调制技术分为：ASK、FSK、PSK、CPM，以及它 们的各种组合。
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二、数字通信系统的组成
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二、通信系统的组成
信 息 源
发送 传输 接收 设备 媒介 设备
收 信 者
噪声源
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二、通信系统的组成
1. 信源和收信者（信宿）
信源(information source)是发出信息的源，是产生消息的 机构，消息(message)中包含着信息(information)，是用户 所关心的部分。消息本身在系统其它部分被转换、复制、 并处理。 实际中的信源是高度复杂的物理现象，例如人类的语言和 文字、图像、声响，甚至于各种控制系统中的传感器等。 但在通信系统中的信源，产生的都是电信号。 信源既可以输出离散的数字信号，也可以输出连续的模拟 信号。 信宿是传输信息的归宿点。
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二、通信系统的组成
3. 传输媒介（信道）
信道是指传输信号的通道，从发送设备到接收设备之 间信号传递所经过的媒介，可以是无线的，也可以是 有线的，而有线和无线又可以细分为多种传输媒介。 信道既给信号以通路，也会对信号产生各种干扰和噪 声，传输媒介的固有特性和干扰噪声都直接关系到通 信的质量。
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数字通信系统的优缺点
∙一、数字通信系统的优点
1、抗干扰能力强
由于在数字通信中，传输的信号幅度是离散的，以二进制为例，信号的取值只有两个，这样接收端只需判别两种状态。
信号在传输过程中受到噪声的干扰，必然会使波形失真，接收端对其进行抽样判决，以辨别是两种状态中的哪一个。
只要噪声的大小不足以影响判决的正确性，就能正确接收（再生）。
而在模拟通信中，传输的信号幅度是连续变化的，一旦叠加上噪声，即使噪声很小，也很难消除它。
数字通信抗噪声性能好，还表现在微波中继通信时，它可以消除噪声积累。
这是因为数字信号在每次再生后，只要不发生错码，它仍然像信源中发出的信号一样，没有噪声叠加在上面。
因此中继站再多，数字通信仍具有良好的通信质量。
而模拟通信中继时，只能增加信号能量（对信号放大），而不能消除噪声。
2、差错可控
数字信号在传输过程中出现的错误（差错），可通过纠错编码技术来控制，以提高传输的可靠性。
3、易加密
数字信号与模拟信号相比，它容易加密和解密。
因此，数字通信保密性好。
4、易于与现代技术相结合
由于计算机技术、数字存贮技术、数字交换技术以及数字处理技术等现代技术飞速发展，许多设备、终端接口均是数字信号，因此极易与数字通信系统相连接。
二、数字通信系统的缺点
1、频带利用率不高
系统的频带利用率，可用系统允许最大传输带宽（信道的带宽）与每路信号的有效带宽之比来数字通信中，数字信号占用的频带宽，以电话为例，一路模拟电话通常只占据4kHz 带宽，但一路接近同样话音质量的数字电话可能要占据20 ～60kHz 的带宽。
因此，如果系统传输带宽一定的话，模拟电话的频带利用率要高出数字电话的5 ～15 倍。
2、系统设备比较复杂
数字通信中，要准确地恢复信号，接收端需要严格的同步系统，以保持收端和发端严格的节拍一致、编组一致。
因此，数字通信系统及设备一般都比较复杂，体积较大。
不过，随着新的宽带传输信道（如光导纤维）的采用、窄带调制技术和超大规模集成电路的发展，数字通信的这些缺点已经弱化。
随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展和广泛应用，数字通信在今后的通信方式中必将逐步取代模拟通信而占主导地位。
数字通信系统的各部分作用
∙1、信源:把原始信息变换成原始电信号。
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提高信号传输的有效性。
即在保证一定传输质量的情况下，用竟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。
3、信道编码：
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信道编码又称为差错控制编码、抗干扰编码、纠错编码。
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。
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。
6、信道：
信道是信号传输媒介的总称，传输信道的类型有无线信道（如电缆、光纤）和有线信道（如自由空间）两种。
7、噪声源：
通信系统中各种设备以及信道中所固有的，为了分析方便，把噪声源视为各处噪声的集中表现而抽象加入到信道。