数字通信原理
数字通信原理 robert g. gallager.
数字通信原理 robert g. gallager.数字通信原理是通信工程领域中的重要基础知识，它涉及到信息的传输、编码、调制与解调等方面。
而在这个领域中，Robert G. Gallager 是一位备受推崇的专家。
他在数字通信原理的研究与教学方面做出了巨大贡献。
本文将探讨数字通信原理的重要性以及Robert G. Gallager 在这一领域的杰出贡献。
数字通信原理是现代通信系统中不可或缺的一部分。
它涉及到将信息转换为数字信号，并通过信道进行传输。
在这个过程中，编码、调制和解调等技术起着关键作用。
数字通信原理不仅可以实现高效的信息传输，还可以提高通信系统的可靠性和抗干扰能力。
因此，对数字通信原理的深入理解对于通信工程师来说至关重要。
Robert G. Gallager 是数字通信原理领域的重要人物之一。
他在这一领域的研究工作为我们揭示了许多重要的原理和技术。
他的著作《数字通信原理》被公认为该领域的经典教材之一。
在这本书中，Gallager 详细介绍了数字通信的基本原理，并提供了丰富的实例和案例来帮助读者更好地理解概念和技术。
Gallager 的贡献不仅体现在他的著作中，还体现在他的教学和研究工作中。
他在麻省理工学院担任教授期间，培养了一批优秀的学生，并为他们提供了宝贵的指导。
他的研究工作涉及到编码理论、信息论和网络协议等多个领域。
他的研究成果为数字通信原理的发展做出了重要贡献，并广泛应用于实际通信系统中。
数字通信原理的研究和应用正在不断发展。
随着技术的进步和需求的增加，我们对数字通信原理的理解和掌握将变得更加重要。
Robert G. Gallager 的工作为我们提供了宝贵的参考和指导，他的成就将激励着更多的研究者和工程师投身于数字通信原理的研究和应用中。
总之，数字通信原理是通信工程领域中的重要知识，它涉及到信息的传输、编码、调制与解调等方面。
Robert G. Gallager 是数字通信原理领域的杰出专家，他的著作和研究工作为我们提供了深入理解和应用数字通信原理的重要参考。
数字通信原理课后答案
数字通信原理课后答案数字通信原理是现代通信工程学的重要基础课程，它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。
学好数字通信原理对于理解现代通信系统的工作原理和提高通信系统的性能至关重要。
下面我们来看一些数字通信原理课后习题的答案。
1. 什么是数字通信原理？数字通信原理是研究数字信号在通信系统中的传输、调制解调、编解码、多址技术等基本原理和技术的学科。
它主要包括数字信号的产生与传输、数字调制解调技术、数字信道编码与解码技术、数字通信系统的性能分析等内容。
2. 为什么要学习数字通信原理？数字通信原理是现代通信系统的基础，它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。
学好数字通信原理可以帮助我们理解现代通信系统的工作原理，提高通信系统的性能，为后续学习和工作打下坚实的基础。
3. 什么是数字信号处理？数字信号处理是将模拟信号转换为数字信号，并对数字信号进行处理的一种技术。
它包括采样、量化、编码等过程，可以实现信号的数字化处理和传输。
4. 什么是调制解调技术？调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制解调技术是数字通信中非常重要的一环，它可以实现数字信号在模拟信道中的传输。
5. 什么是信道编码与解码技术？信道编码是在数字通信中为了提高通信系统的可靠性而对数字信号进行编码的一种技术，解码则是对接收到的编码信号进行解码恢复原始信息的过程。
信道编码与解码技术可以有效地提高通信系统的抗干扰能力和误码率性能。
6. 什么是多址技术？多址技术是在同一频率和时间资源上实现多用户同时通信的一种技术。
它包括时分多址、频分多址、码分多址等多种方式，可以实现多用户之间的有效通信。
通过以上习题的答案，我们可以对数字通信原理有一个初步的了解。
数字通信原理是通信工程学中的重要基础课程，它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。
学好数字通信原理对于理解现代通信系统的工作原理和提高通信系统的性能至关重要。
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）
精品课件-数字通信原理(李白萍)-第1章
第 1 章 绪论 1.3 数字通信系统的主要性能指标 (1) 有效性。 (2) 可靠性。 (3) 适应性。 (4) 经济性。 (5) 保密性。 (6) 标准性。 (7) 维修性。
31
第 1 章 绪论
1.3.1 1. 例如， 某系统在2 s内传送4800个码元， 则系统的传码率
为2400 Baud。 虽然数字信号有二进制与多进制的区分， 但码 元速率RB与信号的进制无关，只与码元宽度TB有关， 即
28
第 1 章 绪论 1.2.5
相对于模拟通信系统而言， 数字通信系统具有以下优点。 (1) 抗干扰、 抗噪声能力强， 无噪声积累。 (2) 便于加密处理， 保密性强。 (3) 差错可控。 (4) 利用现代技术， 便于对信息进行处理、 存储、 交换。 (5) 便于集成化， 使通信设备微型化。
29
第 1 章 绪论 数字通信系统相对于模拟通信系统来说， 主要有以下两个 缺点。 (1) 数字信号占用的频带宽。 (2) 对同步要求高， 系统设备比较复杂。
在多进制中， RBN与RbN的数值不同， 单位亦不同。 它 们之间在数值上有关系式
(1-7)
RbN=RBN lb N
在码元速率保持不变的条件下， 二进制信息速率Rb2与
多进制信息速率RbN之间的关系为
Rb2
RbN lbN
(1-8)
35
第 1 章 绪论 在信息速率保持不变的条件下， 二进制码元速率RB2与 多进制码元速率RBN之间的关系为
单位时间内错误接收的比特数 Pb 单位时间内系统传输的总比特数
(1-13)
二进制时， Pe=Pb； N进制时， 与解码方式等有关， 一般情况下Pb<Pe。
39
第 1 章 绪论 【例1-2】 某信息源包含A、 B、 C、 D四个符号， 这 四个符号出现的概率相等， 传输时编码为二进制比特， 并已知 信息速率Rb=1 Mb/s (1) 求码元传输速率； (2) 若信息源工作1 h后， 大致均匀地发现了36个差错比特， 求误信率和误码率。
数字通信原理-数字基带传输系统
信道信号 形成器
GT( )
信道 C( )
接收 滤波器
GR( )
同步 提取
抽样 判决器
信道信号形成器用来产生适合于信道传输的基带信号； 信道是允许基带信号通过的媒质； 接收滤波器是用来接收信号和尽可能排除信道噪声和其他干扰的； 抽样判决器则是在噪声背景下用来判定与再生基带信号。
信道信号形成器
把原始基带信号变换成适合于信道传输的基带信号，这种 变换主要是通过码型变换和波形变换来实现的，其目的是 与信道匹配，便于传输，减小码间串扰，利于同步提取和 抽样判决。
第五章
数字信号基带传输
第一节 数字基带传输系统
数字信号 传输方式
数字基带 传输方式
数字频带 传输方式
数字基带传输
• 数字基带传输：具有低通特性的有线信道中，特别是传输 距离不太远的情况下，数字基带信号可以直接传输。直接 传输数字基带信号的方式即数字基带传输。
基带脉冲输入
信道
基带脉冲输出
干扰
数字基带传输系统示意图
数字信号频带传输
数字频带传输：大多数带通型信道，如各种无线信道和光纤信道， 数中传 输。包括调制和解调过程的传输方式称为数字频带传输。
基带脉冲输入
调制器
信道
基带脉冲输出
解调器
干扰
数字频带传输系统示意图
数字基带传输系统组成模型
n(t)
数字 基带信号
信道
• 信道是允许基带信号通过的媒质，通常为有线信道。 • 信道的传输特性通常不满足无失真传输条件，甚至是随
机变化的，信道还会引入噪声。 • 在通信系统的分析中，常常把噪声n(t)等效，集中在信
道中引入。
接收滤波器
• 滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有 利于抽样判决。
《数字通信原理》课件
为了提高数字信号传输的可靠性和稳定性，通过增加冗余信息对数字信号进行 编码。
常见信道编码技术
线性分组码、循环码、卷积码等。
差错控制编码
差错控制编码
通过在数字信号中添加额外的信息，以检测和纠正传输过程中可能出现的错误。
常见差错控制编码技术
奇偶校验码、海明码、循环冗余校验（CRC）等。
加密与解密技术
THANKS
抗干扰能力
抗噪声干扰能力
数字通信系统在存在噪声干扰的情况 下仍能正常工作的能力。
抗多径干扰能力
数字通信系统抵抗多径效应干扰的能 力。
误码率与信噪比
误码率（BER）与信噪比（SNR）的关系
随着信噪比的增加，误码率逐渐降低，通信质量提高。
信噪比优化
通过合理配置信号功率和噪声抑制措施，降低误码率，提高通信性能。
数字信号在传输过程中可能会受到噪声 、干扰和衰减的影响，需要进行相应的 处理和补偿。
数字信号的同步技术
01
载波同步
通过提取载波频率和相位信息 ，使接收端与发射端保持一致
的载波频率和相位。
02
位同步
使接收端的抽样时钟与发送端 的时钟保持一致，以便正确地
进行抽样判决。
03
帧同步
使接收端正确地识别出数字信 号中的帧结构，以便正确地提
物联网与智能家居系统的组成
物联网与智能家居系统由传感器、控制器、智能家电等组成，实现家庭设施的远程控制和 智能化管理。
物联网与智能家居系统的特点
物联网与智能家居系统具有便捷性、智能化、节能环保等特点，能够提高家庭生活的舒适 度和便利性。
未来数字通信技术的发展趋势
01
未来数字通信技术的发展趋势概述
数字通信原理的应用有什么
数字通信原理的应用有什么1. 概述数字通信是一种基于数字信号传输的通信方式，通过将信息转化为数字形式，并通过传输媒体进行传输。
数字通信原理的应用广泛，包括但不限于以下几个方面。
2. 数据传输•数字通信原理可以用于数据传输，例如在计算机网络中，数字通信原理被广泛应用于实现数据的传输和通信。
它通过将数据转化为数字形式，并通过数据链路将数据传输到目标设备。
•数字通信原理还可以用于高速数据传输，通过使用高速调制解调技术，可以实现高速数据传输，提高数据传输效率。
3. 移动通信•移动通信是数字通信原理应用最广泛的领域之一。
通过使用数字通信原理，移动通信可以实现语音、数据和多媒体的传输。
例如，GSM、CDMA、LTE等移动通信标准都是基于数字通信原理开发的。
•数字通信原理还可以提供更稳定、更高质量的移动通信服务。
与模拟通信相比，数字通信可以通过错误检测和纠正技术提高通信质量，并通过信道编码技术实现更好的抗干扰性能。
4. 数字音视频传输•数字通信原理可以用于音视频传输。
通过将音频和视频信号转化为数字形式，并通过数字通信原理进行传输，可以实现高质量的音视频传输。
•数字音视频传输可以实现高保真的音频传输和高清晰度的视频传输。
与模拟音视频传输相比，数字音视频传输具有更低的噪声和失真，提供更好的音视频体验。
5. 远程监控与控制•数字通信原理可以用于远程监控与控制。
通过使用数字通信原理，可以实现远程设备的监控与控制。
例如，通过将传感器数据转化为数字信号，并通过数字通信原理进行传输，可以实现实时监控远程设备的状态。
•数字通信原理还可以实现对远程设备的远程控制。
通过将控制指令转化为数字信号，并通过数字通信原理进行传输，可以远程控制设备的运行和操作。
6. 数据加密与安全•数字通信原理可以用于数据加密与安全。
通过使用数字通信原理进行加密，可以实现对数据的保护，防止数据被非法获取和篡改。
•数字通信原理中的加密技术可以确保数据的机密性和完整性。
数字通信原理第二版 课后答案 李文海 人民邮电出版社
a6 0
U R 7 U B 6 8 6 2 6 256 8 16 2 16 416
U S U R7
a7 0
U R 8 U B 6 8 6 6 256 8 16 16 400
1-3 数字通信的特点有哪些? 答：数字通信的特点是： （1）抗干扰性强，无噪声积累； （2）便于加密处理； （3）采用时分复用实现多路通信； （4）设备便于集成化、微型化； （5）占用信道频带较宽。 1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累? 答：对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值)，在传输过程中 受到噪声干扰，当信噪比还没有恶化到一定程度时，即在适当的距离，采用再生的方法，再 生成已消除噪声干扰的原发送信号，所以说数字通信的抗干扰性强，无噪声积累。 1-5 设数字信号码元时间长度为 1 s ，如采用四电平传输，求信息传输速率及符号速率。 答：符号速率为
2-3 某模拟信号频谱如题图 2-1 所示， （1） 求满足抽样定理时的抽样频率 f S 并画出抽样信号 。 （2）若 f S 8kHz, 画出抽样信号的频谱，并说明此频谱出现什么现 的频谱（设 f S 2 f M ） 象?
题图 2-1
2
答： （1） f 0 1kHz, f M 5kHz, B f M f 0 5 1 4kHz
20 lg 3 2 7 20 lg xe
47 20 lg xe
4
2-8 实现非均匀量化的方法有哪些? 答：实现非均匀量化的方法有两种：模拟压扩法和直接非均匀编解码法。 2-9 非均匀量化与均匀量化相比的好处是什么? 答：非均匀量化与均匀量化相比的好处是在不增大量化级数 N 的前提下，利用降低大信号的 即使下降一点也 量化信噪比来提高小信号的量化信噪比(大信号的量化信噪比远远满足要求， 没关系)，使大、小信号的量化信噪比均满足要求。 。 2-10 非均匀量化信噪比与均匀量化信噪比的关系是什么(假设忽略过载区量化噪声功率） 答：非均匀量化信噪比与均匀量化信噪比的关系是
《数字通信原理(第三版)》教材课后习题答案
《数字通信原理》习题解答第1章 概述1-1 模拟信号与数字信号的特点分别就是什么?答:模拟信号的特点就是幅度连续;数字信号的特点幅度离散。
1-2 数字通信系统的构成模型中信源编码与信源解码的作用就是什么?画出话音信号的基带传输系统模型。
答:信源编码的作用把模拟信号变换成数字信号,即完成模/数变换的任务。
信源解码的作用把数字信号还原为模拟信号,即完成数/模变换的任务。
话音信号的基带传输系统模型为1-3 数字通信的特点有哪些?答:数字通信的特点就是:(1)抗干扰性强,无噪声积累;(2)便于加密处理;(3)采用时分复用实现多路通信;(4)设备便于集成化、微型化;(5)占用信道频带较宽。
1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强,无噪声积累?答:对于数字通信,由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值),在传输过程中受到噪声干扰,当信噪比还没有恶化到一定程度时,即在适当的距离,采用再生的方法,再生成已消除噪声干扰的原发送信号,所以说数字通信的抗干扰性强,无噪声积累。
1-5 设数字信号码元时间长度为1s μ,如采用四电平传输,求信息传输速率及符号速率。
答:符号速率为 Bd N 66101011===-码元时间 信息传输速率为s Mbit s bit M N R /2/1024log 10log 6262=⨯=⋅== 1-6 接上例,若传输过程中2秒误1个比特,求误码率。
答:76105.210221)()(-⨯=⨯⨯==N n P e 传输总码元发生误码个数 1-7 假设数字通信系统的频带宽度为kHz 1024,可传输s kbit /2048的比特率,试问其频带利用率为多少Hz s bit //?答:频带利用率为 Hz s bit Hz s bit //2101024102048)//33=⨯⨯==（频带宽度信息传输速率η 1-8数字通信技术的发展趋势就是什么？答:数字通信技术目前正向着以下几个方向发展:小型化、智能化,数字处理技术的开发应用,用户数字化与高速大容量等。
数据通信原理
数据通信原理数据通信原理是指通过传输介质将数据从一个地点传递到另一个地点的过程。
在数据通信中，数据被分割为一系列的数据包，并通过网络传输到目的地。
数据通信原理主要涉及以下几个方面：1.调制解调：调制解调是将要传输的数据从数字信号转换为模拟信号的过程，然后将模拟信号传输到接收方后再进行解调还原为数字信号。
调制的目的是将数字信号转换为适合传输的频率范围内的模拟信号，解调则是将接收到的模拟信号转换为可供使用的数字信号。
2.传输介质：数据通信中使用的传输介质有多种，包括电缆、光纤、无线信号等。
不同的传输介质具有不同的特点和适应场景，如电缆传输适合短距离高带宽传输，光纤传输适合长距离高速传输等。
3.编码和解码：为了提高数据传输的可靠性和效率，数据在传输过程中会进行编码和解码。
编码将原始数据转换为特定编码格式，使其具备一定的容错能力，能够纠正一定数量的传输错误；解码则是将接收到的编码数据转换为原始数据。
4.传输协议：数据通信中使用的传输协议规定了数据在网络中的传输方式和规则。
常见的传输协议包括TCP/IP协议，用于互联网传输；以太网协议，用于局域网传输等。
5.差错控制：在数据通信过程中，可能会因为传输噪声、干扰等原因导致数据传输错误。
差错控制技术可用于检测和纠正传输过程中的错误，常见的差错控制技术包括奇偶校验、CRC校验等。
6.流量控制：为了保证数据传输的平稳进行，需要对数据的传输速度进行控制。
流量控制技术可用于调节发送方的传输速度，防止接收方无法及时处理数据导致的数据丢失或堆积等问题。
7.路由选择：在数据通信中，如果传输路径有多个选择，需要选择最佳的传输路径。
路由选择技术可用于确定数据传输的最佳路径，提高数据传输的效率和稳定性。
数据通信原理包括调制解调、传输介质、编码和解码、传输协议、差错控制、流量控制和路由选择等方面的内容，对于数据的可靠传输和高效传输起着重要的作用。
数字通信原理 穷举
数字通信原理穷举
数字通信原理是关于数字信号的传输、编码、调制和数字通信系统的设计与性能分析等方面的知识。
以下是数字通信原理的主要内容：
1. 数字信号的基本概念和性质，包括离散时间信号、离散幅度信号、数字信号的采样和量化等。
2. 数字信号编码的基本原则和常用的编码方式，如脉冲编码调制、调幅编码、调频编码和编码复用等。
3. 数字调制的基本原理和常用的数字调制方式，如二进制振幅移位键控、相位移位键控和正交振幅调制等。
4. 数字信道的性质和误差控制方法，包括信道等化、码间串扰抑制和纠错编码等。
5. 数字通信系统的信道模型和性能分析方法，包括信噪比、比特误码率和频谱效率等。
6. 实际数字通信系统的设计与性能分析，如数字调制解调器的设计、纠错编码的选择和误差控制策略等。
总之，数字通信原理是数字通信技术的基础，掌握其中的知识可以帮助人们设计和实现高效、可靠的数字通信系统。
精品课件-数字通信原理PPT课件
(1)、ITU(International Telecommunication Union) (国际电信联盟) I系列--------ISDN(综合业务数字网)有关 V系列-------主要提供电话网(PSTN)上数据传输的标准 其中 PSTN(Public switching telephone networks)(公共交换电话网) X系列-------主要提供公用数据网上数据传输的标准 还有 Q,G系列等 (2)、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)标准
微波中继通信的主要发展方向是数字微波,同时要不断增加 系统容量,增加容量的途径是向多电平调制技术发展。目前采用 的调制方式有16QAM和64QAM,并已出现256QAM、1024QAM 等超多电平调制的方式。采用多电平调制,在40 MHz的标准频道 间隔内,可传送1920至7680路PCM数字电话
C B
我国近几年来光纤通信已得到了快速发展,目前光缆长度累计近几 十万km。我国已不再敷设同轴电缆,新的工程将全部采用光纤通信新 技术。
1.2.3发展状况
数字通信 计算机技术 集成制造及发展 1、网络化 各类网络互换互通 2、高速化 信息处理,传输,交换,存储高速化 3、业务多元化 目前仍以语言通信为主,数据业务大大增加 4、标准化 制定国际通用标准的组织主要有
数字通信原理
数字通信原理第一章概述一、通信及通信系统的构成1、概念2、构成二、信息、信号及分类1、信息：用来排除不定性的东西。
2、信号：是用来携带信息的载体。
3、信号分类：模拟信号：强度的取值随时刻连续变化，取值个数无限。
数字信号：强度参量的取值是离散变化的，取值个数有限。
PAM信号是模拟信号。
（时刻上离散，但幅度取值不是有限个。
）三、模拟通信和数字通信四、数字通信的特点及性能指标1、特点：（1）抗干扰能力强，无噪声积存（2）便于加密处理（3）利于采纳时分复用实现多路通信（4）设备便于集成化、小型化（5）占用频带宽2、性能指标：信息传输速率（bit/s）：每秒钟传输的信息量。
有效性指标符号传输速率（Bd）：单位时刻内传输码元的数目。
频带利用率：单位频带内的传输速率。
误码率：在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码元数之比。
可靠性指标抖动：是指数字信号码相关于标准位置的随机偏移。
M进制信号与二进制信号码元数n的关系为：M = 2n因此，信息传输速率与符号传输速率的关系是：Rb = NB·M2log式中：Rb 为信息传输速率。
NB为符号传输速率。
M为码元（或符号）的进制数。
例如：四进制码元序列符号传输速率2000Bd，其信息传输速率为多少？Rb = NB· log2M= 2000×log24= 4000 bit/s用来衡量数字通信系统传输效率（有效性）的指标应当是单位频带内的传输速率。
误码率（平均误码率）P e = ∞→N lim Nn传输总码数发生误码个数第二章 语声信号数字化编码第一节 差不多概念A/D 变换 抽样：是将模拟信号在时刻上离散化的过程。
量化：是将信号在幅度上离散化的过程。
编码：是将每个量化后的样值用一定的二进制代码来表示。
D/A 变换：译码、滤波（低通）第二节 PCM 编码一、抽样1、抽样定义及实现的电路模型)(t f s = )(t f ×)(t S T2、抽样定理（能判定信号的类型，确定抽样频率的大小，画出频谱图）（1） 低通型信号：是指低端频率从0或某一频率0f 到某一高限频率M f 的带限信号，并有0f 〈M f －0f 的限定条件。
数字通信原理与技术
数字通信原理与技术数字通信是一种利用数字信号传输信息的通信方式，它在现代通信领域中起着至关重要的作用。
数字通信技术的发展不仅推动了通信行业的进步，也深刻影响着人们的生活。
本文将从数字通信的基本原理、技术特点和应用领域等方面进行介绍，希望能够为读者提供一些有益的信息和知识。
首先，我们来谈谈数字通信的基本原理。
数字通信是利用数字信号来传输信息的通信方式，它通过将模拟信号转换成数字信号，再进行传输和接收。
数字信号是一种离散的信号，它具有抗干扰能力强、传输质量稳定等优点。
而数字通信的基本原理就是通过编码、调制、传输和解调等步骤来实现信息的传输和接收。
其次，我们来探讨一下数字通信技术的特点。
数字通信技术具有高效、可靠、灵活等特点。
首先，它能够通过数字信号处理技术实现信息的压缩和加密，从而提高了信号的传输效率和安全性。
其次，数字通信技术还可以利用现代通信网络，实现多媒体信息的传输和互联互通。
此外，数字通信技术还可以通过软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等技术，实现通信网络的灵活配置和管理。
最后，我们来看一下数字通信技术在实际应用中的情况。
数字通信技术已经广泛应用于移动通信、互联网、卫星通信、数字电视等领域。
在移动通信领域，数字通信技术不仅实现了语音通信，还能够实现数据传输和多媒体通信。
在互联网领域，数字通信技术为互联网的发展提供了技术支持，实现了全球范围内的信息交流和资源共享。
在数字电视领域，数字通信技术实现了高清晰度、多频道、互动式等特点，为用户提供了更加丰富和便利的观看体验。
综上所述，数字通信作为一种重要的通信方式，其原理和技术特点决定了其在现代通信领域中的重要地位。
随着信息技术的不断发展，数字通信技术也将不断得到完善和应用，为人们的生活和工作带来更多便利和可能。
希望本文能够为读者提供一些有益的信息和启发，让大家对数字通信有更深入的了解和认识。
数字通信原理-数字通信系统的特点
3. 利于采用时分复用实现多路通信
• 数字信号本身可以很容易用离散时间信号表示，在两个 离散时间之间可以插入多路离散时间信号以实现时分多 路复用，以提高线路的利用率。
4. 设备便于集成化、小型化
• 由于数字通信系统中大部分电路都是由数字电路来实现 的，微电子技术的发展可使数字通信便于用大规模和节 数字通信的特点
数字通信的优点
1. 抗干扰能力强，无噪声积累
– 由于数字信号的幅度取值为离散的，在传输过程中受 到噪声干扰也会叠加噪声，但可以在信噪比还没有恶 化到一定程度时，采用再生可消除噪声干扰。
– 由于没有噪声积累，可实现长距离、高质量的传输。
两类通信方式抗干扰性能比较
2. 便于加密处理
数字通信的缺点
1. 占用频带宽
– 与模拟通信相比，一路数字电话频带一般为64kHz， 而一路模拟电话所占频带仅为4kHz，前者是后者的 16倍。
– 但是随着微波、卫星、光纤等大容量信道的广泛使用， 同时数字信号压缩编码技术的不断发展，占用频带宽 的矛盾逐步减少。
2. 需要严格的同步系统
– 为保证收发两端的通信正常，要求收发两端的设备在时间上保持同步。 – 数字通信的同步有位同步、帧同步等要求。
小结
• 数字通信具有抗干扰能力强、传输质量高、易 于加密、可靠性高、易于集成 等优点；
• 数字通信为现代通信的发展奠定了良好的基础。
数字通信原理
数字通信原理
数字通信原理是一种将信息通过数字信号进行传输的通信
方式。
它包括了数字信号的产生、编码、调制、传输、解
调和解码等过程。
在数字通信中，信息经过模拟到数字转换的过程，被转换
为数字信号，然后通过编码和调制等处理，转换为适合传
输的信号。
传输过程中，为了提高传输效率和抵抗噪声干扰，通常会采用调制技术，将数字信号转换为模拟信号进
行传输。
接收端根据接收到的模拟信号进行解调和解码，
将数字信号恢复为原始信息。
数字通信原理的关键技术包括：
1. 数字信号的产生：通过采样和量化将模拟信号转换为数
字信号。
2. 编码：将数字信号表示为二进制码，提高可靠性和效率。
3. 调制：将数字信号转换为模拟信号，适应信道传输特性，常用的调制方式有调幅、调频和调相等。
4. 传输：通过传输介质将调制后的信号从发送端传输到接
收端，包括有线传输和无线传输。
5. 解调：将接收到的模拟信号转换为数字信号。
6. 解码：将数字信号转换为原始信息。
数字通信原理可以应用于很多领域，例如电视广播、移动
通信、计算机网络等。
它能够提供更高的传输速率、更好
的抗干扰能力和更高的可靠性，成为现代通信领域的主要
通信方式。
数字通信原理(1.1)
处理的目的在于使单位时间内传输更多的消息。
从信息论的观点来说，消息传输速度可用单位时间内传送的 信息量来衡量。
模拟通信中还有一个重要性能指标：均方误差。它是衡 量发送的模拟信号与接收端复制的模拟信号之间误差程度的 质量指标。均方误差越小，复制的信号越逼真。
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log以2为底时，单位为比特：bit log以e为底时，单位为奈特：nit。
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信息量的单位与对数的底有关：
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3. 离散信源的信息量
下面先来讨论等概率出现的离散消息的度量： 传递Ｍ个消息之一，只需采用一个Ｍ进制的波形来传递； 任意一个Ｍ进制波形总可用若干个二进制波形来表示。 定义：传送两个等概的二进制波形之一的信息量为１， 单位：比特 则： I log ( 1 ) 1(bit)
2）模拟通信系统的优缺点 优点：通过信道的信号频谱比较窄，因此信道的利用 率高。 缺点： （1）传输的信号是连续的 ，混入噪声干扰后不易清除， 即抗干扰能力差。 （2）不易保密通信，即安全性差。 （3）设计不易大规模集成化。 （4）不适于飞速发展的计算机通信要求。
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信息的度量方式还应满足可加性； 信息量应该是事件发生概率的函数；
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1.2 信息的度量
3. 离散信源的信息量
离散信源统计特性的描述－－概率场
设离散信源包含N种可能的符号，相应的概率场： x1 p(x1) x2 p(x2) x3 . . . . . xN
通信原理知识
通信原理知识
通信原理是指在传输信息时，通过信号的生成、编码、调制、调整及解码等过程，从发送端将信息通过信道传输到接收端，并从接收端恢复原始信息的技术原理和方法。
其核心目标是实现信息的可靠传输和高效传送。
在通信原理中，常见的技术原理包括：
1. 模拟通信原理：模拟通信是指将原始信息转换成连续变化的模拟信号，通过调制、放大、传输等步骤进行传输的通信方式。
常见的模拟调制技术有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。
2. 数字通信原理：数字通信是指将原始信息转换为离散的数字符号，通过编码、传输和解码等步骤进行传输的通信方式。
常见的数字调制技术有振幅调制（ASK）、频移键控（FSK）、
相移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）等。
3. 噪声及信道模型：通信过程会受到噪声和信道影响，因此了解噪声与信道的特性对通信原理至关重要。
噪声主要包括加性白噪声和信道噪声，信道模型则用于描述信号在信道中的传输特性。
4. 调制解调技术：调制解调技术是实现信号调制和解调的关键环节。
调制将原始信号转换为适合传输的信号，解调则将接收到的信号恢复为原始信号。
常见的调制解调技术有振幅调制解调、频移键控解调、相移键控解调和正交幅度调制解调等。
5. 误码控制：为了保证信息的可靠传输，通信系统常常采用纠错编码、交织技术和反馈控制等方法来进行误码控制。
这些技术可以提高通信系统的容错性，减小信道传输中出现的错误率。
综上所述，通信原理涉及信号的调制与解调、噪声与信道模型、误码控制等多个方面的知识。
深入理解通信原理对于设计和改进通信系统具有重要的意义。
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北京邮电大学高等函授教育、远程教育 《数字通信原理》综合练习题一、填空题1、模拟信号的特点是幅度（信号强度）的取值连续变化，数字信号的特点是幅度的取值离散变化。
2、模拟通信采用频分制实现多路通信，数字通信采用时分制 实现多路通信。
3、PAM 信号的幅度连续，时间离散，它属于模拟信号。
4、数字通信系统的主要性能指标有有效性__和可靠性两个方面。
5、A/D 变换包括抽样、量化和编码三步。
6、 D/A 变换包括译码和低通两步。
7、波形编码是对信号波形进行的编码（或根据语声信号波形的特点，将其转换为数字信号）。
8、参量编码是提取语声信号的一些特征参量对其进行编码。
9、抽样是将模拟信号在时间上离散化的过程，抽样要满足抽样定理。
10、量化是将PAM 信号在幅度上离散化的过程。
11、量化分为均匀量化和非均匀量化。
12、均匀量化量化区内（非过载区）的最大量化误差为=△/2；过载区内的最大量化误差为>△/2。
13、A 律压缩特性小信号时，随着A 的增大，信噪比改善量Q 提高；大信号时，随着A 的增大，信噪比改善量Q 下降。
14、实现非均匀量化的方法有模拟压扩法和直接非均匀编解码法。
15、A 律压缩特性一般A 的取值为。
16、线性编码是具有均匀量化特性的编码。
17、已知段落码可确定样值所在量化段的起始电平和量化间隔。
18、l=8的逐次渐近型编码器（即A 律13折线编码器），判定值共有127种，2a 的判定值为128△，3a 的判定值为32△和512△，4a 的判定值为16△、64△、256△和1024△。
19、DPCM 是对相邻样值的差值（实际上DPCM 是对样值与过去的样值为基础得到的估值之间的差值进行量化、编码的）进行编码的。
20、ADPCM 与DPCM 相比增加了自适应预测和自适应量化。
21、PCM30／32系统的帧周期为125μs ，l = 8时帧长度为256比特，l 秒传输8000帧。
22、PCM30／32系统帧结构中TSo 时隙的作用是传帧同步码和失步告警码，TS 16时隙的作用是传各路信令码、复帧同步码及复帧对告码，话路时隙为TS 1～TS 15、TS 17～TS 31。
23、抽样门的作用是抽样和合路，分路门的作用是分路。
24、位脉冲的频率是256kHz，个数是8个，主要作用是控制编、解码用。
25、前方保护的作用是防止假失步，前方保护时间T前=（m-1）Ts，前方保护的前提状态是同步状态。
26、后方保护的作用是防止伪同步，后方保护时间T后=（n-1）Ts，后方保护的前提状态是捕捉状态。
27、形成二次群的方法有PCM复用和数字复接，一般采用数字复接。
28、数字复接要解决同步和复接两个问题，不同步的后果是复接时造成重叠和错位。
29、数字复接的实现方法有按位复接和按字复接，PDH采用的是按位复接。
30、数字复接的方法（数字复接同步的方法）有同步复接和异步复接。
31、异步复接二次群的帧周期为100．38μs，帧长度为848bit。
32、异步复接二次群一帧中信息码最少为820bit，插入码最多为28bit，一帧中码速调整用的插入码最4bit。
33、数字复接系统中码速调整要插入码元，码速恢复要去掉插入的码元（削插）。
34、SDH网是在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。
35、PDH有世界性的标准电接口规范，没有世界性的标准光接口规范。
36、PDH帧结构中用于网络运行\管理\维护的比特很少。
37、SDH帧结构包括段开销、净负荷和管理单元指针三个区域。
38、SDH网的基本网络单元有终端复用器、分插复用器、再生中继器和同步数字交叉连接设备。
39、SDH传送网的基本物理拓扑类型有线形、星形、树形、环形、网孔形。
40、基带数字信号是未经调制变换的数字信号，其频带为从零开始的某一段频带。
41、基带传输是未经调制变换的基带数字信号直接在电缆信道上传输。
42、编码器输出的码型是NRZ码。
43、CMI码中10作为禁字不准出现。
44、CMI码的最大连“0”数为3个。
45、矩形脉冲（“1”码）经线路传输后波形失真、有拖尾，会产生码间干扰，严重时造成误码。
46、PCM通信系统中为了延长通信距离，每隔一定的距离要加再生中继器。
47、常用的均衡波形有升余弦波和有理函数均衡波形。
48、眼图用来衡量均衡波形的好坏。
49、再生中继器由均衡放大、定时钟提取、抽样判决与码形成三部分组成。
50、数字信号的频带传输系统主要有光纤数字传输系统、数字微波传输系统、数字卫星传输系统二、单项选择题[在备选答案中只有一个是正确的，将其选出并把它的标号写在题后括号内]1、真正能客观地反映数字通信系统传输效率的指标是（）A、信息传输速率B、符号传输速率C、频带利用率D、A、B、C均可2、信息传输速率b R 与符号传输速率B N 的关系为 （ ）A 、M N RB b 2log = B 、B b N R >C 、Bb N R = D 、B b N R <3、抽样信号的频谱中所含频率成份为 （ ）A 、原始频带B 、原始频带和s nf 的上、下边带C 、s nf 的上、下边带D 、原始频带和sf ,s f 2的上、下边带4、CCITT 规定话音信号的抽样频率选为 （ ） A 、 B 、＞C 、8KHzD 、＞8KHz5、在N 不变的前提下，非均匀量化与均匀量化相比 （ ）A 、小信号的量化信噪比提高B 、大信号的量化信噪比提高C 、大、小信号的量化信噪比均提高D 、大、小信号的量化信噪比均不变6、PCM 通信系统实现非均匀量化的方法目前一般采用 （ ）A 、模拟压扩法B 、直接非均匀编解码法C 、自适应法D 、以上都不是7、A 律13折线编码器量化级数N 越大 （ ）A 、编码误差越小B 、折叠噪声越小C 、判定值数目越多D 、A 和C8、样值为301△，它属于A 律13折线的（l ＝8） （ ） A 、第4量化段 B 、第5量化段 C 、第6量化段 D 、第7量化段9、子带编码属于 （ ）A 、波形编码B 、参量编码C 、混合编码D 、以上都不对10、PCM30／32系统传输复帧同步码的位置为（）A、Fo帧TS16前4位码B、Fo帧TS16后4位码C、F1帧TS16前4位码D、F1帧TS16后4位码11、PCM30／32系统方框图中标志信号发输出的有（）A、信令码B、复帧同步码C、信令码、复帧同步码及复帧对告码D、话音码字12、标志信号的抽样周期为（）A、T（125sμ）B、2TC、15TD、16T13、第19路信令码的传输位置为（）A、F3帧TS16前4位码B、F3帧TS16后4位码C、F4帧TS16前4位码D、F4帧TS16后4位码14、一个同步帧的时间为（）A、125sμB、250sμC、375sμD、500sμ15、异步复接中的同步指的是（）A、各低次群数码率相同B、收、发各路信号对准C、收、发定时同步D、二次群的帧同步16、码速调整后各一次群（支路）100．38sμ内的比特数为（）A、205B、205或206C、212D、25617、异步复接二次群的过程中各一次群码速调整用的插入码有（）A、4bitB、28 bitC、0∽1 bitD、1 bit18、异步复接二次群的帧同步码有（）A、7 bitB、8 bitC 、10 bitD 、12 bit19、PCM 二次群的接口码型为 （ ）A 、AMI 码B 、HDB 3码C 、CMI 码D 、NRZ 码20、STM-4的一帧的字节数为 （ ） A 、9⨯270 B 、9⨯270⨯4C 、9⨯261⨯4D 、9⨯270⨯1621、SDH 的复用采用 （ ）A 、同步复用、按比特间插B 、同步复用、按字节间插C 、异步复用、按比特间插D 、异步复用、按字节间插22、SDH 网中不采用APS 协议的自愈环为 （ ）A 、二纤单向通道倒换环B 、二纤单向复用段倒换环C 、四纤双向复用段倒换环D 、二纤双向复用段倒换环23、误码增殖产生的原因是 （ ） A 、噪声积累 B 、码型反变换 C 、码间干扰 D 、定时抖动24、再生中继器中均衡放大的作用是 （ ）A 、将失真的波形均放成适合抽样判决的波形B 、滤波C 、消除码间干扰D 、消除噪声25、再生中继器中调谐电路的作用是 （ ）A 、放大B 、取出时钟成份C 、取出时钟及其谐波D 、均衡26、数字通信系统（传送话音信号）误码率应低于 （ ） A 、510- B 、610- C 、710- D 、810-27、m 个中继段的总误码率e P 为 （ ） A 、∑=mi eiP1B 、ei mPC 、ei PD 、max )(ei P28、误码率与误码信噪比 （ ）A 、成正比B 、成反比C 、相等D 、无关29、属于频带传输系统的有 （ ）A 、ADPCM 系统B 、数字微波传输系统C 、数字卫星传输系统D 、B 和C三、判断题[判断下列各题是否正确，正确者在题后括号内打“√”．否则打“⨯”] 1、时分多路复用的方法可用于模拟通信和数字通信。
（×） 2、数字通信系统中采用再生中继的办法可消除噪声干扰。
（ ） 3、为了留有一定的富余度，低通型信号的抽样频率应为M s f f 2>。
（ ） 4、带通型信号的抽样频率若取M s f f 2≥会产生折叠噪声。
（×） 5、N 不变时，非均匀量化与均匀量化相比，大、小信号的量化误差均减小。
（×）6、某位码的判定值与先行码的状态（是“0”还是“1”）有关。
（ ）7、A 律13折线编码器（即逐次渐近型编码器）编出的码字是非线性码。
（ ）8、A 律13折线解码器的输出绝对等于PAM 样值。
（×） 9、A 律13折线解码器中串／并变换记忆电路的i i a M =。
（ ） 10、±127△的样值，各自对应的码字完全相同。
（×） 11、DPCM 系统在32kbit/s 数码率时能达到PCM 系统64kbit/s 数码率时的话音质量要求。
（×）12、参量编码的特点是编码速率低，语声质量高于波形编码。
（×） 13、ADPCM 属于参量编码。
（×） 14、PCM30/32系统信令码的编码没有任何限制。
（×）15、PCM 三次群的形成一般采用异步复接。
（ ） 16、PCM 异步复接二次群一帧中有3位插入标志码。
（×） 17、SDH 一律采用光纤传输。
（×） 18、STM-4的帧周期为4⨯l25s μ。
（×）19、STM-4的速率是STM-1速率的4倍。
（ ） 20、SDH 网中不含交换设备。