数字通信技术概论

数字通信(digital telecommunications)是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。

用数字形式传输消息或用数字形式对载波信号进行调制后再传输的通信方式。常规的电话和电视都属于模拟通信。电话和电视模拟信号经数字化后，再进行数字信号的调制和传输，便称为数字电话和数字电视。以计算机为终端机的相互间的数据通信，因信号本身就是数字形式，而属于数字通信。卫星通信中采用时分或码分的多路通信也属于数字通信。数字通信系统的模型如图1所示，图1中信源输出的是模拟信号，经过数字终端的信源编码器成为数字信号，终端输出的数字信号，经过信道编码器后变成适合于信道传输的数字信号，然后由调制器把数字信号调制到系统所使用的数字信道上，再传输到接收端，经过相反的转换后最终送到信宿.

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。3、信道编码：①信道编码的目的： 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，传输信道的类型有有线信道(如电缆、光纤)和无线信道(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。

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。