什么是数字通信系统？它如何产生杂散信号？

数字通信系统的基本组成包括信源、信源编码、信道编码、调制、信道、解调、信道解码和信宿等部分。其中，信源是指产生信息的设备或系统，如话筒、摄像机等;信源编码是指将信源产生的信息转换为数字信号的过程;信道编码是指将数字信号进行编码以适应信道传输的过程;调制是指将数字信号转换为适合在信道中传输的模拟信号的过程;信道是指传输信号的通道或媒介，如电缆、光纤等;解调是指将模拟信号转换为数字信号的过程;信道解码是指将数字信号进行解码以恢复原始信息的过程;信宿是指接收信息的设备或系统，如扬声器、显示器等。

数字通信系统的优点包括抗干扰能力强、保密性好、传输效率高、可靠性高等。在数字通信系统中，由于数字信号只有“0”和“1”两种状态，因此在传输过程中不易受到干扰，且可以通过加密技术进行保密传输。此外，数字通信系统还具有较高的传输效率和可靠性，可以实现长距离、高质量的传输。

数字通信系统已经广泛应用于电话通信、计算机网络、广播电视、移动通信等领域。在电话通信中，数字电话通信系统已经取代了传统的模拟电话通信系统，提高了通话质量和安全性;在计算机网络中，数字数据通信系统已经成为互联网的基础设施之一，支持着各种网络应用的发展;在广播电视中，数字图像通信系统和数字视频通信系统已经成为高清电视、数字电视等新媒体的基础;在移动通信中，数字通信系统已经成为4G、5G等移动通信技术的基础，支持着各种移动应用的发展。

杂散信号是指在通信系统中，除了正常传输的信号外，出现的其他无用的信号。这些信号可能是由于系统中的非线性元件、电磁干扰、电源噪声、地线干扰等因素产生的。在数字通信系统中，杂散信号的产生可能会导致传输误码率增加、信号质量下降等问题，从而影响通信系统的性能。

在数字通信系统中，杂散信号的来源主要包括以下几个方面：

1. 非线性失真：系统中的非线性元件，如放大器、混频器等，会对传输的信号产生非线性失真，导致信号中出现谐波、交调产物等杂散信号。

2. 交叉调制：当多个信号同时经过一个非线性器件时，它们之间可能会产生交叉调制，导致信号中出现新的频率成分，形成杂散信号。

3. 互调失真：在数字通信系统中，多个信号之间的互调失真也可能会产生杂散信号。例如，当两个信号同时经过一个非线性器件时，它们的频率之和、差等组合频率成分可能会出现，形成杂散信号。

4. 其他因素：除了以上几个因素，数字通信系统中产生杂散信号的原因还可能包括电磁干扰、电源噪声、地线干扰等。

为了减少数字通信系统中杂散信号的产生，可以采取以下措施：选用线性度好的器件、合理设计电路结构、采用良好的接地和屏蔽措施、使用滤波器对信号进行滤波等。此外，在系统设计阶段，还应该充分考虑信号的特性、传输介质的特点、器件的性能等因素，以尽可能减少杂散信号的产生。根据传输线路是否直接与中央计算机系统相连接，数据通信系统可分为脱机系统和联机系统。因为脱机系统的自动化程度低、等待时间长、工作效率不高等原因，脱机系统只是数据通信系统发展初期用于非实时处理的一种系统;以后的数据通信系统几乎都是联机系统。

数据通信系统根据处理形式的不同，可以分为联机实时系统、远程批量处理系统和分时处理系统三类。

1. 联机实时系统 指从终端输入的数据，在中央计算机上立即进行处理，并将处理结果直接送回终端设备的处理形式，适用于要求能够迅速地处理随机发生的大量数据的场合。联机实时系统根据不同的应用又可以分为询问处理系统、会话处理系统、数据收集系统、数据分配系统和数据交换系统等。询问处理系统是指从远程终端发送电文到中央计算机，经过处理将处理结果作为电文送回该终端的系统，例如情报检索系统。会话处理系统是终端和中央计算机一面进行会话(一系列交替的询问和回答)，一面进行处理的系统，例如订票系统。数据收集系统是将多台远程终端的数据定时地收集到中央计算机进行存储和处理，再加工成各种报表资料，其数据流向是从远程终端到中央计算机，例如电力检测系统、气象观测资料收集系统。数据分配系统的数据流向与数据收集系统相反，通常将这两种系统组合起来使用。数据交换系统是中央计算机接收某一终端送来的数据，识别该数据的接收终端地址，再转发给目的地的接收终端，银行汇兑系统是数据交换系统的一例。

2. 远程批量处理系统 批量处理系统分为本地批量处理系统和远程批量处理系统。本地批量处理是从中央计算机的外围设备投入作业，获得处理结果;远程批量处理是从远程终端向中央计算机投入作业，获得处理结果。为了提高效率，批量处理的作业可通过批量作业站送至中央计算机。批量作业站(又称批量处理终端或批量处理站)是由一些能控制作业的终端组成。

3. 分时处理系统 将中央计算机的时间划分成很短的时间片，远程终端按时间片轮流使用中央计算机的处理形式。分时处理系统的特点是一台中央计算机上可以连接几个控制台和上百台终端，每个用户都可以在一台终端或控制台上以会话方式操作或控制其作业的运行。这样，很多联机用户可同时使用一台计算机，每个用户感觉不到别人也在使用，恰如自己在独占计算机。

什么是无杂散动态范围 (SFDR)?为什么SFDR很重要?

无杂散动态范围(SFDR)是指

模拟

信号

中最大的无杂散动态范围。它是在

硬件

设备中测量的。它是指能够测量的模拟信号的最大幅度范围，其中没有杂散信号的干扰。SFDR是一个非常重要的概念，因为它描述了模拟信号处理系统的能力。在

数字信号

处理技术被广泛应用之前，模拟信号处理系统对于信号幅度范围有很高的要求，因此，SFDR是非常关键的指标。本文将详细探讨SFDR的相关知识，包括什么是SFDR、为什么SFDR很重要和如何测量SFDR。

一、何谓SFDR

无杂散动态范围是指模拟信号中最大的无杂散动态范围。它的含义是指在一个模拟系统中，输入信号的最大幅度与系统中出现的噪音的幅度之间的差异。 换句话说，SFDR表示了噪音与有用信号之间的差异。如果在一个模拟系统中使用低质量的信号

处理器

件，那么这种噪音可能非常大。在这种情况下，SFDR将非常低。另一方面，如果使用高质量的信号处理器件，噪声将非常小，SFDR将非常高。因此，SFDR是一个非常重要的指标，它可用于衡量模拟信号处理器件的质量。

二、SFDR的重要性

SFDR是一个非常重要的指标。它衡量了一个模拟信号处理系统的质量。如果SFDR非常低，那么意味着模拟信号处理器件将无法处理某些高幅度信号。这将导致信号失真、垃圾

信息

的插入，或者干扰其他信号。另一方面，如果SFDR非常高，那么意味着信号处理器件具有很好的质量和较高的性能。

在模拟信号处理系统中，信号强度的摆动范围是非常广泛的，有些信号的强度非常强，有些则很弱。如果信号处理系统的动态范围非常小，那么将导致很多强度很大的信号无法被识别。相反，如果信号处理系统的动态范围非常大，那么它可以很好的捕捉到信号，不论它们有多么强或弱。因此，SFDR是一个很重要的指标，它可以确保模拟信号处理器件具有足够的动态范围以适应信号的变化。

三、如何测量SFDR

如何测量SFDR是一个很重要的问题，因为测量SFDR要求高质量的信号处理器件和准确的测试设备。最常见的方法是使用频域分析仪。这种方法利用了信号的频率域特性，它通过将信号转换为频率域来进行分析。在频域分析中，可以识别出所有噪声元素和杂散信号，并确定它们的幅度和频率。然后，可以从信号的最大幅度和噪声的最小幅度之间计算SFDR。

四、结论

无杂散动态范围是一个非常重要的指标，它可以衡量模拟信号处理器件的质量。如果SFDR很低，那么会发生信号失真，垃圾信息的插入和干扰其他信号等问题。相反，如果SFDR高，那么模拟信号处理器件将具有更好的质量和更高的性能。测量SFDR的最简单方法是使用频域分析仪，它通过将信号转换为频率域来进行分析，从而可以确定信号幅度与噪声幅度之间的差距。