数字通信基础知识简介

2023-06-27 理论教育版权反馈

【摘要】：数字通信系统是利用数字信号来传递信息的系统。信道编码主要解决数字通信的传输可靠性问题，也称抗干扰编码，即在传输中采用差错控制技术，以达到在接收端发现和纠正错误，减少误码的目的。数字基带信号直接在明线和电缆中传输，称为基带传输。因此，数字基带信号必须经过载波调制，把信号的频谱转移到信道上适当的频带，才能在信道中传输，称为调制传输或频带传输。此外，同步装置也是数字通信系统的重要组成部分。

数字通信系统是利用数字信号来传递信息的系统。由于信息转换成电信号后的形式不同，用途不同，所以数字通信系统的组成形式有多种。但从系统的主要功能和结构出发，可用图3-1所示的基本模型。

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图3-1　数字通信系统模型

信源有产生信号的电话、摄像机以及输出数字信号的各种数字终端，如电传机、计算机等。

信源编码包括模拟信号的数字化和信源压缩编码两个范畴。模拟信号数字化主要有脉冲调制（PCM）、增量调制（ΔM）等。信源压缩编码是对信号进行压缩处理，去除或减少冗余度，缩小占据的频带，以提高通信的有效性。

信道编码主要解决数字通信的传输可靠性问题，也称抗干扰编码，即在传输中采用差错控制技术，以达到在接收端发现和纠正错误，减少误码的目的。

信道是指传输信号的通道。根据传输媒介的不同，可分为有线信道（明线、电缆、光纤信道）和无线信道（短波、微波、卫星中继信道等）两大类。

经过编码的数字序列，称为基带信号。数字基带信号直接在明线和电缆中传输，称为基带传输。但大多数信道如微波信道、卫星中继信道等都是带通信道，工作在较高的频段上。因此，数字基带信号必须经过载波调制，把信号的频谱转移到信道上适当的频带，才能在信道中传输，称为调制传输或频带传输。频谱转移由调制解调器来完成。

数字信道传输数字信号，中间还需要经过再生中继系统，使在传输过程中衰减或受到噪声干扰的信号被重新整形和定时（称 “修整”），使之再生出与原发端数字信号相同的波形，再继续传输。

接受端的解调、信道解码、信源解码等的功能与发送端对应的调制、信道编码、信源编码的功能相反。信源解码后的电信号到达受信者，通常也称为信宿。

对于具体的数字通信系统，也可以仅是图3-1中的某些部分。例如，当以数字终端作为信源时，系统就不需要进行信源编码与解码。

此外，同步装置也是数字通信系统的重要组成部分。没有同步装置，数字通信就无法进行，同步和定时是同步技术的两个方面。数字通信系统除载波同步、位同步、帧同步之外，在数字通信网中还有网同步。同步技术根据传输要求有不同的实现方案，而同步性能也直接影响到通信的质量。

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