数字通信系统概述

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1、数字通信技术第2版主编第1章　数字通信系统概述1)通信系统的基本组成与一般模型；2)信息与信号的基本概念；3)数字通信的特点；4)信道的概念；5)通信系统的主要性能指标；6)通信网络的拓扑结构；7)通信技术的发展趋势。1.1　通信系统及其特征1.1.1　通信系统的一般模型1.1.2　模拟通信和数字通信系统模型1.2　信息与信号的概念第1章　数字通信系统概述1.2.1　基带信号与频带信号1.2.2　数字信号与模拟信号1.3　数字通信1.3.1　数字通信系统1.3.2　数字通信的特点1.3.3　数据通信1.4　信道1.4.1　

2、有线信道1.4.2　无线信道1.5　通信系统的主要性能指标1.6　通信网简介第1章　数字通信系统概述1.6.1　通信网的组成1.6.2　通信网的分类1.6.3　通信网络的拓扑结构1.7　通信技术的发展趋势1.7.1　接入层将继续呈现多种技术共存1.7.2　传送层将走向智能化和融合1.7.3　控制层将实现业务与控制相分离1.7.4　应用层的业务发展是关键1.7.5　支撑层关键技术发展趋势1.7.6　终端和用户卡发展趋势1.1　通信系统及其特征图1-1　通信系统的基本组成1.1　通信系统及其特征图1-2　通信网的组成1.1.1

3、　通信系统的一般模型图1-3　电通信系统的一般模型(1)输入转换器　主要担负将输入消息变换为电信号的任务。(2)发送设备　将基带信号变成适于信道传输特性的信号。(3)信道　是信号传输的通道，又称传输媒质。(4)接收设备　将信道传来的信号进行处理，以恢复出与发送端基带信号一致的信号。1.1.1　通信系统的一般模型(5)输出转换器　将接收设备输出的电信号变换成原来形式的消息。(6)干扰源　作为一种分析问题的方法，我们将信号在传输过程中混入的噪声及由于干扰引起的信号失真集中在一起，作为信道中的干扰源来进行分析处理。1.1.2　模

4、拟通信和数字通信系统模型1.模拟通信系统2.数字通信系统模型图1-4　数字通信系统模型1.2　信息与信号的概念图1-5　语音信号波形及频谱1.2.1　基带信号与频带信号基带信号即直接由信息转换得到的电信号。这种信号的频率都是比较低的，含有低频成分甚至直流成分，而且最高频率和最低频率比值很大，可以远大于1。基带信号不适于较长距离传输，更不能进行无线电发送。例如语音信号就是一种典型的基带信号，其频率在100Hz~5kHz范围内，但主要能量集中在200~3000Hz范围内。又如电视图像信号的频率在0~6MHz范围以内。计算机数据

5、信号的频率范围与传输速率有关，也属于基带信号。1.2.2　数字信号与模拟信号1.模拟信号图1-6　几种数字信号的例子1.2.2　数字信号与模拟信号2.数字信号3.模拟信号与数字信号的区别1.3　数字通信通信系统中若按传送信号的形式可以分为模拟通信和数字通信。模拟通信系统传输模拟信号，数字通信系统则传输数字信号。应当指出，模拟通信与数字通信是按信道中所传递的信号差异来区分的，不是根据信源输出的信号来划分的。若信源发出的是模拟信号，经过发信设备变换成适合在信道中传输的电信号仍然是模拟信号，则称这种通信方式为模拟通信。若信源发出

6、的是模拟信号，经过模/数（A/D）转换数字化处理后，以数字信号的形式在信道中传输一般称为模拟信号的数字传输，显然这是数字通信。1.3.1　数字通信系统1)收发两端消息与电信号之间互换的过程、模拟信号的数字化及数字式基带信号的特性。2)抗干扰编码与解码，即差错控制编码问题。3)数字调制与解调原理。4)保密通信问题：当需要保密通信时，可对基带信号的“0”、“1”序列进行人为“搅乱”(即加上密码信号)，称为加密。5)信道与噪声的特性及其对信号传输的影响。6)同步问题：数字通信是一个一个码元传送的，接收端接收时必须与发送端节拍相同

7、，否则会因收发步调不一致而造成混乱。1.3.2　数字通信的特点1)抗噪声性能好。2)差错可控。3)保密性强。4)便于与现代技术相结合。1.3.3　数据通信若信源本身发出的就是数字形式的信号（电报、数据、指令等），那么不管用数字传输还是用模拟传输方式来传输，这种通信方式均称为数据通信。数据通信系统模型与图1〖KG*8〗4所示的数字通信系统模型大同小异，只是因为信源本身发出的是数字信号，因而不需要信源编、解码器。一般来说，数据通信有三个特征：①它是机器对机器或是机器对人的通信。②它传输和处理离散的数字数据，而不是连续的模拟数

8、据。③它的通信速度很高，可以传输和处理大量的数据。1.4　信道1.4.1　有线信道1)架空明线的主要优点是架设比较容易，建设较快，传输损耗比较小。2)对称电缆的通信容量比架空明线大，因而平均到每条电路投资比明线低，电气性能比较稳定，安全保密性好。3)同轴电缆是将电磁波封闭在同轴管内，工作频率较高，同轴