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對數(shù)字通信系統(tǒng)的分析研究論文
一、數(shù)字通信系統(tǒng)概述
數(shù)字通信是指用數(shù)字信號作為載體來傳輸信息,或者用數(shù)字信號對載波進行數(shù)字調制后在傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健Ｋ闹饕夹g設備包括發(fā)射器、接收器以及傳輸介質。數(shù)字通信系統(tǒng)的通信模式主要包括數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)、數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)以及模擬信號數(shù)字化傳輸通信系統(tǒng)三種。
數(shù)字通信與模擬通信相比具有明顯優(yōu)點。它抗干擾能力強、通信質量不受距離影響、信號易于調制、保密性高能自動和控制差錯可與計算機相連能支持多種通信業(yè)務。具體介紹如下:(1)數(shù)字通信比模擬通信抗干擾能力強。一種數(shù)字信號傳播形式簡單只有“0”、“1”兩種區(qū)別鮮明形式。即是傳播過程中經由信號放大器,信號在到達終端接收器時仍然可重新再生復原。另一數(shù)字信號是以離散性形式進行傳播。雖然也不可避免會受到系統(tǒng)外部以及系統(tǒng)內部噪聲干擾,但是只要噪聲絕對值在一定范圍內就可以消除噪聲干擾,不會出現(xiàn)信號噪聲疊加在一起并隨著信號被傳輸、被放大進而將影響通信質量現(xiàn)象。(2)更適于遠距離傳輸。在進行遠距離的信號傳輸時,通信質量依然能夠得到有效保證。因為在數(shù)字通信系統(tǒng)當中利用再生中繼方式,能夠消除長距離傳輸噪音對數(shù)字信號的影響,而且再生的數(shù)字信號和原來的數(shù)字信號一樣,可以繼續(xù)進行傳輸,這樣一來數(shù)字通信的質量就不是因為距離的增加而產生強烈的影響,所以它也比傳統(tǒng)的模擬信號更適合進行高質量的遠距離通信。(3)數(shù)字信號易于調制。雖然數(shù)字信號較模擬信號更加方便快捷但是在實際生活中模擬電路占有通信比例仍然不小那么數(shù)字信號能否利用已經建立起來四通八達模擬電路進行傳輸呢?答案是肯定只需在數(shù)字終端設備和模擬電路之間加裝以調制、解調為主體接口設備便可實現(xiàn)由于數(shù)字信號只存在“0”和“1”兩種狀態(tài)其信號調制則相當簡單具有波形變換速度快、調整測試方便、體積小、設備可靠性高等特點一般而言數(shù)字調幅、數(shù)字調頻、數(shù)字調相十數(shù)字調制最常用三種方式。(4)數(shù)字信號比模擬信號保密性強。由于無線電波是朝著四面八方方向傳播只要終端接收器對口每個人都可以接收到傳播內容數(shù)字通信可以將其信號在編碼器與密碼相捆綁在進入信道傳播接收方則通過解碼器解除密碼限制取得信號傳播內容由此避免了傳播信息外漏現(xiàn)象數(shù)字信號加密只需通過簡單“加”、“減”等邏輯運算按照一定規(guī)律將密碼“加”到語音電碼中去將包含著語音信息電碼進行傳播。此外數(shù)字通信對其設備中所用電路要求較簡單有著輕巧、故障少、耗電低、成本低集成電路即可滿足通信需求數(shù)字信號還便于和電子計算機結合由計算機來處理信號使得數(shù)字通信系統(tǒng)更加靈活通用也為各類如電話、電報、圖像以及數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務開展提供了更加便利條件。
要進行數(shù)字通信就必須進行模數(shù)變換,也就是把由信號發(fā)射器發(fā)出的模擬信號轉換為數(shù)字信號�；镜姆椒ò�:首先把連續(xù)形的模擬信號用相等的時間間隔抽取出模擬信號的樣值。然后將這些抽取出來的模擬信號樣值轉變成最接近的數(shù)字值。因為這些抽取出的樣值雖然在時間進行了離散化處理,但是在幅度上仍然保持著連續(xù)性,而量化過程就是將這些樣值在幅度上也進行離散化處理。最后是把量化過后的模擬信號樣值轉化為一組二進制數(shù)字代碼,并最終實現(xiàn)模擬信號數(shù)字化地轉變,然后將數(shù)字信號送入通信網(wǎng)進行傳輸。而在接收端則是一個還原過程,也就是把收到的數(shù)字信號變?yōu)槟M信號,通過數(shù)據(jù)模變換再現(xiàn)聲音以及圖像。如果信號發(fā)射器發(fā)出的信號本來就是數(shù)字信號,則不用在進行數(shù)據(jù)模變換的過程,可以直接進入數(shù)字網(wǎng)進行傳輸。
二、數(shù)字通信系統(tǒng)的應用
數(shù)字通信系統(tǒng)的關鍵性技術包括編碼、調制、解調、解碼以及過濾等。其中數(shù)字信號的調制以及解調是整個系統(tǒng)的核心也是最基本、最重要的技術。數(shù)字調制是通過對信號源的編碼進行調制,將其轉換成為能夠進行信道傳輸?shù)念l帶信號,即把基帶信號(調制信號)轉變?yōu)橐粋�高頻率的帶通信號(已調信號),而且由于在傳輸過程中為了避免信息失真、傳輸損耗以及確保帶內特性等因素,在進行信號進行長途傳輸以及大規(guī)模通信活動時必須對數(shù)字信號進行載波調制�，F(xiàn)階段的數(shù)字信號調制主要分為調幅、調相以及調頻三種。調幅是根據(jù)信號的不同,通過調節(jié)正弦波的幅度進行信號調制,目前最常見的數(shù)字信號是幅度取值為0和1為代表的波形,即二進制信號;調相是由于載波的相位受到數(shù)字基帶信號(調制信號)的控制,通常情況下載波相位和基帶信號是保持一致的,例如二進制基帶信號為0時,載波相位相應也為0;調頻是利用數(shù)字信號進行載波頻率的調制。解調就是講載波信號提取出來并經過還原得到信息的過程,它是調制的逆過程也被稱為反調制。目前解調的類型分為相干解調和非相干解調兩大類。數(shù)字通信的質量通常用信息傳輸速率、符號傳輸速率以及消息傳輸速率這三個指標來衡量。對于數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標通常用信息傳輸速率、符號傳輸速率以及消息傳輸速率這三個指標來衡量。
通信系統(tǒng)向數(shù)字化時代的轉變就是要從有線通信想無線通信,從公用移動網(wǎng)絡到專用網(wǎng)絡,從而實現(xiàn)全球化的數(shù)字通信理念。而且通過現(xiàn)有的綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)絡為基礎,通過一個多用途的用戶網(wǎng)絡接口就可以輕松實現(xiàn)信號發(fā)出端到接收端全程數(shù)字傳輸與交換的新型通信網(wǎng)。利用這種新型技術可以擴充通信業(yè)務的范圍,而且還具有更加經濟以及靈活的特點,能夠與現(xiàn)有的計算機互聯(lián)網(wǎng)、多媒體信息網(wǎng)、公共電話網(wǎng)以及分組交換數(shù)字網(wǎng)等進行任意轉換。隨著數(shù)字通信設備的發(fā)展和不斷完善,利用微處理技術對數(shù)字通信系統(tǒng)的信號進行轉變,還能夠使設備更加靈活的應用到各種長途以及市話當中。由于長途通信線路的投資遠大于終端設備,為了提高長距離傳輸?shù)慕洕?未來高度、大容量的數(shù)字通信系統(tǒng)也將成為主流趨勢,而且隨著數(shù)字集成電路技術的發(fā)展,數(shù)字通信系統(tǒng)的設備制造也越來越容易,成本更低、可靠性也更高。
三、結束語
伴隨著社會的不斷發(fā)展,數(shù)字通信的應用也已經越來越廣泛。數(shù)字通信可以大大改善通信質量、提高通信傳播速率、豐富通信內容數(shù)字通信也促進了經濟發(fā)展進步不僅為整個通信連跳帶來了無限商機其更加快捷、有保障通信方式也為商業(yè)增添了新活力。
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