白勇
数字通信
（1）
2013年9月16日
海南大学信息学院
Course text book:
?“Digital Communications (Fifth Edition)”, by John G. Proakis
2
Additional recommended books:
?“Principles of Digital Communication” ,
by Robert G. Gallager
3
Additional recommended books:
?“Digital communications: Fundamentals and Applications”
by Bernard Sklar, Prentice Hall
数字通信：基础与应用（英文版上下册）（全二册）
电子工业出版社2008年3月第二次印刷
4
课件
?公共邮箱：digitalcomm@https://www.doczj.com/doc/1e10153420.html, ?密码：haida123
5
6
学习的三部曲
通信的概念
自从人类存在开始，通信就已经存在，通信的目的一直没有发生过改变，变化的只是通信的方式。
通信的概念:所谓通信是指通过某种媒质进行的信息传递。什么是信息（information）？
一般指数据、消息中所包含的意义，可以使消息（message）中所描述事件的不定性减少。
?什么是媒质？媒质（media）即“介质”，当一种物质存在于另一种物质内部时，后者就是前者的介质。
?在通信中所指的媒质是能传输信息的渠道。
如有线介质（导线）、无线介质（空气、水）。。
电话线双绞线同轴电缆光纤
通信媒质
古代通信
信鸽烽火台
驿站灯塔
近现代通信
电话(telephone)电报(telegraph)
从手机谈起
苹果iPhone4 拆解
世界上第一台使用电容屏的手机
MSM8260
集成3G移动宽带连接
支持单模HSPA+网络，下载速度达14 Mbps，上传速度达5.6Mbps，支持GSM、GPRS和EDGE 内置第八代GPS引擎，具有独立GPS和辅助GPS模式
支持Wi-Fi和蓝牙连接
通信技术概览
学习中心_________ 姓名_____________ 学号 西安电子科技大学网络与继续教育学院 《数字通信技术》全真试题 （闭卷90分钟） 题号一二三四五总分 题分10 10 10 30 40 得分 一、单项选择题（2分/题，共5个） 1. 在通信系统中，信息源的作用是把待传输的信号转换成原始电信号，它输出的信号称为：（） (A) 模拟信号 (B) 数字信号 (C) 基带信号 (D) 频带信号 2. 信号经过调制后再送到信道中传输的通信方式，我们称之为：（） (A) 数字通信 (B) 模拟通信 (C) 基带传输 (D) 频带传输 3. 以下不包含在编码信道中的设备是：（） (A) 调制器 (B) 发转换器 (C) 传输媒质 (D) 收转换器 4. 下列对FDM与TDM两种复用方式的比较中不正确的是：（）
(A) FDM信号在时间域上混叠，而TDM信号在频率域上是混叠的 (B) FDM信号属于频带信号，而TDM信号属于基带信号 (C) FDM对信道的线性要求与单路时一样，而TDM比单路时要严格 (D) FDM和TDM一样，N路复用时对信道带宽的要求是单路时N倍 5. 以下属于TCP/IP协议体系结构中传输层协议的是：（） (A) FTP (B) TCP (C) DNS (D) IP 二、填空题（1分/空，共10个） 1. 凡信号的某一参量只能取有限个数值，且常常不直接与消息相对应的，称为________ ，有时也称为________ 。 2. 在数字通信中，按照数字信号排列的顺序不同，可将通信方式分为________ 和________ 。 3. 数字通信可以通过数字信号的，消除，因此具有更好的抗噪声性能。 4. 是指单位时间内传送的信息量，单位为。 5. 信道对信号的影响可归纳为两点：一是的影响，二是 的影响。 三、判断题（2分/题，共5个） 1.（）时间上是离散的信号一定是数字信号，也称为离散信号。 2.（）在信息速率相同的条件下，多进制信号的码元传输速率要小于 二进制信号。 3.（）无线电噪声的频率范围很宽广，但是干扰频率是固定的，因此
《数字通信技术》综合习题1 1．理解基带信号与频带信号的区别，模拟信号与数字信号的区别。 答： 基带信号－直接由信息转换得到的电信号，二进制编码中，符号'1'和'0'用相应脉冲波形的"正"和"负"或脉冲的"有"和"无"来表示。由于频带从零开始一直扩展到很宽，因此属于基带信号。 频带信号－基带信号经过各种正弦调制后，把基带信号的频谱搬移到比较高的频率范围的信号。 模拟信号：信号中代表消息的电参量的状态数为无穷多个，在幅度上和时间上连续变化的信号。这种信号称为模拟信号。举例：以信号电压幅度变化图示举例。 数字信号：相对模拟信号，若代表消息的电参量的状态数为有限个，则 称之为数字信号。举例：以信号电压幅度变化图示表示。 相对而言，模拟信号比较适合于传输，数字信号则比较适合于处理。 3．试述数字通信的特点。 答： 与模拟系统相比，数字通信系统有以下优点： 1、抗干扰能力强，无噪声积累； 2、利于与计算机技术结合，进行信号的存储和处理，提高了通信效率； 3、便于加密，保密性强； 4、数字通信系统可以传输各种信息；
与模拟系统相比，数字通信系统有以下缺点： 1、与模拟通信系统比较，占据的带宽较宽，频带利用率不高。 2、数字通信系统对同步要求高，系统设备比较复杂，要有集成电路技 术作基础。 4、解释数字通信系统中有效性和可靠性的含义及具体的衡量指标。 答： 有效性：指消息传输的多少。即指单位时间内，在给定信道所传输信息 内容的多少。 可靠性：指消息传输的质量，即指接收信息的准确程度。 数字通信系统中有效性采用码元速率RB和信息速率Rb来表示： 1、码元速率RB：指单位时间传输码元的数目。单位为波特，记为Baud 或B。码元速率与进制无关，只与码元宽度有关。 码元速率又叫调制速率。它表示调制过程中，单位时间调制信号波（即 码元）的变换次数。 图示表示：调制速率的概念,一个单位调制信号波的长度为T秒，则调制速率为1/T。 2、信息速率Rb：指每秒钟传输的信息量。单位：比特/秒，记为bit/s 或b/s或bps。注意在实际系统中常用比特率（单位bps）衡量一个系统的传输速率，其一般指的是单位时间内传输的二进制信号的位数，而 不是信息速率的概念。 数字通信系统的可靠性常用差错率来表示，即信号传输过程中出错的概率，常用误码率和误信率表示。
数字通信中几种调制方式的星座图由于实际要传输的信号（基带信号）所占据的频带通常是低频开始的，而实际通信信道往往都是带通的，要在这种情况下进行通信，就必须对包含信息的信号进行调制，实现基带信号频谱的搬移，以适合实际信道的传输。即用基带信号对载波信号的某些参量进行控制，使载波的这些参量随基带信号的变化而变化。因为正弦信号的特殊优点（如：形式简单，便于产生和接受等），在大多数数字通信系统中，我们都选用正弦信号作为载波。显然，我们可以利用正弦信号的幅度，频率，相位来携带原始数字基带信号，相对应的分别称为调幅，调频，调相三种基本形式。当然，我们也可以利用其中二种方式的结合来实现数字信号的传输，如调幅-调相等，从而达到某些更加好的特性。一．星座图基本原理一般而言，一个已调信号可以表示为：（1）上式中，是低通脉冲波形，此处，我们为简单处理，假设，，即是矩形波，以下也做同样处理。假设一共有（一般总是2的整数次幂，为2，4，16，32等等）个消息序列，我们可以把这个消息序列分别映射到载波的幅度，频率和相位上，显然，必须有才能实现这个信号的传输。当然，我们也不可能同时使用载波信号的幅度、频率和相位三者来同时携带调制信号，这样的话，接收端的解调过程将是非常复杂的。其中最简单的三种方式是： (1.当和为常数，即时，为幅度调制(ASK。 (2.当和为常数，即时，为频率调制(FSK。(3.当和为常数，即时，为相位调制(PSK。我们也可以采取两者的结合来传输调制信号，一般采用的是幅度和相位结合的方式，其中使用较为广泛的一项技术是正交幅度调制(MQAM。我们把（1）式展开，可得：（2）根据空间理论，我们可以选择以下的一组基向量：其中是低通脉冲信号的能量，。这样，调制后的信号就可以用信号空间中的向量来表示。当在二维坐标上将上面的向量端点画出来时，我们称之为星座图，又叫矢量图。也就是说，星座图不是本来就有的，只是我们这样表示出来的。星座图对于判断调制方式的误码率等有很直观的效用。由此我们也可以看出，由于频率调制时，其频率分量始终随着基带信号的变化而变化，故而其基向量也是不停地变化，而且，此时在信号空间中的分量也为一个确定的量。所以，对于频率调制，我们一般都不讨论其星座图的。二．星座图的
判断题（共10道小题，共50.0分） 1.线路保护倒换比环形网保护倒换的业务恢复时间快。 A.正确 B.错误 知识点: 第二次阶段作业 学生答 案: [A;] 得分: [5] 试题分 值: 5.0 提示: 2.误码率主要由信噪比最差的再生中继段所决定。 A.正确 B.错误 知识点: 第二次阶段作业 学生答 案: [A;] 得分: [5] 试题分 值: 5.0 提示: 3.再生中继系统没有噪声的累积。 A.正确 B.错误 知识点: 第二次阶段作业 学生答[A;]
案: 得分: [5] 试题分 值: 5.0 提示: 4.AMI码符合对基带传输码型的要求，是最理想的基带传输码型。 A.正确 B.错误 知识点: 第二次阶段作业 学生答 案: [B;] 得分: [5] 试题分 值: 5.0 提示: 5.CMI码的最大连“0”个数为3个。 A.正确 B.错误 知识点: 第二次阶段作业 学生答 案: [A;] 得分: [5] 试题分 值: 5.0 提示: 6.信息净负荷的第一个字节在STM-N帧中的位置是不固定的。 A.正确 B.错误
知识点: 第二次阶段作业学生答 案: [A;] 得分: [5] 试题分 值: 5.0 提示: 7.SDH网中没有交换设备。 A.正确 B.错误 知识点: 第二次阶段作业 学生答 案: [A;] 得分: [5] 试题分 值: 5.0 提示: 8.PCM三次群的形成一般采用异步复接。 A.正确 B.错误 知识点: 第二次阶段作业 学生答 案: [A;] 得分: [5] 试题分 值: 5.0 提示: 9.码速调整之后各基群的速率为2112kbit/s。 A.正确
一、判断题（共10道小题，共50.0分） 1.数字通信系统只需做到位同步和帧同步，便可保证通信的正常进行。 A.正确 B.错误 2.收端定时系统产生位脉冲、路脉冲等的方法与发端一样。 A.正确 B.错误 3.PCM30/32路系统信令码的编码没有任何限制。 A.正确 B.错误
4.帧同步码位选得越长越好。 A.正确 B.错误 5.A律13折线编码器（即逐次渐近型编码器）编出的码字是非线性码。 A.正确 B.错误 6.A律13折线编码器和解码器均要进行7/11变换。 A.正确 B.错误 7.逐次渐近型编码器中
B.错误 8.N不变时，非均匀量化与均匀量化相比，大、小信号的量化误差均减小。 A.正确 B.错误 9.抽样时若不满足抽样定理会产生量化误差。 A.正确 B.错误 10.时分多路复用的方法不能用于模拟通信。 A.正确
二、单项选择题（共10道小题，共50.0分） 1.前方保护的前提状态（即前方保护之前系统所处状态）是（）。 A.同步状态 B.捕捉状态 C.失步状态 D.后方保护 2.PCM30/32路系统第23路信令码的传输位置（即在帧结构中的位置）为（）。 A.F７帧TS16的前４位码 B.F７帧TS16的后４位码 C.F8 帧TS16 的前４位码 D.F8 帧TS16 的后４位码
3.PCM30/32路系统传输复帧同步码的位置为（）。 A.Fo帧TS16前4位码 B.Fo帧TS16后4位码 C.F1帧TS16前4位码 D.F1帧TS16后4位码 4.PCM30/32路系统帧同步码的码型为（）。 A.0011011 B.0110110 C.0000 D.1101110 5.PCM30/32路系统传输帧同步码的时隙为（）。 A.TS0时隙 B.奇帧TS0时隙
085208 电子与通信工程 1、本学科硕士点情况及研究方向 电子与通信工程覆盖通信与信息系统、信号与信息处理、电路与系统、电磁场与微波技术、物理电子与光电子学、微电子学与固体电子学等学科。2010年开始招生。 本硕士点主要研究方向包括：通信网络与信息安全、无线传感器与射频通信、数字视频与图像处理技术、移动通信、光通信技术、嵌入式系统、信号与信息处理技术、DSP 技术与应用、光电显示技术等。 近几年紧密结合学科发展方向和企业技术进步需要，在可信可控通信网络协议、广义编码与时空编码理论及应用、IPV6的实时通信技术、无线传感器网络及应用、目标识别与图像处理、视频通信与高效视音频编解码技术、无线测控网络、消费电子产品的方面进行了研究，大部分成果已得到应用。 2、培养目标及硕士点开设的主要课程 培养从事通信与信息系统、信号与信息处理、电路与系统、电磁场与微波技术、物理电子与光电子学、微电子学与固体电子学等学科，从事光纤通信、计算机与数据通信、卫星通信、移动通信、多媒体通信、信号与信息处理、通信网设计与管理，集成电路设计与制造、电子元器件、电磁场与微波技术等领域从事管理、研究、设计运营、维修和开发的高级工程技术和管理人才。电子与通信工程领域工程硕士要求掌握本领域扎实的基础理论和宽广的专业知识以及管理知识，较为熟练地掌握一门外国语，掌握解决本领域工程问题的先进技术方法和现代技术手段，具有创新意识和独立承担工程技术或工程管理等方面的能力。 基础理论课包括：矩阵论、随机过程； 专业基础及专业课包括：泛函分析、现代通信原理、压缩编码理论、神经网络原理与应用；必修课包括：现代数字信号处理、嵌入式系统原理与应用、图像处理与模式识别。 3、导师队伍情况及部分导师简介 学科目前已拥有一支年龄、专业知识、技术职称结构合理的师资队伍。学科现有34名教师，包括8名教授和16名副教授，硕士生导师18人，协作导师3人，其中校外兼职导师5人，其中2人为兼职博士生导师。拥有江西省百千万第一、二人选3名，江西省教学名师2人，江西省学科带头人3名。 张小红：博士、教授，省级三八红旗手、省优秀教师、江西省高等学校学科带头人；获省级教学科研成果4项。主要研究方向为：混沌扩频通信、细胞神经网络、信息隐藏与伪装；
数字微波通信技术的发展及应用 摘要：数字微波通信技术是在时分复用技术的基础上发展而来的一种新技术， 不仅可以传输电话信号，还可以传输数据信号及图像信号，所以在十分广泛的领 域都得到了应用，特别是在科学技术日新月异的当今时代，数字微波通信技术大 的发展前景十分广阔，应用范围也越来越广泛。可见，对数字微波通信技术的发 展及应用进行研究具有十分重要的现实意义，本文主要对此进行探究。 关键词：数字微波通信技术；发展；应用 微波是当今时代应用范围十分广阔的一种通信传输方式，数字微波通信技术 就是利用微波来传输数字信息的一种方式，同时还能够利用电波空间传输各种信 息甚至是对相互之间没有任何关联的信息进行传输，而且还能够在此基础上再生 中继，不得不说这是一种发展十分迅速的一种通信方式，本文主要对数字微波通 信技术的发展及应用进行研究，希望能够有效促进数字微波通信技术的不断发展。 1 数字微波通信技术的特点 数字微波通信技术之所以发展迅速且应用范围十分广泛是因为其具有其独特 的优势。数字微波通信技术的特点及其具体表现详见下表： 表1 数字微波通信技术的特点及其具体表现 2 数字微波通信技术的发展 微波通信技术是微波频段借助于地面视距进行信息传播的一种无线通信技术，已经出现了近几十年的时间。在出现初期阶段，微波通信系统通常是模拟制式的，它与当时的同轴电缆载波传输系统相同都是通信网长途传输干线的重要传输方式。具体而言，我国各个城市之间的电视节目是通过微波来进行传输的。20世纪70 年代初期随着科学技术的进步，人们开发出了几十兆比特每秒容量的数字微波通 信系统，可以说这个阶段是通信技术自模拟阶段向数字阶段转变的关键时期。20 世纪80年代末期，同步数字系列在传输系统中已经变得十分常见，可以说已经 被普遍应用，数字微波通信系统的容量也随之不断增大。当前，我们已经进入了 科学技术日新月异的新时代，数字微波通信技术与光纤、卫星一起被看作现代通 信技术的重中之重。 当今时代，数字微波通信技术不仅在传统传输领域内得到了关注，更在固定 宽带接入领域得到了众多专家学者的高度重视，可见数字微波通信技术发展态势 良好，发展前景十分广阔。 3 数字微波通信技术的主要发展方向 3.1 实现正交幅度调制级数的提升以及严格限带 要有效提升数字微波通信技术的频谱利用率一般需要应用到多电平正交幅度 调制技术，当前阶段，通常要应用到256与512正交幅度调制，未来还会应用到1024和2048正交幅度调制。此外，对于信号滤波器的设计要求也会变得越来越 严格，必须要确保其余弦滚降系数可以维持在一定范围内。 3.2 网格编码调制及维特比检测技术 采取复杂的纠错编码技术可以有效降低系统的误码率，但是这会导致系统的 频带利用率随之降低。这就要求我们必须采取有效措施来解决此问题，网格编码 调制技术就是不错的选择，可以有效处理该问题。需要注意的是，利用网格编码 调制技术需要使用维特比算法来进行解码。但是，在数字信号高速传输的当今时代，使用这种解码算法是具有一定难度的。
前言 很高兴地欢迎Masoud Salehi教授作为《数字通信（第五版）》的合作著者。这一新版本进行了较大的修订并重新组织了论题，特别是在信道编码和译码方面，同时还增加了一章关于多天线系统的内容。 本书适合作为电子工程系一年级研究生课程的教材，也适合从事数字通信系统设计工程师作为自学课本和参考书。为了更好地阅读本书，读者应具备基本的微积分、线性系统理论以及概率和随机过程的预备知识等背景知识。 第1章是本书主题的导引，包括回顾与展望、信道特征的描述和信道模型。 第2章是对确定信号和随机信号分析内容的复习，包括带通和低通信号的表示、随机变量尾部概率边界、总和随机变量中心极限定理，以及随机过程。 第3章论述数字调制技术和数字调制信号的功率谱。 第4章重点分析加性高斯白噪声（AWGN）信道的最佳接收机及其差错率性能。本章还包括格的入门知识和基于格的信号星座图，以及有线和无线通信系统链路预算分析。 第5章专门论述了基于最大似然准则的载波相位估计和定时同步的方法，描述了面向判决和非面向判决的两种方法。 第6章是信息论基础，包括无损信源编码、有损数据压缩、不同信道模型的信道容量以及信道可靠性函数。 第7章论述线性分组码及其特性，包括循环码、BCH码、RS码和级联码。描述了软判决和硬判决两种译码方法，及其在AWGN信道中的性能评估。 第8章论述基于网格和图形的编码，包括卷积码、Turbo码、低密度校验码、带限信道网格码和基于格的编码，同时也论述了译码算法，包括维特比算法及其在AWGN信道上的性能、Turbo码的迭代译码BCJR算法，以及和积算法。 第9章重点论述带限信道的数字通信。本章的论题包括带限信道的特征和信号设计，有符号间干扰和AWGN信道的最佳接收机，准最佳均衡方法，亦即，线性均衡、判决反馈均衡和Turbo均衡。 第10章论述自适应信道均衡，描述LMS和递归最小二乘算法及其性能特征，本章还论述盲均衡算法。 第11章论述多信道和多载波调制。论题包括多信道二进制和M元正交信号在AWGN信道中的差错率性能；有AWGN非理想线性滤波器信道的容量；OFDM调制/解调；在OFDM系统中的比特和功率分配；降低OFDM中峰均功率比的方法。 第12章着重论述扩频信号与系统，重点是直接序列和跳频扩频系统及其性能，本章强调在扩频信号设计中编码的获益。 第13章论述衰落信道上的数字通信，包括衰落信道的特征以及多径扩展和多普勒扩展等重要的关键参数。介绍了几种信道衰落的统计模型，重点是瑞利（Rayleigh）衰落、赖斯（Rice）衰落和Nakagami衰落。分析了OFDM系统中多普勒扩展引起的性能减损，并描述了降低这种性能减损的方法。 第14章着重论述衰落信道的容量和编码设计。在介绍遍历容量和中断容量之后，研究衰落信道的编码。对带宽高效的编码和比特交织编码调制进行了分析，推导了在瑞利衰落和赖斯衰落中编码系统的性能。 第15章论述多天线系统，通常称为多输入多输出（MIMO）系统，用来实现空间分集和空间复用。本章的论题包括MIMO信道检测算法，在有AWGN、有或无信号衰落情况下MIMO信道的容量，以及空时编码等。
北京邮电大学高等函授教育、远程教育《数字通信技术与应用》综合练习题答案 一、填空题 1、幅度连续幅值是离散的 2、频分制时分制 3、幅度时间模拟 4、有效性可靠性 5、抽样量化编码 6、译码低通 7、是根据语音信号波形的特点，将其转换为数字信号 8、提取语音信号的一些特征参量对其进行编码 9、时间上抽样定理 10、幅度上 11、均匀量化非均匀量化 12、=△/2 >△/2 13、模拟压扩法直接非均匀编解码法 14、起始电平量化间隔 15、127 128△ 32△ 512△ 16△ 64△ 56△ 1024△ 16、125μs 256比特 8000 17、传帧同步码和失步告警码 传各路信令码、复帧同步码及复帧对告码 TS1～TS15、TS17～TS31
18、抽样合路分路 19、256kHz 8个控制编、解码用 20、防止假失步（m-1）Ts 同步状态 21、防止伪同步（n-1）Ts 捕捉状态 22、PCM复用数字复接数字复接 23、同步复接 复接时造成重叠和错位 24、按位复接按字复接按位复接 25、同步复接异步复接 26、100．38μs 848bit 27、820bit 28bit 4bit 28、插入码元去掉插入的码元（削插） 29、光纤同步信息传输 30、电接口光接口 31、段开销净负荷管理单元指针 32、终端复用器分插复用器再生中继器 同步数字交叉连接设备 33、未经调制变换的数字信号 从零开始的某一段频带 34、未经调制变换的基带数字信号直接在电缆信道上传输 35、NRZ码 36、10 37、3个 38、码间干扰误码 39、再生中继器 40、均衡放大定时钟提取抽样判决与码形成
一. 通信系统的基本框图，每个框图写2行。 1. 信源编码：信号一般首先经过AD变换，将模拟信号采样量化变成数字信号，便于传输，再去除信源信号中的冗余成分，提高传输的有效性，提高效率。 2. 信道编码：信道编码通过增加冗余，提高传输的可靠性，具有检错和纠错功能；与交织器共同对抗多径衰落 3．交织器与解交织器：本身不具有纠错功能，只是将数据重新排列。交织器主要用于对抗突发错误，将突发错误在时间上分散开，使其变为随机错误。必须与纠错编码技术相结合，才能对抗移动衰落信道的不利影响。利用了缓存技术，会引起时间上的延迟，需要增加延迟和存储空间。 4. 调制器 经典调制技术的功能主要是信号的频谱搬移，实现有效传输。 在现代通信技术中，信号处理和集成电路技术的发展使频谱搬移与其他部分分离。调制的概念有所扩展和延伸，好的调制器调制出的信号需要有较高的频谱效率、较低的误码率、较低的峰均比、较低的接收机复杂度或者能够对抗非线性带来的频谱扩散，抑制对相邻频带的干扰。经典调制技术延拓为空时编码、扩频调制和OFDM等 5. 射频发射：对信号进行放大、滤波，经由天线发送出去 6. 射频接收：对从天线接收的信号进行滤波、低噪声放大 7. 解调器：经典调制技术中，解调器的主要作用是对接收信号进行频谱搬移，从射频搬移到基带。在现代通信技术中，解调器需要完成同步、信道估计、检测的任务，并且软输出，是的解码器能够工作在软判决状态，对抗信道衰落，提高误码率，以正确接收信号 9. 信道解码：检测错误或纠正错误 10. 信源解码：恢复出信源编码前的信息 二. 移动通信信道的特点、缺陷，以及抵抗这些缺陷的措施 （1）多径传输环境 信号到达接收机的传输时间不同，将导致时延扩展。时延差小于时间分辨率时，不可分辨的多径叠加，造成衰落。时延差较大时，可分辨的多径，就会造成码间干扰或多址干扰。（2）时变传输环境 a. 终端的移动会造成多普勒频偏，这反映了信道随时间变化的速率，信道传输函数为时变函数。 b. 衰落快慢是相对于观察时间而言的，信道在一个码元时间内保持不变，则称为慢衰落，
?因特网 ?因特网组成 P8 1.边缘部分，用户直接使用，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和 资源共享； 2.核心部分，由大量网络和连接这些网络的路由器（边缘部分，称端系统 (end system)）组成。提供连通性和交换。 ?处于边缘部分的用户通信方式P9-10 1.客户服务器方式（C/S 方式），即Client/Server方式。（客户是服 务的请求方，服务器是服务的提供方） 2.对等方式（P2P 方式），即 Peer-to-Peer方式。（对等连接中的每 一个主机既是客户又同时是服务器。） ?交换技术：电路交换、分组交换、报文交换P11-15 1.电路交换的三个阶段：建立连接，通话，释放连接。在通话时，两用 户间占用端到端的资源，而由于绝大部分时间线路是空闲的，所以线路的传输速率 往往很低。 2.分组交换组成：报文、首部、分组。采用存储转发技术，即收到分组—— 储存分组——查找路由（路由选择协议）——转发分组。优点：高效、灵活、迅速、可 靠；缺点：时延、开销。关键构件：路由器 3.报文交换：先传送到相邻结点，然后转存 ?计算机网络的分类P17 ?1. **广域网 WAN**（Wide Area Network）：因特网的核心部分。?2. **城域网 MAN**（Metropolitan Area Network）：很多采用以太网技术。 ?3. **局域网 LAN**（Local Area Network） 4. **个人区域网 PAN**（Personal Area Network） ?从网络的使用者进行分类：公用网，专用网 ?性能指标P18:速率、带宽、时延
专用无线数字通信技术标准范文 随着社会的进步，专用无线电的地位和作用愈加突出，即时的 ___沟通、数据采集和图像、视频传输，为国防、公共安全、经济建设起到了无法替代的作用。 由美国 ___工业协会(tia)制定，经美国国家标准协会(ansi)认可的标准。p25(project 25)是itu提出的全球开放的数字通讯标准之一。用户主要是军队、公共安全、交通运输、应急通信等高端专业用户。 p25标准的演进分为两个阶段，第一阶段采用fd ___ (频分多址)技术，每个信道带宽12.5khz，上行、下行传输速率均为9.6kb/s，兼容模拟技术;第二阶段采用td ___时分多址双时隙技术，等效信道带宽6.25khz，上行速率9600b/s，下行速率1xxb/s。 p25标准是开放式的，允许各设备厂商的产品互相兼容;且具有向后兼容性，以融合现在的模拟通信技术。还包含了对 ___通信加密的要求;并将12.5khz的频谱带宽分成6.25khz或等效的频谱，通过缩窄带宽，提高频谱效率，p25采用广域设计，中继基站功率可达100w、 ___终端功率不低于5w。单个中继基站覆盖100km2，组建___通信系统需要的中继基站数量少，适合广域覆盖、调度功能要求高的用户使用。
2.2 tetra tetra(terrestrial trunked radio - 陆上集群无线电)数字集群通信系统是etsi(欧洲通信标准协会)为了满足专业部门对 ___通信的需要而设计、制订统一标准的开放性系统，采用数字td ___技术的专用 ___通信系统。 tetra数字集群通信系统可以在同 ___台提供 ___通信和数据传输，支持 ___终端脱网直通互联，可实现鉴权、具有空中接口加密和终端对终端加密功能。还具有虚拟专有网络功能，可在一个物理网络同时为互不关联的多个个体、群组服务。tetra具有频谱利用率高、通信质量好、组网方式灵活的优点，目前已实现如图像数据传输、 ___互联查询等许多新的应用。所以 tetra数字集群系统一投入商用就得到了迅速的发展。 tetra 系统抗干扰能力强，支持用户点对点单呼、点对多点组呼、应答组呼、单向点对多点广播呼叫以及 ___加密通话。 欧洲通信标准协会为了满足小范围用户对专用无线电通信的需要，制订了dmr(digital?mobile?radio)数字集群通信标准。该标准主要应用在小区域服务，如中小企业、 ___小区等用户。
在电子式互感器中数通信技术的应用 针对当前电子式互感器的研制情况，着重研究并解决了电子式互感器的数字同步和数字通信的关键技术难点。在数字同步技术方面，使用数字移相和相位均衡技术将数字信号波形大范围地前移并保持近似于线性的群延时；使用二次插值技术在小范围内进行精细的相位调整。在数字通信方面，针对IEC61850-9-2LE标准互操作性较差的缺陷,提出分布式采样值控制块的思想,定制了分布式采样值控制块之间的通信协议。 近几年来随着嵌入式技术和以太网通信技术的发展，电子式互感器在数字化变电站的应用成为研究的重点。与传统电磁式互感器相比，电子式互感器具有体积小、重量轻、绝缘性好、无饱和频带宽数字化等优点。电子式互感器一般由高压侧的系统由于高压传感器输出的模拟量值很小为减少传输过程中的误差和衰耗一般在高压侧将其转换成离散数字信号后发送实时电气量的采集由传统集中式改变为分布式后。不可避免地带来了采样同步问题采样同步技术成为决定电子式互感器性能高低的关键因素之一与同步采样相关的是数字通信标准深化了的概念将其作为逻辑设备融入到标准体系中其主要功能是数据的合并和发送为间隔层的保护测控设备提供时间一致的电流和电压数据。
电子式互感结构 上图是电子式互感器的整体框架，其中高压侧采集器的主要功能是模拟电信号的高精度采集并下传，本文将电子式互感器的采样同步机制下移到MU，省去了向采集器传送同步采样脉冲的上行光纤，简化了系统。 多路采集信号在MU汇合组包后通过最简单的通信协议栈向以太网发送采样测量值(SMV)数据包.这一过程决定了MU有多任务并行和强实时性的显著特征。但另一方面，IEC61850标准的互操作性和灵活性却导致具有复杂的通信协议栈和弱实时性,为了解决上述矛盾降低实现难度制定EC61850-9-2le标准该标准在采样值控制块预配置基础上将特定的通信服务映射到了以太网链路层仅保留协议集的sendmvmessage服务，以降低可互操作性为代价，简化电子互感式的设计。针对保护SMV报文高可靠性的特殊要求,在PHY保护通道扩展为8个独立的光口。保护用SMV报文以点对点方式直接连接到间隔层的保护测控装置。 电力系统中来自不同设备间隔的电流和电压信息必须利用公共的时钟脉冲做到同步。常用的时钟信号是:PPS或B码。其共同特征是:以秒为单位实现同步，即1 s同步一次。IEEE 1588精密时钟协议(PTP)是基于以太网的时间同步方式，它通过在主从时钟节点之间传递带时间戳的PTP报文计算主从时钟之间的时间偏差，以实现同步。
数字通信系统传输误码性能仿真（一） 摘要：脉冲幅度调制（PAM）、频移键控（PSK）、正交振幅调制（QAM）等数字信号调制解调模式在经典和现代通信中得到广泛应用。不同调制方式在不同的条件下传输可靠性能不尽相同。 Matlab/Simulink包含多种仿真模块库，可以对各种通信调制方式的调制解调进行仿真，并验证其传输可靠性能。 关键字：通信系统、仿真、PAM、PSK、QAM Abstract:Digital signal modulation and demodulation modes such as pulse amplitude modulation (PAM), frequency shift keying (PSK), quadrature amplitude modulation (QAM)are widely used in classical and modern communication. The transmission reliability of different modulation are different under different conditions. Matlab/Simulink contains a variety of library of simulation modules for various communications modem modulation to simulate and verify its transmission reliability. Keywords: communication systems, simulation, PAM,PSK,QAM 0 引言 系统仿真是进行协议标准制定、算法分析优化和产品总体设计的重要步骤，对验证算法和理论的设计性能、缩减设计开发时间、降低总体成本具有重要意义。传统的系统仿真方法主要使用基于C语言等计算机编程语言的方法，工作量大，效率低，仿真程序的可读性、可靠性、可移植性无法达到现代大中型系统的要求。MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境，具有数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等功能，可以极大减轻系统仿真的工作负担，提高效率。 无线通信系统具有多种调制解调方式。不同调制解调系统在加性高斯噪声信道中传输的过程中可能遭到噪声的干扰，从而在接收端出现误码现象。借助Matlab/Simulink强大的计算和仿真能力，可以对各种不同调制解调系统进行仿真，分析其抗噪声性能，为新型通信系统的改进和设计提供参考，具有重要意义。 1 脉冲幅度调制PAM PAM调制是以脉冲信号的幅度携带信息的一种调制方式，用基带信号m(t)去改变脉冲的幅度，使数字脉冲携带基带信号的信息。其传输误码主要来自信道中的干扰噪声使传输信号的幅度改变，使解调端判决器产生误判。 1.1 系统仿真框图： M进制PAM调制解调系统框图如下图所示：
题目: 浅谈数字通信的优点与应用 专业：电子信息科学与技术 学号： 0950720071 姓名：蔡旭芬 指导教师：肖正安 物理与电子信息学院 二〇一二年
摘要 数字通信,作为通信行业中的后起之秀,相对于传统的模拟通信,有抗干扰能力强,通信质量不受距离影响,信号易于调制、保密性高，可自动发现与控制差错，可与计算机相连接，支持多种通信业务，对应用设备要求低等一系列优势特点。本文通过与模拟通信做对比，总结了数字通信的优势。此外，对数字通信的应用领域及发展前途也进行了简单的介绍。 关键字：数字通信系统，数字信号，应用
1数字通信的介绍 1.1数字通信数字通信是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后在传输的通信方式。通俗而言，即利用数字信号来传递消息。“0”和“1”是数字通信中运用的两种符号，数字通信系统按照一定的规律，在编码器中先将消息信号进行采样，对样本进行0,1编码的数字化处理，使其形成呈一定排列形状的组合代码，再进入通信线路将此代码发送至对方。对方收到电码后，由解码器还原出原来的电话信号，由此实现通信传递的目的。数字通信的主要技术设备包括发射器、接收器以及传输介质，具体传递流程为：信源-调制器-编码器-加密器-信道-解密器-解码器-解调器-信宿。 数字通信的信息源与接受者可以是人，也可是机器，因此数字通信能实现人与人之间、人与机器之间、机器与机器之间的通信。同时，数字通信具有抗干扰能力强、易于调制、可加密、可与计算机连接等优势特点。 1.2数字通信与模拟通信的比较模拟通信技术成熟，其信号形成简单、直观，系统设备简易，占用频带窄。模拟信号是通过直接调制的形式形成的，其信号传播过程中易发生畸形，一旦受干扰，随系统的冲击是不可修复的。因此，模拟信号通信质量、抗干扰能力较差。电话、无限通讯中运用的就是模拟信号。 1．3数字通信的优点与模拟通信相比，数字通信具有明显的优势。它抗干扰能力强,通信质量不受距离影响,信号易于调制、保密性高，可自动发现与控制差错，能与计算机相连接，支持多种通信业务，对应用设备要求低。
2-04 试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数据，数字 信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。 答：数据(data)：传送消息的实体。 信号(signal)：数据的电气的或电磁的表现。 模拟数据(analogous data)：消息的参数的取值是连续的数据。 模拟信号(analogous signal)：消息的参数的取值是连续的信号。 基带信号（baseband signal)：来自信源的信号。通常指数字信号，含有低频成份或直流成份。 带通信号（Bandpass signal)：把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以 便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道） 数字数据(digital data)：代表消息的参数的取值是离散的数据。 数字信号(digital signal)：代表消息的参数的取值是离散的信号。 码元(code)：在使用时间域（简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。 单工通信（Simplex Communication）：只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。 半双工通信（Half-duplex Communication）：通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当 然也就不能同时接收)。 全双工通信（Full-duplex Communication）：通信的双方可以同时发送和接收信息。 串行传输（Serial transmission）：使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占 据一个固定的时间长度。 并行传输(Parallel transmission)：在传输中有多个数据位同时在设备之间进行的传输。 2-05 物理层的接口有哪几个方面的特性？各包含些什么内容？ 答：物理层的接口有机械特性、电气特性和功能特性。 （1）机械特性说明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。 （2）电气特性说明在接口电缆的哪条线上出现的电压应为什么范围。即什么样的电压表示1 或0。 （3）功能特性说明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。（4）规程特性说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。 2-06 数据在信道中传输受哪些因素限制？信噪比能否任意提高？香农公式在数据通信中的意义是什 么？"比特/秒"和"码元/秒"有何区别？ 答：数据在信道中传输受信道带宽、信噪比、每码元表示的比特数等因素限制； 由于受各种发送设备等各种自然因素的限制，实际中信噪比不可能任意提高； 香农公式在数据通信中的意义：可以通过提高信道的带宽或信道中的信噪比来提高信道
数字通信技术和对电缆电性能要求简介通信的基本任务就是克服时域、时空障碍，迅速及时地传递信息。人类社会要进行信息交流就离不开通讯。通信是推动社会文明、进步及发展的巨大推动力。现代的人类社会已经进入信息时代。现代通信系统就是信息时代的生命线。 电线电缆（含光纤光缆）作为通信和通信系统传输信息的一种主要传输媒介，它的品种规格、电缆的结构和性能，它的生产制造工艺、新型材料的使用和发展，都和通信及通信系统的发展息息相关。因此电线电缆工作者，有必要对通信和通信系统有所认识和了解。 1通信 通信即信息的传送过程，就是把信息从一个地方传送到另一个地方。信息可以是声音、图像、数据、以及它们的各种组合。 现代通信是集声音、图像、文字为一体的综合性的多种信息服务体系。因此现代通信网已是一个综合业务数字网。为适应世界性的经济和政治活动的需要，人们已经建立起了世界性的全球通信网，现代通信已成为当今世界最重要的信息技术服务。 现代通信技术可分为：电通信和光通信两类。电通信又可分为有线通信（从架空通信明线到对称通信电缆、同轴电缆、光纤光缆）和无线通信（广播电视、微波接力、卫星等）。 2 信息 知识来源于信息，信息是事物运动状态及变化的反映。当今世界已步入信息时代，信息已成为经济发展的战略资源和独特的生产要素。
以远程通信网络计算机、视频等多媒体终端相结合建立起来的现代信息传输系统和完备的信息服务体系，已成为一个国家或地区经济发达程度的重要标志。 人类社会需要交流、沟通、传递的信息有声音、文字、符号、音乐、图像和数据以及它们的各种组合。如电视是声音和图像的组合，此时电视信息通常是被频率为几兆赫（MHz）到几百兆赫（THz）的电磁波所携带。 3，信号 现代通信的任务是传递信息、语音、图像和数据等，信息本身并不能直接快速地、远距离地传送。为此需要通过物理变化将语音、图像、数据转换成相应的电信号，这些电信号再经过处理（调制）后乘载在高频载波上，已调制的载波以电磁波的形式在信道（有线或无线）中传输。在接受端再将电信号，还原（解调）成原有的语音、图像、数据等信息。 现在普遍采用的是用电信号进行的电通信；目前的光通信网通信采用的已然是采用光——电——光（OEO）技术，即将电信号转化成光信号，然后在光纤光缆中传输，在系统的接受端再将光信号转换成电信号。在高速数据传输时，采用这种光电子转换方法的价格相当高。在40Gb/s下的电信号的交换已经相当困难。 随着光通信技术的发展，今后将会实现全光通信。全光通信，它是在发送端将各种信息转换成光信号发送出去，然后在接收端把光信号还原，实现信息的传递是以光传输方式进行的，网络的交换功能直接
第一章 一、名词解释 广域网——覆盖范围从几时千米到几千千米，可以将一个国家、地区或横跨几个州的网络互连起来。 城域网——可以满足几时千米范围内的大型企业、机关、公司的多个局域网互连需要，并能实现大量用户与数据、语言、图像等多种信息传输的网络。 局域网——用于优先地理范围（如一幢大楼），将各种计算机、外设互连起来的网络。 通信子网——由各种通信控制处理机、通信线路与其他设备组成，负责全网的通信处理业务。 资源子网——有各种主机、外设、软件与信息资源组成，负责全网的数据处理业务，并向网络用户提供各种网络资源与网络服务。 计算机网络——以能够相互共享资源的方式连接起来的自治计算机系统的集合。 分布式系统——存在着一个能为用户自动管理资源的网络操作系统，由他来自动调用完成用户任务所需的资源，整个网络系统对用户来说就像一个大计算机系统一样。 二、单选 1、在计算机网络发展过程中，（）对计算机的形成与发展影响最大。 A.ARPANET B.OCTOPUS C.DATAPAC D.Newhall 2、目前计算机网络定义来源于（）的观点。 A.广义 B.资源共享 C.狭义 D.用户透明 3、计算机网络中负责执行通信控制功能的是（）。 A.大型机 B.终端控制器 C.中型机 D.通信控制处理机 4、目前，实际存在与使用的广域网基本都采用（）拓扑。 A. 网状 B.环形 C.星形 D.总线型 5、计算机网络分为广域网、城域网和局域网，其划分的主要依据是网络的（）。 A.拓扑结构 B.控制方式 C.覆盖范围 D.传输介质 6、X.25网是一种（）。 A.无线局域网 B.公用电话交换网 C.光纤城域网 D.公用分组交换网 7、如果要将一个建筑物中的几个办公室联网，通常采用的技术方案是（）。 A.互联网 B.局域网 C.城域网 D.广域网 8、网络拓扑通过网络结点与通讯线路之间的几何关系表示（）。 A.网络结构 B.主从关系 C.网络服务 D.映射关系 三、判断 1、广播是网络的主要特点是采用分组储存转发与路由选择技术。 2、计算机网络与分布式系统的主要区别不在物理结构，而在高层软件上。 3、Internet是将无数台微型计算机通过路由互连的大型网络。 4、ATM的信元长度最小为53字节。 5、B-ISDN在层采用了X.25协议。 6、在点一点式网络中，每条物理线路连接一对计算机。假如两台计算机之间没有线路直接连接，则他们之间需要通过广播方式传输数据。 7、广域网的拓扑结构主要取决于他的通信子网结构。 第二章 一、名词解释 1、基带传输——在数字通讯信道上直接传输数字信号的方法。 2、频带传输——利用模拟通信信道传输经过转换的数字信号的方法。
数字通信技术与现代生活 通信1012班1020119231 孙慧婷 一、数字通信技术的主要优点 数字通信已广泛应用于各个频段和各种通信方式中, 成为当今通信发展的一种必然趋势。它是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后在传输的通信方式。它的主要技术设备包括发射器、接收器以及传输介质。数字通信系统的通信模式主要包括数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统以及模拟信号数字化传输通信系统三种。数字通信的主要优点在于用数字信号传送信息易于再生, 可减小传输中的失真易于用脉冲数字电路来实现, 设备可做到体积小、重量轻可以引入计算技术, 应用微处理器及单片微机, 发挥各种数字信号处理及智能化控制功能数字信号易于加密便于采用纠错编码和扩频技术, 提高抗干扰能力。数字通信之所以取得迅速的发展不是偶然的现象, 有其理论上、技术上和客观需求上的基础从理论分析开始, 人们早就认识到数字通信在理论上比模拟通信具有一系列优点。除上述各点外, 在频带和功率的有效利用方面也更为有利计算技术和微电子学的进展为通信的数字化提供了坚实的技术基础人们在社会生活中对多种功能综合服务的需要是数字通信发展的强大动力。 二、数字通信技术相关的社会理念 “数字城市”：从广义上说，是通过宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源并加以充分利用，建立电子商务、电子政务、科技信息系统、劳动和社会保障信息系统等子系统，通过发展信息家电、网上教育、远程医疗，建设信息化社区，最终实现城市国民经济和社会发展的全面信息化。 “数字化社区”：顾名思义，就是通过数字技术将管理、服务的提供者与每个住户相联结的社区。这种数字化的网络系统?使社区的管理者与住户之间可以实时地进行各种形式的信息交互，由于现代网络浏览器的先进性以及多态的表现性，加上各种网络多媒体技术的应用，从而营造出了一个丰富多彩的虚拟社区。 “地球村”：信息高速公路的出现，国际互联网的使用，“数字地球”的产生，“缩小”了我们生活的空间，“缩短”了我们联系交往的时间，使我们生活的世界成为一个全球性、同