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摘要：高度信息化的時(shí)代背景下，信息資源的利用對(duì)社會(huì)的發(fā)展至關(guān)重要，通信作為資源利用的必要手段，其重要性不言而喻。數(shù)字通信是當(dāng)今時(shí)代通信技術(shù)的主流。本文將對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)做出一些比較淺顯的描述，數(shù)字通信的一般形式，具體細(xì)節(jié)一般采用比較廣泛的實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：通信系統(tǒng)；數(shù)字信號(hào)；數(shù)字通信系統(tǒng)

一、引言

要了解數(shù)字通信系統(tǒng)就要先了解一般的通信系統(tǒng)，以及數(shù)字信號(hào)的產(chǎn)生和特性，數(shù)字通信系統(tǒng)其實(shí)就是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信息通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)的那些優(yōu)勢(shì)使其成為當(dāng)今通行手段的主流，已經(jīng)數(shù)字通信現(xiàn)階段所遇到的問(wèn)題，本文都將進(jìn)行論述。

二、通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)的功能。一個(gè)完整的通信系統(tǒng)首先要有信息源，其作用是將要傳輸?shù)男畔⑥D(zhuǎn)換為利于傳輸?shù)脑茧娦盘?hào)。此時(shí)的信號(hào)還不能在信道中傳輸，要先經(jīng)過(guò)發(fā)射設(shè)備的處理，處理之后的信號(hào)發(fā)送到信道，在信道中傳輸?shù)男盘?hào)不可避免地將受到噪聲的影響，信號(hào)會(huì)有不同程度的減損。信息通過(guò)信道傳輸?shù)竭_(dá)接受端，此時(shí)的接收設(shè)備將接受到的受損信號(hào)盡可能地進(jìn)行恢復(fù)。最后在系統(tǒng)的終端，信宿將從接受設(shè)備傳輸過(guò)來(lái)的電信號(hào)進(jìn)行還原。此時(shí)的信息就從一個(gè)地方傳輸?shù)搅肆硪粋€(gè)或多個(gè)地方。

三、數(shù)字信號(hào)

（一）數(shù)字信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式描述信號(hào)的方法有很多，用數(shù)學(xué)表達(dá)式來(lái)描述信號(hào)是最基本的一種方法，該表達(dá)式的自變量為時(shí)間(t)。設(shè)該數(shù)學(xué)表達(dá)式為x(t)。數(shù)字信號(hào)在時(shí)間上是離散的，若時(shí)間間隔無(wú)窮小，此時(shí)的間隔就是均勻的，數(shù)字信號(hào)函數(shù)的自變量時(shí)間（t）,可被為整數(shù)序列（n）代替。即數(shù)學(xué)表達(dá)式為x(n)。定義一個(gè)最小數(shù)量單位，專有名詞表述為“數(shù)字量”。函數(shù)值x(n)的大小增減都將是“數(shù)字量”的倍數(shù)。

（二）數(shù)字信號(hào)的產(chǎn)生方法現(xiàn)實(shí)生活中的一些的信號(hào)可能就是數(shù)字信號(hào)，這類信號(hào)我們不在這里討論。我們一般是將模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣，量化，編碼。來(lái)產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)，這一過(guò)程被稱為數(shù)字化。將模擬信號(hào)的自變量時(shí)間離散（一般是等間隔離散），這一過(guò)程叫做抽樣。其數(shù)學(xué)過(guò)程可視為周期性單位沖擊脈沖與模擬信號(hào)進(jìn)行相乘運(yùn)算。抽樣過(guò)的模擬信號(hào)叫做抽樣信號(hào)。抽樣信號(hào)的幅值依然是連續(xù)的。將其離散的過(guò)程叫做量化。我們需要一個(gè)量化電平。原本的抽樣信號(hào)幅值是一個(gè)取值連續(xù)的變量。但是這個(gè)變量一定有一個(gè)取值范圍。我們用某一個(gè)二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示該取值范圍內(nèi)的一個(gè)值。假設(shè)這個(gè)二進(jìn)制一共有N位。那么這樣的二進(jìn)制數(shù)一共有2N。令M=2N，我們將抽樣信號(hào)的幅值取值范圍進(jìn)行M等分。原來(lái)的抽樣信號(hào)幅值的范圍就被劃分為M份。每一份可以用一個(gè)電平表示，該電平就叫做量化電平。此時(shí)的抽樣信號(hào)的幅值就被離散了，此時(shí)的信號(hào)叫做量化信號(hào)。量化信號(hào)已經(jīng)是數(shù)字信號(hào)了，但是為了提高傳輸效率，還要將量化信號(hào)進(jìn)行編碼。把電平的數(shù)字遵循一定的規(guī)則，將其變?yōu)槎M(jìn)制數(shù)字。方法有很多，這里我們介紹一種簡(jiǎn)單的脈沖編碼。我們已經(jīng)假設(shè)了有M量化電平，其中一個(gè)我們不妨假設(shè)為2.54，進(jìn)行四舍五入保留整數(shù)部分變成了2。二進(jìn)制數(shù)10，其數(shù)值也等于2。這時(shí)就可以用二進(jìn)制數(shù)10來(lái)代替電平數(shù)字2.54了。但是要注意這時(shí)M的值。取以2為底M的對(duì)數(shù)，作為二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。假設(shè)M的值為16，那么可以用4位二進(jìn)制數(shù)來(lái)替代電平數(shù)字，之前的二進(jìn)制數(shù)10，變?yōu)槎M(jìn)制數(shù)0010，以用來(lái)替代電平數(shù)字2.54。

四、數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)的功能

任何通信系統(tǒng)的功能都是實(shí)現(xiàn)信息的傳輸，一個(gè)優(yōu)秀的通信系統(tǒng)需要具備的特點(diǎn)有：有效性，安全性，可靠性。我們就從這幾點(diǎn)來(lái)描述數(shù)字通信系統(tǒng)的功能。有效性：從信源發(fā)出的數(shù)字信號(hào)的碼元之間具有一定的相關(guān)性，各個(gè)數(shù)字碼元被信源發(fā)出的概率也不同，這使得信源具有一定的冗余度。為了進(jìn)行傳輸之前降低信源的冗余度，我們要盡量減小各個(gè)碼元之間的相關(guān)性，按照一定的數(shù)學(xué)規(guī)律，將信源碼元映射成另一個(gè)序列，碼元的數(shù)目將會(huì)被減少，碼元速率隨之增加，從而提高信息的傳輸效率。保密性：在發(fā)送端將信號(hào)按照一定方法擾亂，在接受端，按照發(fā)送端擾亂方法的相反過(guò)程將信息恢復(fù)。以確保信息的安全。可靠性：在現(xiàn)實(shí)的通信系統(tǒng)之中，有效性與可靠性就像“魚與熊掌”一樣，不可兼得。我們?yōu)榱颂岣哂行?，去掉了信源的一些冗余部分，信息的可靠性隨著信源的冗余度一起下降了。為了提高可靠性，我們不得不在信源上加載一些碼元，以犧牲一些有效性的代價(jià)換取信息傳輸?shù)目煽啃裕@樣就不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些誤差。此外信道中存在的噪聲也將會(huì)降低通信系統(tǒng)的可靠性，所以我們進(jìn)行信道編碼以提高通信系統(tǒng)的可靠性。

五、數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

（一）數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)相比于模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)在通信系統(tǒng)中傳輸時(shí)更利用接受端還原出我們所需要的信號(hào)。此外，信道中不可避免的噪聲，對(duì)我們信號(hào)的干擾會(huì)隨著距離的增加而增加。所以在長(zhǎng)距離傳播時(shí)，模擬信號(hào)會(huì)被噪聲折磨的“面目全非”，難以恢復(fù)。而數(shù)字信號(hào)有一種特有的接收方式：“抽樣判決再生”。在長(zhǎng)距離傳播時(shí)，傳播路徑上的各個(gè)中繼站可以利用數(shù)字信號(hào)特有的接受方式使得噪聲不再疊加，且信號(hào)恢復(fù)。然后傳播到下一個(gè)中繼站，直到信息傳輸?shù)耐瓿?。隨著時(shí)代的發(fā)展，我們對(duì)信息傳輸?shù)亩鄻有裕嫒菪缘囊笤絹?lái)越高。而現(xiàn)代先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可滿足各種信號(hào)數(shù)字化處理，從而可將各種類型的信息綜合到一起，通信體驗(yàn)更加多彩多樣。數(shù)字通信系統(tǒng)的各種設(shè)備更利用我們進(jìn)行集成化處理，使得整個(gè)系統(tǒng)的工程性更友好。

（二）數(shù)字通信系統(tǒng)的缺點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)備的復(fù)雜性是是數(shù)字通信系統(tǒng)的缺點(diǎn)之一，維護(hù)和制造需要很高的專業(yè)素養(yǎng)。此外由于數(shù)字通信系統(tǒng)帶寬的需求大，我們需要大容量的傳輸媒質(zhì)，以及我們不得不去進(jìn)行高效率數(shù)字壓縮技術(shù)的研究。

六、結(jié)論

隨著時(shí)代的發(fā)展，各種數(shù)字化將會(huì)愈來(lái)愈多地出現(xiàn)在我們的生活中。數(shù)字通信技術(shù)伴隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展將會(huì)為人類社會(huì)的發(fā)展注入更加強(qiáng)勁的動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]樊昌信,曹麗娜.通信原理[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2012.

[2]鄭君里,應(yīng)啟珩,楊為理.信號(hào)與系統(tǒng)[M].北京：高等教育出版社,1981.

作者：朱西域 單位：河南大學(xué)