數(shù)字通信技術(shù)

前言

　　通信是現(xiàn)代社會(huì)三大基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之一，是社會(huì)機(jī)體的神經(jīng)系統(tǒng)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，通信技術(shù)已成為當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。2009年1月，工業(yè)和信息化部為中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通發(fā)放三張第三代移動(dòng)通信（3G）牌照，此舉標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入3G時(shí)代。3G的特點(diǎn)是“兩網(wǎng)并存”——互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，這個(gè)新運(yùn)營(yíng)模式伴隨而來(lái)的是通信技術(shù)人才的巨大缺口。數(shù)字通信技術(shù)課程是培養(yǎng)現(xiàn)代通信技術(shù)人才的必修課。　　《數(shù)字通信技術(shù)》是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，能夠適應(yīng)現(xiàn)代通信技術(shù)高技能人才培養(yǎng)目標(biāo)的需求?！　”窘滩妮^全面地介紹了現(xiàn)代數(shù)字通信的基本原理、結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)問(wèn)題。教材內(nèi)容新穎、條理清晰、應(yīng)用性強(qiáng)。編寫(xiě)過(guò)程中力求深入淺出、通俗易懂，避免過(guò)深的數(shù)學(xué)分析，側(cè)重概念的引出及整個(gè)系統(tǒng)的組成原理。本教材還與企業(yè)合作開(kāi)發(fā)和編寫(xiě)了數(shù)字通信系統(tǒng)分析與測(cè)試實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，為職業(yè)院校開(kāi)展課程改革，實(shí)現(xiàn)“在學(xué)中做、在做中學(xué)”的工學(xué)結(jié)合課程模式提供了依據(jù)?！　”窘滩墓卜?章。第1章概述了通信的基本知識(shí)。第2章至第5章分別介紹了數(shù)字通信的主要技術(shù)：數(shù)字終端技術(shù)、數(shù)字復(fù)接技術(shù)、數(shù)字信號(hào)的傳輸以及差錯(cuò)控制編碼。第6章篇幅較大，介紹了四種現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)（數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)、數(shù)字光纖通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、數(shù)字微波通信系統(tǒng)）及數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。第7章提供了本課程的兩個(gè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目，包含6個(gè)系統(tǒng)測(cè)試任務(wù)?！　「鶕?jù)開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)的不同，學(xué)?？蛇m當(dāng)選擇本教材的章節(jié)。建議通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)選擇1～5章及第7章的內(nèi)容，參考學(xué)時(shí)為70學(xué)時(shí)。電子或計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)可選擇1-5章及第6章部分內(nèi)容，亦可酌情選擇第7章的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，參考學(xué)時(shí)為90學(xué)時(shí)。

內(nèi)容概要

本書(shū)主要介紹數(shù)字通信的相關(guān)技術(shù)及其在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。本書(shū)共分7章。第1章介紹數(shù)字通信系統(tǒng)的組成及通信網(wǎng)的概念；第2章介紹數(shù)字終端技術(shù)，包括脈沖編碼調(diào)制和時(shí)分復(fù)用原理；第3章介紹數(shù)字復(fù)接技術(shù)，主要包括數(shù)字復(fù)接原理、同步數(shù)字系列SDH；第4章介紹數(shù)字信號(hào)的傳輸，主要包括數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的模型與數(shù)字基帶信號(hào)的常用碼型，數(shù)字信號(hào)頻帶傳輸?shù)母拍钆c現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)及調(diào)制解調(diào)器；第5章介紹差錯(cuò)控制編碼，包括差錯(cuò)控制編碼的基本原理和幾種常用的差錯(cuò)控制編碼；第6章介紹現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)，主要介紹數(shù)字通信技術(shù)在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)、數(shù)字光纖通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、數(shù)字微波通信系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；第7章提供了本課程的兩個(gè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目：“數(shù)字基帶通信系統(tǒng)的分析與測(cè)試”及“數(shù)字頻帶通信系統(tǒng)的分析與測(cè)試”。    本書(shū)可作為高等職業(yè)學(xué)校、高等專(zhuān)科學(xué)校及成人高校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教材，也可供相應(yīng)專(zhuān)業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

前言第1章　數(shù)字通信系統(tǒng)概述  1.1　通信系統(tǒng)及其特征    1.1.1　通信系統(tǒng)的一般模型    1.1.2　模擬通信和數(shù)字通信系統(tǒng)模型  1.2　信息與信號(hào)的概念    1.2.1　基帶信號(hào)與頻帶信號(hào)    1.2.2　數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)  1.3　數(shù)字通信    1.3.1　數(shù)字通信系統(tǒng)    1.3.2　數(shù)字通信的特點(diǎn)    1.3.3　數(shù)據(jù)通信  1.4　信道    1.4.1　有線信道    1.4.2　無(wú)線信道  1.5　通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)  1.6　通信網(wǎng)簡(jiǎn)介    1.6.1　通信網(wǎng)的組成    1.6.2　通信網(wǎng)的分類(lèi)    1.6.3　通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)    1.7　通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)    1.7.1　接入層將繼續(xù)呈現(xiàn)多種技術(shù)共存    1.7.2　傳送層將走向智能化和融合    1.7.3　控制層將實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與控制相分離    1.7.4　應(yīng)用層的業(yè)務(wù)發(fā)展是關(guān)鍵    1.7.5　支撐層關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)    1.7.6　終端和用戶(hù)卡發(fā)展趨勢(shì)  本章小結(jié)  練習(xí)與思考題第2章　數(shù)字終端技術(shù)  2.1　脈沖編碼調(diào)制    2.1.1　抽樣    2.1.2　量化    2.1.3　編碼    2.1.4　再生    2.1.5　解碼    2.1.6　濾波  2.2　PCM編解碼器    2.2.1　單片編解碼器的結(jié)構(gòu)      2.2.2　Intel 2914單路編解碼器    2.2.3　PCM系統(tǒng)中的噪聲  2，3  自適應(yīng)差值脈沖編碼調(diào)制    2.3.1　增量調(diào)制    2.3.2　差值脈沖編碼調(diào)制    2.3.3  自適應(yīng)差值脈沖編碼調(diào)制的原理　2.4　時(shí)分復(fù)用原理    2.4.1　時(shí)分多路復(fù)用、幀結(jié)構(gòu)的基本概念　  2.4.2　30／32路PCM基群幀結(jié)構(gòu)　  2.4.3　30／32路PCiVl基群終端機(jī)的構(gòu)成及性能指標(biāo)    2.4.4　PCM高次群  本章小結(jié)  練習(xí)與思考題第3章　數(shù)字復(fù)接技術(shù)　3.1　數(shù)字復(fù)接原理    3.1.1　PCM復(fù)用……第4章　數(shù)字信號(hào)的傳輸?shù)?章　差錯(cuò)控制編碼第6章　現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)　第7章　數(shù)字通信系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.3.1 數(shù)字通信系統(tǒng)　　信道中傳輸數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)，稱(chēng)為數(shù)字通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)的模型如圖1.4所示。圖中信源編碼的作用是把信源發(fā)出的連續(xù)信號(hào)變換為數(shù)字序列。信道編碼的作用是將信源編碼輸出的數(shù)字序列人為地按一定的規(guī)則加人多余碼元，使得在接收端能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)碼或糾正錯(cuò)碼，以提高通信的可靠性。信道解碼的作用是發(fā)現(xiàn)或糾正傳輸過(guò)程中引入的差錯(cuò)，解除信道編碼所加入的多余碼元。調(diào)制和解調(diào)只是對(duì)用模擬傳輸方式的數(shù)字通信系統(tǒng)才是必須的，信源解碼的作用是把數(shù)字信號(hào)還原為模擬信號(hào)。　　在數(shù)字通信系統(tǒng)中要研究的基本問(wèn)題有：　　1）收發(fā)兩端消息與電信號(hào)之間互換的過(guò)程、模擬信號(hào)的數(shù)字化及數(shù)字式基帶信號(hào)的特性?！　?）抗干擾編碼與解碼，即差錯(cuò)控制編碼問(wèn)題?！　?）數(shù)字調(diào)制與解調(diào)原理?！　?）保密通信問(wèn)題：當(dāng)需要保密通信時(shí)，可對(duì)基帶信號(hào)的“0”、“1”序列進(jìn)行人為“攪亂”（即加上密碼信號(hào)），稱(chēng)為加密。此時(shí)，在接收端需要恢復(fù)原來(lái)的“0”、“1”序列，稱(chēng)為解密?！　?）信道與噪聲的特性及其對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊??！　?）同步問(wèn)題：數(shù)字通信是一個(gè)一個(gè)碼元傳送的，接收端接收時(shí)必須與發(fā)送端節(jié)拍相同，否則會(huì)因收發(fā)步調(diào)不一致而造成混亂。這稱(chēng)為“碼元同步”或“位同步”。此外，為了表述消息內(nèi)容，基帶信號(hào)都是按消息特征進(jìn)行編組的，因此在收發(fā)之間一組組的編碼規(guī)律也必須一致，否則，接收時(shí)消息的真正內(nèi)容將無(wú)法恢復(fù)。這稱(chēng)為“群同步”或“幀同步”?！　?.3.2 數(shù)字通信的特點(diǎn)　　進(jìn)入2l世紀(jì)以來(lái)，數(shù)字通信發(fā)展十分迅速，在通信領(lǐng)域中所占比重日益增加。這是因?yàn)閿?shù)字通信與模擬通信相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：　　1）抗噪聲性能好。模擬通信待傳送的信息包含在信號(hào)的波形中，當(dāng)波形疊加上噪聲后，無(wú)法將噪聲去掉。數(shù)字通信待傳送的信息不包含在“0”、“1”碼的碼形之中，而是包含在碼元的不同組合之中。雖然噪聲可以使碼元的波形產(chǎn)生失真，但可以對(duì)碼元進(jìn)行判決、再生，只要再生后的碼元組合不變，就可以恢復(fù)原來(lái)的信息。因而采用再生的方法，可以消除噪聲的積累?！　?）差錯(cuò)可控。信號(hào)在傳輸中出現(xiàn)差錯(cuò)可以采用各種差錯(cuò)控制編碼的方法加以控制，從而有效地改善通信的質(zhì)量?！　?）保密性強(qiáng)。數(shù)字信號(hào)易于加密，便于實(shí)現(xiàn)保密通信。　　4）便于與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、交換技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，許多設(shè)備和終端接口都適用于數(shù)字信號(hào)，因而便于與數(shù)字通信系統(tǒng)相連接?！　?shù)字通信的缺點(diǎn)是它所占用的系統(tǒng)帶寬比模擬通信要寬。以電話為例，一路模擬電話常占據(jù)4kHz帶寬，但一路數(shù)字電話要占64kHz的帶寬。模擬電視信號(hào)一般只要6MHz帶寬，數(shù)字電視則要100MHz帶寬?！　　?/pre>








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