数字通信的系统的几种模型

一、通信系统组成(尤其是数字系统，各部分作用)数字通信系统的模型：1）信源编码与译码：信源编码有两个基本功能：一是提高信息传输的有效性，即通过某种数据压缩技术设法减少码元数目和降低码元速率。

码元速率决定传输所占的带宽，而传输带宽反映了通信的有效性。

二是完成模/数转换，即当信息源给出的是模拟信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。

信源译码是信源编码的逆过程。

2）信道编码与译码信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力。

数字信号在信道传输时受到噪声等的影响后将会引起差错。

为了减小差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编码”。

接收端的信道译码器按相应的逆规则进行解码，从中发现错误或纠正错误，提高通信系统的可靠性。

3）加密与解密在需要实现保密通信的场合，为了保证所传信息的安全，人为地将被传输的数字序列扰乱，即加上密码，这种处理过程叫加密。

在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密，恢复原来信息。

4）数字调制与解调数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频出，形成在信道中传输的带通信号。

基本的数字调制有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、绝对相移键控（PSK）、相对（差分）相移键控（DPSK）。

在接收端可以采用相干解调或非相干解调还原数字基带信号。

对高斯噪声下的信号检测，一般用相关器或匹配滤波器来实现。

5）同步同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致，是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。

按照同步的功用不同，分为载波同步、位同步、群同步、和网同步。

二、通信的质量指标（有效性、可靠性两者的相互协调。

模拟、数字通信的有效可靠分别用什么来衡量）通信系统的性能指标涉及其有有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等，通信的有效性和可靠性是主要的矛盾所在。

所谓有效性是指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题，而可靠性则是指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。

数字通信系统模型
数字通信系统模型是一个通信系统中独特的通信技术，它可以用来传输数据、图像和音频信号。

这种技术主要分为三个因素：消息发送端，消息接收端和通信中继点。

消息发送端是发送消息的一端，是消息的源头。

它主要是处理信息的转换和编码，然后把信息传送到通信中继点，由中继点完成消息传送。

消息接收端是接收消息的一端，是消息的目的地。

它主要由传输和接收装置组成，传输装置负责接收信号，并对信号进行解码，而接收装置负责处理解码后的信号，使得可以有效地传输和显示信息。

通信中继点是数字通信系统的核心部分，它的作用是接收来自发送端的信号，然后转发给接收端，使得传输的消息准确无误。

它主要由多个设备组成，比如信号发射器、发射机、无线电平台、交换机、能量放大器等。

数字通信系统是一种复杂的技术，它由多个组件构成，从消息源端到接收端，再到中继点各个方面都需要进行细致的处理，才能得到有意义的信息。

通过这种技术，我们可以让大家同时互相交流，达到最佳的数字通信体验。

第一章概论通信系统的组成可以把通信系统概括为一个统一的模型。

这一模型包括有：信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和信宿六个部分。

通信网的基本概念通信网是由一定数量的节点（包括终端设备和交换设备）和连接节点的传输链路相互有机地组合在一起，以实现两个或多个规定点间信息传输的通信体系。

也就是说，通信网是由相互依存、相互制约的许多要素组成的有机整体，用以完成规定的功能。

通信网的构成要素通信网在硬件设备方面的构成要素是终端设备、传输链路和交换设备。

为了使全网协调合理地工作，还要有各种规定，如信令方案、各种协议、网路结构、路由方案、编号方案、资费制度与质量标准等，这些均属于软件。

终端设备：是用户与通信网之间的接口设备。

传输链路：是信息的传输通道，是连接网路节点的媒介。

交换设备：是构成通信网的核心要素，它的基本功能是完成接入交换节点链路的汇集、转接接续和分配。

通信网的基本结构通信网的基本结构主要有网形、星形、复合形、总线形、环形、树形和线形通信网的质量要求对通信网一般提出三个要求：●接通的任意性与快速性；●信号传输的透明性与传输质量的一致性；●网路的可靠性与经济合理性。

对电话通信网是从以下三个方面提出的要求接续质量：电话通信网的接续质量是指用户通话被接续的速度和难易程度，通常用接续损失（呼损）和接续时延来度量。

传输质量：用户接收到的话音信号的清楚逼真程度，可以用响度、清晰度和逼真度来衡量。

稳定质量：通信网的可靠性，其指标主要有：失效率（设备或系统投入工作后，单位时间发生故障的概率）、平均故障间隔时间、平均修复时间（发生故障时进行修复的平均时长）等等。

现代通信网的构成一个完整的现代通信网，除了有传递各种用户信息的业务网之外，还需要有若干支撑网，以使网络更好地运行。

业务网业务网也就是用户信息网，它是现代通信网的主体，是向用户提供诸如电话、电报、传真、数据、图像等各种电信业务的网络。

业务网按其功能又可分为用户接入网、交换网和传输网三个部分。

数字通信系统的一般模型
数字通信系统是指将模拟信号转换成数字信号，并通过媒介传输到接收端，再将数字信号转换回模拟信号的一种通信系统。

数字通信系统的一般模型包含以下几个部分：
1. 发送端：数字信号的产生器、编码器、调制器和发射机等组成的系统，主要负责将模拟信号转换成数字信号并进行相关处理和调制，然后通过天线或其他传输媒介发送出去。

2. 传输媒介：数字信号在传输媒介上进行传输，如光纤、电缆、无线电波等。

4. 噪声：传输过程中会受到各种干扰和噪声的影响，可能导致数字信号的失真和误码。

5. 控制反馈环路：控制系统可以通过反馈传递控制信号来实现数字通信系统的自适应和自校准。

6. 用户界面：数字通信系统还可以提供用户界面和人机交互功能，以方便用户进行控制和监测。

(信源)+编码器→(调制器)+发射机→(通信媒介)+接收机←(解调器)+(解码器)+(数字信号处理器)+(数模转换器)+(载波频率反馈器)
其中，信源指数字通信系统输入的模拟信号；编码器是将信源信号进行数字化编码的模块；调制器将数字信号转化成模拟信号的模块，如将数字信号调制成模拟信号的频率、相位或幅度；发射机是通过天线或其他传输媒介将模拟信号发送出去的模块；噪声是在传输过程中可能会受到的各种噪声和干扰；通信媒介是数字信号在传输过程中的传输媒介，如光纤、电缆和无线电波等；接收机是接收从传输媒介中接收到的信号，将其转换成数字信号的模块，具有解调、解码、数字信号处理和数模转换等功能；控制反馈环路能够实现数字通信系统的控制和校准；用户界面则是方便用户进行控制和监测的接口。

数字通信系统中各组成部分之间的通信和交互过程是复杂的，但是通常采取层次化结构，如协议层次结构，使得整个数字通信系统更加简洁、高效、可靠。

数字通信系统的模型•数字通信系统的分类数字通信系统可进一步细分为数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统、模拟信号数字化传输通信系统。

1. 数字频带传输通信系统数字通信的基本特征是，它的消息或信号具有“离散”或“数字”的特性，从而使数字通信具有许多特殊的问题。

例如前边提到的第二种变换，在模拟通信中强调变换的线性特性，即强调已调参量与代表消息的基带信号之间的比例特性；而在数字通信中，则强调已调参量与代表消息的数字信号之间的一一对应关系。

另外，数字通信中还存在以下突出问题：第一，数字信号传输时，信道噪声或干扰所造成的差错，原则上是可以控制的。

这是通过所谓的差错控制编码来实现的。

于是，就需要在发送端增加一个，而在接收端相应需要一个解码器。

第二，当需要实现保密通信时，可对数字基带信号进行人为“扰乱”（加密），此时在收端就必须进行解密。

第三，由于数字通信传输的是一个接一个按一定节拍传送的数字信号，因而接收端必须有一个与发端相同的节拍，否则，就会因收发步调不一致而造成混乱。

另外，为了表述消息内容，基带信号都是按消息特征进行编组的，于是，在收发之间一组组的编码的规律也必须一致，否则接收时消息的真正内容将无法恢复。

在数字通信中，称节拍一致为“位同步”或“码元同步”，而称编组一致为“群同步”或“帧同步”，故数字通信中还必须有“同步”这个重要问题。

综上所述，点对点的数字通信系统模型一般可用图 1-3 所示。

需要说明的是，图中 / 、加密器 / 解密器、编码器 / 译码器等环节，在具体通信系统中是否全部采用，这要取决于具体设计条件和要求。

但在一个系统中，如果发端有调制 / 加密 / 编码，则收端必须有解调 / 解密 / 译码。

通常把有调制器 / 解调器的数字通信系统称为数字频带传输通信系统。

2. 数字基带传输通信系统与频带传输系统相对应，我们把没有调制器 / 解调器的数字通信系统称为数字基带传输通信系统，如图 1-4 所示。

一、通信系统组成(尤其是数字系统，各部分作用)数字通信系统的模型：1）信源编码与译码：信源编码有两个基本功能：一是提高信息传输的有效性，即通过某种数据压缩技术设法减少码元数目和降低码元速率。

码元速率决定传输所占的带宽，而传输带宽反映了通信的有效性。

二是完成模/数转换，即当信息源给出的是模拟信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。

信源译码是信源编码的逆过程。

2）信道编码与译码信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力。

数字信号在信道传输时受到噪声等的影响后将会引起差错。

为了减小差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编码”。

接收端的信道译码器按相应的逆规则进行解码，从中发现错误或纠正错误，提高通信系统的可靠性。

3）加密与解密在需要实现保密通信的场合，为了保证所传信息的安全，人为地将被传输的数字序列扰乱，即加上密码，这种处理过程叫加密。

在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密，恢复原来信息。

4）数字调制与解调数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频出，形成在信道中传输的带通信号。

基本的数字调制有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、绝对相移键控（PSK）、相对（差分）相移键控（DPSK）。

在接收端可以采用相干解调或非相干解调还原数字基带信号。

对高斯噪声下的信号检测，一般用相关器或匹配滤波器来实现。

5）同步同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致，是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。

按照同步的功用不同，分为载波同步、位同步、群同步、和网同步。

二、通信的质量指标（有效性、可靠性两者的相互协调。

模拟、数字通信的有效可靠分别用什么来衡量）通信系统的性能指标涉及其有有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等，通信的有效性和可靠性是主要的矛盾所在。

所谓有效性是指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题，而可靠性则是指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。

数字通信体系的模子数字通信体系的分类•数字通信体系可进一步细分为数字频带传输通信体系.数字基带传输通信体系.模仿旌旗灯号数字化传输通信体系.1. 数字频带传输通信体系数字通信的根本特点是,它的新闻或旌旗灯号具有“离散”或“数字”的特点,从而使数字通信具有很多特别的问题.例如前边提到的第二种变换,在模仿通信中强调变换的线性特点,即强调已调参量与代表新闻的基带旌旗灯号之间的比例特点;而在数字通信中,则强调已调参量与代表新闻的数字旌旗灯号之间的一一对应关系.别的,数字通信中还消失以下凸起问题：第一,数字旌旗灯号传输时,信道噪声或干扰所造成的错误,原则上是可以掌握的.这是经由过程所谓的错误掌握编码来实现的.于是,就须要在发送端增长一个编码器,而在吸收端响应须要一个解码器.第二,当须要实现保密通信时,可对数字基带旌旗灯号进行工资“捣乱”（加密）,此时在收端就必须进行解密.第三,因为数字通信传输的是一个接一个按必定节奏传送的数字旌旗灯号,因而吸收端必须有一个与发端雷同的节奏,不然,就会因收发步伐不一致而造成凌乱.别的,为了表述新闻内容,基带旌旗灯号都是按新闻特点进行编组的,于是,在收发之间一组组的编码的纪律也必须一致,不然吸收时新闻的真正内容将无法恢复.在数字通信中,称节奏一致为“位同步”或“码元同步”,而称编组一致为“群同步”或“帧同步”,故数字通信中还必须有“同步”这个重要问题.综上所述,点对点的数字通信体系模子一般可用图 1-3 所示.须要解释的是,图中调制器 / 解调器.加密器 / 解密器.编码器 / 译码器等环节,在具体通信体系中是否全体采取,这要取决于具体设计前提和请求.但在一个体系中,假如发端有调制 / 加密 / 编码,则收端必须有解调 / 解密 / 译码.平日把有调制器 / 解调器的数字通信体系称为数字频带传输通信体系.2. 数字基带传输通信体系与频带传输体系相对应,我们把没有调制器 / 解调器的数字通信体系称为数字基带传输通信体系,如图 1-4 所示.图中基带旌旗灯号形成器可能包含编码器.加密器以及波形变换等,吸收滤波器亦可能包含译码器.解密器等.3. 模仿旌旗灯号数字化传输通信体系上面阐述的数字通信体系中,信源输出的旌旗灯号均为数字基带旌旗灯号,现实上,在日常生涯中大部分旌旗灯号（如语音旌旗灯号）为持续变更的模仿旌旗灯号.那么要实现模仿旌旗灯号在数字体系中的传输,则必须在发端将模仿旌旗灯号数字化,即进行A/D 转换;在吸收端需进行相反的转换,即 D/A 转换.实现模仿旌旗灯号数字化传输的体系如图 1-5 所示.数字通信体系的优缺点•一.数字通信体系的长处1.抗干扰才能强因为在数字通信中,传输的旌旗灯号幅度是离散的,以二进制为例,旌旗灯号的取值只有两个,如许吸收端只需判别两种状况.旌旗灯号在传输进程中受到噪声的干扰,必定会使波形掉真,吸收端对其进行抽样判决,以分辩是两种状况中的哪一个.只要噪声的大小缺少以影响判决的精确性,就能精确吸收（再生）.而在模仿通信中,传输的旌旗灯号幅度是持续变更的,一旦叠加上噪声,即使噪声很小,也很难清除它.数字通信抗噪声机能好,还表示在微波中继通信时,它可以清除噪声积聚.这是因为数字旌旗灯号在每次再生后,只要不产生错码,它仍然像信源中发出的旌旗灯号一样,没有噪声叠加在上面.是以中继站再多,数字通信仍具有优越的通信质量.而模仿通信中继时,只能增长旌旗灯号能量（对旌旗灯号放大）,而不克不及清除噪声.2.错误可控数字旌旗灯号在传输进程中消失的错误（错误）,可经由过程纠错编码技巧来掌握,以进步传输的靠得住性.3.易加密数字旌旗灯号与模仿旌旗灯号比拟,它轻易加密息争密.是以,数字通信保密性好.4.易于与现代技巧相联合因为盘算机技巧.数字存贮技巧.数字交流技巧以及数字处理技巧等现代技巧飞速成长,很多装备.终端接口均是数字旌旗灯号,是以极易与数字通信体系相衔接.二.数字通信体系的缺点1. 频带运用率不高体系的频带运用率,可用体系许可最大传输带宽（信道的带宽）与每路旌旗灯号的有效带宽之比来数字通信中,数字旌旗灯号占用的频带宽,以德律风为例,一路模仿德律风平日只占领 4kHz 带宽,但一路接近同样话音质量的数字德律风可能要占领 20 ～60kHz 的带宽.是以,假如体系传输带宽必定的话,模仿德律风的频带运用率要凌驾数字德律风的 5 ～ 15 倍.2.体系装备比较庞杂数字通信中,要精确地恢复旌旗灯号,吸收端须要严厉的同步体系,以保持收端和发端严厉的节奏一致.编组一致.是以,数字通信体系及装备一般都比较庞杂,体积较大.不过,跟着新的宽带传输信道（如光导纤维）的采取.窄带调制技巧和超大范围集成电路的成长,数字通信的这些缺点已经弱化.跟着微电子技巧和盘算机技巧的缓慢成长和广泛运用,数字通信在往后的通信方法中势必慢慢代替模仿通信而占主导地位.数字通信体系的各部分感化• 1.信源:把原始信息变换成原始电旌旗灯号.2.信源编码：①实现模仿旌旗灯号的数字化传输即完成A/D变更.②进步旌旗灯号传输的有效性.即在包管必定传输质量的情形下,用竟可能少的数字脉冲来暗示信源产生的信息.信源编码也称作频带紧缩编码或数据紧缩编码.3.信道编码：①信源编码的目标：信道编码重要解决数字通信的靠得住性问题.②信道编码的道理：对传输的信息码元按必定的规矩参加一些冗余码（监视码）,形成新的码字,吸收端按照商定好的纪律进行检错甚至纠错.③信道编码又称为错误掌握编码.抗干扰编码.纠错编码 .4.数字调制①数字调制技巧的概念：把数字基带旌旗灯号的频谱搬移到高频处,形成合适在信道中传输的频带旌旗灯号.②数字调制的重要感化：进步旌旗灯号在信道上传输的效力,达到旌旗灯号远距离传输的目标.③根本的数字调制方法：振幅键控ASK.频移键控FSK.相移键控PSK.5.同步①同步的概念：指通信体系的收.发两边具有同一的时光尺度,使它们的工作“步伐一致”.②同步的感化：对于数字通信时是至关重要的.假如同步消失误差或掉去同步,通信进程中就会消失大量的误码,导致全部通信体系掉效.6.信道：信道是旌旗灯号传输序言的总称,传输信道的类型有无线信道（如电缆.光纤）和有线信道（如自由空间）两种.7.噪声源：通信体系中各类装备以及信道中所固有的,为了剖析便利,把噪声源视为遍地噪声的分散表示而抽象参加到信道.起首对模仿旌旗灯号进行采样（NYQUIST定理,抽样频率大于等于模仿旌旗灯号最高频率2倍）,然后依据采样到的旌旗灯号的幅度（比地契位V）对应一个二进制值（比方0V对应00,1V对应01,2V对应10,只是理论,现实按工程须要或者相干协定）,这个进程即为量化,然后输出如许的2进制BIT流,即数字旌旗灯号.（1）频分多路复用：用户在同样的时光占用不合的频率带宽（2）时分多路复用：所有效户在不合的时光占用同样的频带宽度,分为时分复用和统计时分复用两种.（3）波分复用：光的频分复用,用于光纤通信（4）码分复用：CDMA码分多址.多路复用是指两个或多个用户共享公用信道的一种机制.经由过程多路复用技巧,多个终端能共享一条高速信道,从而达到节俭信道资本的目标,多路复用有频分多路复用（FDMA）,时分多路复用（TDMA）,码分多路复用（CDMA）几种.频分多路复用（FDMA）频分制是将传输频带分成N部分,每一个部分均可作为一个自力的传输信道运用.,如图所示.如许在一对传输线路上可有N对话路信息传送,而每一对话路所占用的只是个中的一个频段.频分制通信又称载波通信,它是模仿通信的重要手腕.时分多路复用（TDMA）时分制是把一个传输通道进行时光朋分以传送若干话路的信息,如图所示.把N个话路装备接到一条公共的通道上,按必定的次序轮流的给各个装备分派一段运用通道的时光.当轮到某个装备时,这个装备与通道接通,履行操纵.与此同时,其它装备与通道的接洽均被割断.待指定的运用时光距离一到,则经由过程时分多路转换开关把通道联接到下一个要衔接的装备上去.时分制通信也称时光朋分通信,它是数字德律风多路通信的重要办法,因而PCM通信常称为时分多路通信.码分多路复用（CDMA）CDMA技巧不是一项新技巧,作为一种多址计划它已经成功地运用于卫星通信和蜂窝德律风范畴,并且显示出很多优于其他技巧的特色.但是,因为卫星通信和移动通信中带宽的限制,所以CDMA技巧尚未充分施展长处.光纤通信具有丰硕的带宽,可以或许很好地填补这个缺点.近年来,OCDMA已经成为一项备受注视标热门技巧.OCDMA技巧在道理上与电码分复用技巧类似.OCDMA通信体系给每个用户分派一个独一的光正交码的码字作为该用户的地址码.在发送端,对要传输的数据该地址码进行光正交编码,然后实现信道复用;在吸收端,用与发端雷同的地址码进行光正交解码.32|评论(8)microwave communication界说：运用波长为1～0.1m(频率为0.3～3GHz)的电磁波进行的通信.包含地面微波接力通信.对流层散射通信.卫星通信.空间通信及工作于微波频段的移动通信.无障碍时就可以运用微波传送.运用微波进行通信具有容量大.质量好并可传至很远的距离,是以是国度通信网的一种重要通信手腕,也广泛实用于各类专用通信网.采取中继方法的直接原因: 对于地面上的远距离微波通信,采取中继方法的直接原因有两个：起首是因为微波波长短,接近于光波,是直线传播具有视距传播特点,而地球概况是个曲面,是以若在通信两地直接通信,当通信距离超出必定命值时,电磁波传播将受到地面的阻拦,为了延伸通信距离,须要在通信两地之间设立若干中继站,进行电磁波转接.其次是因为微波传播有损耗,跟着通信距离的增长旌旗灯号衰减,有须要采取中继方法对旌旗灯号逐段吸收.放大后发送给下一段,延伸通信距离.(Geostationary Satellite),它的长处是运用者只要瞄准人造卫星就可进行沟通而不必再追踪卫星的轨迹.地球同步卫星是工资发射的一种卫星,它相对于地球静止于赤道上空．从地面上看,卫星保持不动,故也称静止卫星;从地球之外看,卫星与地球配合迁移转变,角速度与地球自转角速度雷同,故称地球同步卫星．运转周期24小时地球同步卫星距赤道的高度约为 36000千米,线速度的大小约为3.1公里每秒．卫星通信的特色是：通信范围大;只要在卫星发射的电波所笼罩的范围内,从任何两点之间都可进行通信;不轻易受陆地灾祸的影响（靠得住性高）;只要设置地球站电路即可开通（开通电路敏捷）;同时可在多处吸收,能经济地实现广播.多址通信（多址特色）;电路设置异常灵巧,可随时疏散过于分散的话务量;同一信道可用于不合偏向或不合区间（多址联接）.是运用光波在光导纤维中传输信息的通信方法.因为激光具有高偏向性.高相干性.高单色性等明显长处,光纤通信中的光波重要是激光,所以又叫做激光-光纤通信.光纤通信的道理是：在发送端起首要把传送的信息(如话音)变成电旌旗灯号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电旌旗灯号的幅度(频率)变更而变更,并经由过程光纤发送出去;在吸收端,检测器收到光旌旗灯号后把它变换成电旌旗灯号,经解调后恢回复复兴信息.单工通信数据信息在通信线上始终向一个偏向传输.数据信息永久从发送端传输到吸收端.列如,广播电视就是单工传输方法,收音机电视机只能分离接收来自电台电视台的旌旗灯号,不克不及进行相反偏向的信息传输.2）半双工通信数据信息可以双向传输,但必须瓜代进行,同一时刻一个信道只许可单向传送.半双工通信请求A B端都有发送装配和接收装配,若想转变信息的传输偏向,有开关K1 K2进行切换,再随意率性时刻包管A端发送装配与B端接收装配A端接收装配与B端发送装配介入信道.半双工通信因为通信中要濒反的更换信道的偏向,所以效力交底.如对讲机通信就是典范的半双工通信方法,在一方讲话的时刻另一方不克不及讲话,但经由过程开切换可以切换可以转变童话方法.全双工通信同时进行二个偏向的通信,既二个信道,可同时进行双向的数据传输.它相当于把二个相反偏向的单工通信方法组合起来.全双工通信效力高,掌握轻易,士与盘算机间的通信,通俗德律风是一种典范的全双工通信.界说：散布在不合地点的多个用户通信装备.传输装备.交流装备用通信线路互相衔接,在响应通信软件支撑下所构成的传递信息的体系.通信网是一种运用交流装备,传输装备,将地理上疏散用户终端装备互连起来实现通信和信息交流的体系.通信最根本的情势是在点与点之间树立通信体系,但这不克不及称为通信网,只有将很多的通信体系(传输体系)经由过程交流体系按必定拓扑构造组合在一路才干称之为通信.也就是说,有了交流体系才干使某一地区内随意率性两个终端用户互相接续,才干构成通信网.通信网由用户终端装备,交流装备和传输装备构成.交流装备间的传输装备称为中继线路(简称中继线),用户终端装备至交流装备的传输装备称为用户路线(简称用户线).通信网：在分处异地的用户之间传递信息的体系.属于电磁体系的也称电信网.它通信网是由互相依存.互相制约的很多要素所构成的一个有机整体,以完成划定的功效.通信网的功效就是要顺运用户呼叫的须要,以用户知足的程度沟通网中随意率性两个或多个用户之间的信息.离散信源: 指发出在时光和幅度上都是离散散布的离散新闻的信源,如文字.数字.数据等符号都是离散新闻.持续信源指发出在时光和幅度上都是持续散布的持续新闻（模仿新闻）的信源.离散旌旗灯号可分两类:1抽样旌旗灯号2数字旌旗灯号抽样旌旗灯号的特色是时光离散...幅值持续数字旌旗灯号的特色是时光..幅值均离散抽样旌旗灯号等于离散旌旗灯号吗？不克不及笼统的这么说,因为抽样旌旗灯号是离散旌旗灯号中的一种什么样的离散旌旗灯号才算抽样旌旗灯号?相符抽样旌旗灯号特色的离散旌旗灯号数字旌旗灯号和离散旌旗灯号有什么差别呢？数字旌旗灯号是离散旌旗灯号中的一种模仿旌旗灯号是指信息参数在给定范围内表示为持续的旌旗灯号. 或在一段持续的时光距离内,其代表信息的特点量可以在随意率性刹时呈现为随意率性数值的旌旗灯号.模仿旌旗灯号与数字旌旗灯号之间的互相转换模仿旌旗灯号和数字旌旗灯号之间可以互相转换：模仿旌旗灯号一般经由过程PCM脉码调制(Pulse Code Modulation)办法量化为数字旌旗灯号,即让模仿旌旗灯号的不合幅度分离对应不合的二进制值,例如采取8位编码可将模仿旌旗灯号量化为2^8=256个量级,实用中常采纳24位或30位编码;数字旌旗灯号一般经由过程对载波进行移相(Phase Shift)的办法转换为模仿旌旗灯号. 盘算机.盘算机局域网与城域网中均运用二进制数字旌旗灯号,今朝在盘算机广域网中现实传送的则既有二进制数字旌旗灯号,也有由数字旌旗灯号转换而得的模仿旌旗灯号.但是更具运用成长远景的是数字旌旗灯号.光纤是光导纤维的简写,是一种运用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射道理而达成的光传导对象.前喷鼻港中文大学校长高锟和George A. Hockham起首提出光纤可以用于通信传输的假想,高锟是以获得2009年诺贝尔物理学奖一种传输光能的波导介质,一般由纤芯和包层构成.丝）和塑料呵护套管及塑料外皮构成,光缆内没有金.银.铜铝等金的线缆.界说1：以光纤为传输元件的缆(有时含有若干电线),一般都含有增强元件及须要的护套.运用学科：界说2：一种由单根光纤.多根光纤或光纤束加上外护套制成,知足光学特点.机械特点和情形机能指标请求的缆构造实体.运用学科：通信科技（一级学科）;光纤传输与接入（二级学科）信体系是用以完成信息传输进程的技巧体系的总称.现代通信体系重要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现,前者称为无线通信体系,后者称为有线通信体系.通信网是一种运用交流装备,传输装备,将地理上疏散用户终端装备互连起来实现通信和信息交流的体系.通信最根本的情势是在点与点之间树立通信体系,但这不克不及称为通信网,只有将很多的通信体系(传输体系)经由过程交流体系按必定拓扑构造组合在一路才干称之为通信.也就是说,有了交流体系才干使某一地区内随意率性两个终端用户互相接续,才干构成通信网.通信网由用户终端装备,交流装备和传输装备构成.交流装备间的传输装备称为中继线路(简称中继线),用户终端装备至交流装备的传输装备称为用户路线(简称用户线).。

通信系统的一般模型通信系统是一种用于传输信息的系统，它由多个组件和过程组成，以实现有效的信息传递。

通信系统的一般模型描述了通信系统中各个组件的功能和相互之间的关系。

下面将介绍通信系统的一般模型，包括发送端、信道、接收端和附加组件。

1. 发送端：发送端是通信系统的起点，负责将要传输的信息转换为适合在信道上传输的信号。

发送端的主要组成部分包括：-信源（Source）：信源产生要传输的信息。

它可以是一个声音源、图像源、数据源等。

信源可以是模拟信号源或数字信号源。

-编码器（Encoder）：编码器将从信源接收到的信息转换为适合传输的信号。

编码的目的是将信息转换为能够在信道中传输和恢复的形式。

-调制器（Modulator）：调制器将编码后的信号转换为适合在信道上传输的模拟或数字信号。

它通常使用调制技术，如调幅（AM）、调频（FM）或数字调制（如QAM）。

2. 信道：信道是信息在发送端和接收端之间传输的媒介。

信道可以是有线传输媒介（如光纤、同轴电缆）或无线传输媒介（如无线电频谱）。

信道可能会引入干扰、噪声和失真，对传输的信息产生影响。

3. 接收端：接收端是通信系统的终点，负责从信道中接收信号并将其恢复为原始信息。

接收端的主要组成部分包括：-解调器（Demodulator）：解调器将在信道上调制的信号转换为基带信号，以便后续处理。

-解码器（Decoder）：解码器将解调器输出的信号转换回原始信息。

解码器的功能是逆向编码器，将接收到的信号转换为与发送端相同的形式。

-信源（Source）：接收到的信息从信源输出。

接收端的信源应与发送端的信源相对应。

4. 附加组件：除了发送端、信道和接收端之外，通信系统还可以包括一些附加组件，以增强系统的功能和性能。

这些附加组件可能包括：-前向纠错编码（Forward Error Correction，FEC）：FEC技术用于在传输过程中检测和纠正错误。

它通过在发送端添加冗余信息来提高信道的抗干扰和纠错能力。

数字通信系统模型数字通信系统的模型一般由三个主要的模块组成：源、通道、接收机。

源模块由信源、编码器组成，是数字信息的生产模块，其主要目的是将原始信息转换为适合处理和传输的数字格式。

通道模块是数字信息传输系统的核心，是将源模块生成的数字信息传输到接收机模块的中间设备。

接收机模块是接收并处理数字信息的部件，主要由解码器、微处理器组成，其完成的任务是将数字格式的信息恢复到原始信息的形式。

数字通信系统的模型还可以包括一些其它部件，例如：功率放大器、耦合器和滤波器等。

其中功率放大器是改善信号强度的一种设备，其目的是增强信号的幅值，使其满足接收机模块要求的接收信号强度。

耦合器可以是电绝缘耦合器或电容耦合器，主要用于连接不同信号源，防止电气脉冲冲击信号源，避免受到外界干扰。

滤波器是用来消除信号中杂散信号，使得信号变得更加清晰可靠的。

从理论上讲，数字通信系统的模型是一个大而包容的系统，由不同的模块和部件组成，它们之间的协作和相互作用共同完成了一个复杂的数字通信系统。

在具体应用中，数字通信系统的模型还会受到硬件和软件的限制，但根据不同的系统要求，它们的模型也会有所不同，比如出现某些模块和部件，或是网络的拓扑结构等。

数字通信系统模型是无线通信领域技术最重要的基础，它部署了更高级的通信技术，从而提高了无线通信信号的传输质量和可靠性。

例如，我们可以利用多路分集工艺将多种数字信号混合在一起，进行多种模式传输，从而提高信号传输速率，并有效抑制信号失真和扰动；另外，我们也可以采用调制解调器将模拟信号转换为数字信号，从而提升通信系统的可靠性。

从而可以看出，数字通信系统模型是当今无线通信领域中研究和开发最重要的模型之一，它已经成为无线通信技术的主导发展方向。

在今后的发展中，在数字通信系统模型的基础上，可以进一步探讨其他高级的无线通信技术，推动通信技术的发展，为人类建立完善的数字信息传输网络提供更多的可能性。

总之，数字通信系统的模型是有效的技术应用，它是无线通信领域技术发展的必要基础，为我们提供了更加可靠、高效的信息传输模式。

. /一、通信系统组成(尤其是数字系统，各局部作用)数字通信系统的模型：1）信源编码与译码：信源编码有两个根本功能：一是提高信息传输的有效性，即通过*种数据压缩技术设法减少码元数目和降低码元速率。

码元速率决定传输所占的带宽，而传输带宽反映了通信的有效性。

二是完成模/数转换，即当信息源给出的是模拟信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。

信源译码是信源编码的逆过程。

2）信道编码与译码信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力。

数字信号在信道传输时受到噪声等的影响后将会引起过失。

为了减小过失，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则参加保护成分〔监视元〕，组成所谓"抗干扰编码〞。

接收端的信道译码器按相应的逆规则进展解码，从中发现错误或纠正错误，提高通信系统的可靠性。

3）加密与解密在需要实现**通信的场合，为了保证所传信息的平安，人为地将被传输的数字序列扰乱，即加上密码，这种处理过程叫加密。

在接收端利用与发送端一样的密码复制品对收到的数字序列进展解密，恢复原来信息。

4）数字调制与解调数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频出，形成在信道中传输的带通信号。

根本的数字调制有振幅键控〔ASK〕、频移键控〔FSK〕、绝对相移键控〔PSK〕、相对〔差分〕相移键控〔DPSK〕。

在接收端可以采用相干解调或非相干解调复原数字基带信号。

对高斯噪声下的信号检测，一般用相关器或匹配滤波器来实现。

5）同步同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致，是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。

按照同步的功用不同，分为载波同步、位同步、群同步、和网同步。

二、通信的质量指标〔有效性、可靠性两者的相互协调。

模拟、数字通信的有效可靠分别用什么来衡量〕通信系统的性能指标涉及其有有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等，通信的有效性和可靠性是主要的矛盾所在。

所谓有效性是指传输一定信息量时所占用的信道资源〔频带宽度和时间间隔〕，或者说是传输的"速度〞问题，而可靠性则是指接收信息的准确程度，也就是传输的"质量〞问题。

通信系统模型1．通信系统一般模型图1-1 通信系统一般模型（1）信息源①信息源的作用把各种消息转换成原始电信号。

②信息源的分类a．模拟信源模拟信源输出连续的模拟信号，如话筒、摄像机。

b．数字信源数字信源输出离散的数字信号，如电传机、计算机等各种数字终端。

（2）发送设备①发送设备的作用a．产生适合在信道中传输的信号；b．使发送信号特性和信道特性相匹配；c．使发送信号具有抗信道干扰的能力；d．使发送信号具有足够的功率以满足远距离传输的需要。

②发送设备的内容包含变换器、放大器、滤波器、编码器、调制器、多路复用器等过程。

（3）信道①信道的定义信道是一种将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。

②信道的分类无线信道和有线信道。

③信道的作用信道传输信号的通路，并对信号产生各种干扰和噪声。

（4）噪声源噪声源是信道中的噪声及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示。

（5）接收设备①接收设备的作用从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。

②接收设备的功能a．将信号放大和反变换。

b．对于多路复用信号，解除多路复用，实现正确分路。

c．尽可能减小在传输过程中噪声与干扰所带来的影响。

（6）信宿①信宿的定义信宿是传送消息的目的地。

②信宿的作用把原始电信号还原成相应的消息，如扬声器等。

2．模拟通信系统模型图1-2 模拟通信系统模型（1）模拟信源与信宿①模拟信源的作用模拟信源把连续消息变换成原始电信号，即基带信号。

②模拟信宿的作用模拟信宿将基带信号变换为连续消息。

③基带信号a．基带信号的定义基带信号是从信源发出或送达信宿的信号的基本频带信号。

b．基带信号的基本特性频谱通常从零频附近开始。

c．基带信号的实例语音信号的频率范围为300Hz～3400Hz；图像信号的频率范围为0～6MHz。

（2）调制器与解调器①调制器的作用把基带信号变换成适合在信道中传输的信号。

②解调器的作用将信道中传输的已调信号变换为基带信号。

③已调信号定义：经过调制以后的信号。

数字通信系统模型图31.信源编码与译码信源编码有两个基本功能：一是提高信息传输的有效性，而是完成模/数(A/D)转换,信源编码是信源译码的逆过程.2.信道编码与译码信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力.接收端的信道译码器按相应的逆规则进行解码，从中发现错误或纠正错误，提高通信系统的可靠性。

3.加密与解密在需要事先保密通信的场合,为了保证所传信息的拿权,人为地将被传输的数字序列扰乱,即加上密码,这种处理过程叫加密.在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字学列进行解密,恢复原来的信息.4.数字调制与解调数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处,形成适合在信道中那个传输的带通信号.在接收端可以利用相干解调或非相干解调还原数字基带信号.数字调制的主要目的是将二进制信息序列映射成信号波形，是对编码信号进行处理，使其变成适合传输的过程。

即把基带信号转变为一个相对基带信号而言频率非常高的带通信号，易于发送。

数字调制一般是指调制信号是离散的，而载波是连续的调制方式。

主要的数字调制方式有：1.ASK，又称幅移键控法。

这种调制方式是根据信号的不同调节正弦波波幅度。

2.PSK，相移键控法，载波相位受数字基带信号控制。

如基带信号为1时相位为π，基带信号为0时相位为0。

3.FSK，频移键控法，即用数字信号去调节载波频率。

4.QAM，正交幅度调制法，根据数字信号的不同，载波相位和幅度都发生变化。

5.同步同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致,是保证数字通信系统有序/准确/可靠工作的前提条件.6.信道信道是通信传输信号的通道，是通信系统的重要组成部分。

其基本特点是发送信号随机地受到各种可能机理的恶化。

在通信系统的设计中，人们往往根据信道的数学模型来设计信道编码，以获得更好的通信性能。

常用的信道数学模型有：加性噪声信道，线性滤波信道，线性时变滤波信道。

(1)加性噪声信道：加性噪声信道是最简单的一种信道数学模型，噪声对信号的影响是加性的。

通信系统的基本原理与模型通信系统是实现信息传输的重要工具，在现代社会中起着至关重要的作用。

它通过一系列的技术和设备，将信息从发送方传输到接收方。

本文将详细介绍通信系统的基本原理和模型，以下为内容的分点列举：1. 通信系统的基本原理：a. 信号传输：通信系统通过信号传输实现信息的交流。

信号可以是声音、文字或图像等各种形式的信息。

b. 编码：将信息转换为适合传输的信号形式，通常通过模拟信号或数字信号进行编码。

c. 调制：将编码后的信号调制到载波上，以便在传输过程中保持信号的稳定性和减少信号的干扰。

d. 解调：接收方通过解调将调制信号恢复为原始信号，以便进行后续处理和解码。

e. 解码：将解调后的信号转化为原始的信息内容。

2. 通信系统的模型：a. 发送方：发送方是通信系统的起始点，负责将信息进行编码和调制。

其主要组件包括信息源、编码器和调制器。

b. 传输媒介：传输媒介是信息传输的通道，可以是有线或无线的介质，如光纤、电缆或无线电波等。

c. 接收方：接收方是通信系统的终点，负责将接收到的信号进行解调和解码。

其主要组件包括解调器和解码器。

d. 噪声和信道：噪声是通信系统中不可避免的干扰源，信道是信号传输的通道。

噪声会对信号造成干扰和损坏，信道则会对信号进行衰减和畸变。

e. 反馈机制：为了确保信息传输的准确性和可靠性，通信系统通常会采用反馈机制进行误码校正和错误处理。

3. 通信系统的步骤：a. 信息编码：将原始的信息内容转换成适合传输的信号形式，通常包括模拟信号和数字信号两种编码方法。

b. 调制：将编码后的信号调制到适当的载波上，以便在传输过程中保持信号的稳定性和减少干扰。

c. 信号传输：通过传输媒介将调制后的信号传送到接收方，传输过程中可能会受到噪声和信道的干扰。

d. 解调：接收方对接收到的信号进行解调，将调制信号恢复为原始信号。

e. 信息解码：对解调后的信号进行解码，将信号转换为原始的信息内容。

f. 错误处理：根据反馈机制对解码后的信息进行误码校正和错误处理，以确保信息传输的准确和可靠。

数字通信系统的一般模型中各组成部件数字通信系统的一般模型包括以下组成部件：信源、编码器、调制器、信道、解调器、译码器和信宿。

下面将对这些组成部件进行详细介绍。

1. 信源：信源是指数字通信系统中产生信息的源头，可以是声音、图像、文本等各种形式的数据。

信源可以是数字化的，也可以是模拟信号经过采样和量化后得到的数字信号。

2. 编码器：编码器是将信源产生的信息进行编码的部件。

它将信息转换成一定的编码方式，以便在传输过程中能够更加高效地传输和存储。

常见的编码方式有霍夫曼编码、循环冗余校验码等。

3. 调制器：调制器是将编码后的数字信号转换为模拟信号的部件。

调制技术可以将数字信号转换为适合在传输介质中传播的模拟信号，常见的调制方式有频移键控调制、相位移键控调制、振幅移键控调制等。

4. 信道：信道是数字通信系统中传输信号的媒介，可以是导线、电磁波传播的空间等。

信道中存在着各种噪声和失真，会对传输信号产生影响。

为了提高传输质量，可以采用调制技术、编码技术等手段来抵抗噪声和减小失真。

5. 解调器：解调器是将经过信道传输后的模拟信号转换为数字信号的部件。

解调器通过解调技术将模拟信号转换为原始的数字信号，以便后续的译码和处理。

6. 译码器：译码器是将解调后的数字信号进行译码还原为原始信息的部件。

译码器根据编码器的编码方式进行逆操作，将数字信号还原为原始的信息。

7. 信宿：信宿是数字通信系统中接收信息的终点，可以是一个显示设备、存储设备等。

信宿接收到经过解调和译码后的信号，并进行相应的处理和显示。

在数字通信系统中，信源产生的信息经过编码器编码，然后由调制器将编码后的数字信号转换为模拟信号，通过信道传输。

接收端收到经过信道传输后的模拟信号，通过解调器将其转换为数字信号，最后经过译码器解码还原为原始信息，并传递给信宿进行显示或存储。

数字通信系统的一般模型可以应用于各种通信系统中，比如无线通信系统、有线通信系统等。

通过合理选择编码方式、调制方式以及合适的信道传输技术，可以提高数字通信系统的传输效率和传输质量，满足人们对于高速、高质量通信的需求。