数字通信技术

2008年人民邮电出版社出版的图书

数字通信是一种用数字信号作为载体来传输信息的通信方式。数字通信可以传输电报、数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语音和图像等模拟信号。

图书目录

第1章　概述

数字通信的早期历史是与电报的发展联系在一起的。1937年，英国人A．H．里夫斯提出脉码调制（PCM），从而推动了模拟信号数字化的进程。 1946年，法国人E．M．德洛雷因发明增量调制。1950年C．C．卡特勒提出差值编码。1947年，美国贝尔实验室研制出供实验用的24路电子管脉码调制装置，证实了实现PCM的可行性。1953年发明了不用编码管的反馈比较型编码器，扩大了输入信号的动态范围。1962年，美国研制出晶体管24路1．544兆比/秒脉码调制设备，并在市话网局间使用。　数字通信与模拟通信相比具有明显的优点。它抗干扰能力强，通信质量不受距离的影响，能适应各种通信业务的要求，便于采用大规模集成电路，便于实现保密通信和计算机管理。不足之处是占用的信道频带较宽。　20世纪90年代，数字通信向超高速大容量长距离方向发展，高效编码技术日益成熟，语声编码已走向实用化，新的数字化智能终端将进一步发展。

第2章　语音编码技术

主要通过3个步骤实现的，抽样，量化，编码。

第3章　图像编码技术

第4章　信道编码技术

第5章　数字载波调制技术

第6章　同步技术

第7章　均衡技术

第8章　分集技术

第9章　扩频通信技术

第10章　数字复接技术

第11章　光波调制复用技术

第12章　多址通信技术

……

内容简介

比较全面地介绍数字通信的相关技术及其在现代通信系统中的应用。本书结合本课程职业教育课程改革实践进行修编，注重新技术和工程实际应用。以通信中信号在不同通信系统中传输处理过程为主线，共分为4章。第1章介绍数字通信系统的组成及通信网的概念，第2章以分析与测试数字基带通信系统为实例，介绍数字基带传输系统组成及其工作原理，包括脉冲编码调制、时分复用原理及数字基带信号的常用码型。第3章以分析与测试数字频带通信系统为实例，介绍数字频带传输系统组成及其工作原理，包括现代数字调制技术及调制解调器、差错控制编码的基本原理、同步技术等。第4章现代数字通信系统，主要介绍数字通信技术在现代通信系统中的应用，包括数字移动通信系统、数字光纤通信系统、卫星通信系统及计算机网络。

章节目录

前言

第1章数字通信系统概述 1

1.1通信系统及其特征 1

1.1.1通信系统的一般模型 2

1.1.2模拟通信系统和数字通信系统 3

1.2信息与信号的概念 ”4

1.2.1基带信号与频带信号 4

1.2.2模拟信号与数字信号 5

1.3数字通信 6

1.3.1数字通信系统 6

1.3.2数字通信的特点 6

1.3.3数据通信 7

1.4信道 7

1.4.1有线信道 7

1.4.2无线信道 8

1.5通信系统的主要性能指标 8

1.6通信网简介 10

1.6.1通信网的组成 10

1.6.2通信网的分类 11

1.6.3通信网络的拓扑结构 14

1.7现代通信技术的发展趋势 15

1.7.1现代通信技术的发展总趋势 15

1.7.2第四代移动通信技术 16

1.7.3下一代网络 18

1.8实训任务数字通信系统信道与设备的

认知 20

1.8.1双绞线、同轴电缆、光缆的认识与

接头制作 20

1.8.2数字程控交换设备认识 28

本章小结 36

练习与思考题 37

第2章数字基带通信系统的分析与

测试 38

2.1数字终端技术 38

2.1.1脉冲编码调制 38

2.1.2 PCM编解码器 50

2.1.3 自适应差值脉冲编码调制 53

2.2数字复接技术 57

2.2.1时分复用原理 57

2.2.2数字复接原理 62

2.2.3准同步数字系列 64

2.2.4同步数字系列 67

2.3数字信号的基带传输 75

2.3.1数字基带传输系统的基本理论 76

2.3.2数字基带信号码型 77

2.3.3眼图 81

2.4实训任务数字基带通信系统的分析与

测试 82

2.4.1语音编解码系统分析与测试 82

2.4.2帧复接与解复接系统分析与

测试 91

2.4.3线路编解码系统分析与测试 94

本章小结 103

练习与思考题 ”104

第3章数字频带传输系统的分析与

测试 105

3.1数字频带传输系统一105

3. 1.1数字调制一106

3.1.2现代数字调制技术 117

3.1.3数字调制系统的性能比较 123

3.1.4调制解调器 127

3.2差错控制编码 130

3.2.1概述 ”130

3.2.2几种常用的检错码 135

3.2.3线性分组码 137

3.2.4循环码 141

3.2.5卷积码 144

3.3通信系统的同步 146

3.3.1 同步的定义和分类 146

3.3.2载波同步 146

3.3.3位同步 148

3.3.4帧同步 15l

3.3.5网同步 153

3.4实训任务数字频带传输系统的

分析与测试 -154

3.4.1差错控制编解码电路的分析与

测试 155

3.4.2数字调制与解调电路的分析与

测试 159

3.4.3锁相环同步电路的分析与

测试 166

本章小结 168

练习与思考题 169

第4章现代数字通信系统 171

4.1数字移动通信系统 171

4.1.1移动通信的特点 172

4.1.2 GSM数字蜂窝移动通信系统 172

4.1.3 CDMA数字蜂窝移动通信系统 177

4.1.4 TD~SCDMA数字移动通信系统 l81

4.2数字光纤通信系统 183

4.2.1光纤通信概述 183

4.2.2数字光纤通信系统简介 184

4.2.3光纤通信网络 188

4.2.4波分复用技术 l90

4.3卫星通信系统 196

4.3.1卫星通信系统概述 196

4.3.2卫星通信系统的组成及实例 197

4.3.3卫星通信多址联接方式 200

4.3.4 VSAT卫星通信系统 201

4.4数据通信与计算机网络 202

4.4.1数据通信与计算机通信 202

4.4.2计算机网络的组成 203

4.4.3数据传输与交换技术 204

4.4.4计算机网络体系结构与协议 207

本章小结 214

练习与思考题 214

参考文献 216

概要

简介

数字通信系统通常由用户设备、编码和解码、调制和解调、加密和解密、传输和交换设备等组成。发信端来自信源的模拟信号必须先经过信源编码转变成数字信号，并对这些信号进行加密处理，以提高其保密性；为提高抗干扰能力需再经过信道编码，对数字信号进行调制，变成适合于信道传输的已调载波数字信号并送入信道。在收信端，对接收到的已调载波数字信号经解调得到基带数字信号，然后经信道解码、解密处理和信源解码等恢复为原来的模拟信号，送到信宿。

为使数字信号的收发保持一一对应关系，建立数字通信系统时，必须采用相应的数字网同步技术。

数字通信是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。

优点

与模拟通信相比，数字通信具有许多突出优点：

一是抗干扰能力强。电信号在信道上传送的过程中，不可避免地要受到各种各样的电气干扰。在模拟通信中，这种干扰是很难消除的，使得通信质量变坏。而数字通信在接收端是根据收到的“ 1 ”和“ 0 ”这两个数码来判别的，只要干扰信号不是大到使“有电脉冲”和“无电脉冲”都分不出来的程度，就不会影响通信质量。

二是通信距离远，通信质量受距离的影响小。模拟信号在传送过程中能量会逐渐发生衰减使信号变弱，为了延长通信距离，就要在线路上设立一些增音放大器。但增音放大器会把有用的信号和无用的杂音一起放大，杂音经过一道道放大以后，就会越来越大，甚至会淹没正常的信号，限制了通信距离。数字通信可采取“整形再生”的办法，把受到干扰的电脉冲再生成原来没有受到干扰的那样，使失真和噪音不易积累。这样，通信距离可以达到很远。

三是保密性好。模拟通信传送的电信号，加密比较困难。而数字通信传送的是离散的电信号，很难听清。为了密上加密，还可以方便地进行加密处理。加密的方法是，采用随机性强的密码打乱数字信号的组合，敌人即使窃收到加密后的数字信息，在短时间内也难以破译。

四是通信设备的制造和维护简便。数字通信的电路主要由电子开关组成，很容易采用各种集成电路，体积小、耗电少。

五是能适应各种通信业务的要求。各种信息（电话、电报、图像、数据以及其它通信业务）都可变为统一的数字信号进行传输，而且可与数字交换结合，实现统一的综合业务数字网。

六是便于实现通信网的计算机管理。数字通信的缺点是数字信号占用的频带比模拟通信要宽。一路模拟电话占用的频带宽度通常只有 4 千赫，而一路高质量的数字电话所需的频带远大于 4 千赫。但随着光纤等传输媒质的采用，数字信号占用较宽频带的问题将日益淡化。数字通信将向超高速、大容量、长距离方向发展，新的数字化智能终端将产生。

内容简介

本书着重阐述一个点对点通信系统，在有线、无线等不同介质中完成多媒体业务传输所必需的关键技术，包括语音编码技术、图像编码技术、信道编码技术、数字载波调制技术、同步技术、均衡技术、分集技术、扩频通信技术、数字复接技术、光波调制复用技术和多址通信技术，详细介绍了这些技术的基本原理和性能指标，阐述时力求概念清晰。本书还简单介绍了远程用户接入通信网共享通信资源的多址通信技术，为读者理解通信网的传输机理奠定基础。书中各章都附有思考题和习题。

本书可以作为普通高等院校通信工程、电子信息等专业本科生和研究生相关课程的教科书和教辅书，也可作为通信工程技术人员的参考书。

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