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数字通信系统范文1
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。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。
数字通信与模拟通信相比具有明显优点。它抗干扰能力强、通信质量不受距离影响、信号易于调制、保密性高能自动和控制差错可与计算机相连能支持多种通信业务。具体介绍如下:(1)数字通信比模拟通信抗干扰能力强。一种数字信号传播形式简单只有“0”、“1”两种区别鲜明形式。即是传播过程中经由信号放大器,信号在到达终端接收器时仍然可重新再生复原。另一数字信号是以离散性形式进行传播。虽然也不可避免会受到系统外部以及系统内部噪声干扰,但是只要噪声绝对值在一定范围内就可以消除噪声干扰,不会出现信号噪声叠加在一起并随着信号被传输、被放大进而将影响通信质量现象。(2)更适于远距离传输。在进行远距离的信号传输时,通信质量依然能够得到有效保证。因为在数字通信系统当中利用再生中继方式,能够消除长距离传输噪音对数字信号的影响,而且再生的数字信号和原来的数字信号一样,可以继续进行传输,这样一来数字通信的质量就不是因为距离的增加而产生强烈的影响,所以它也比传统的模拟信号更适合进行高质量的远距离通信。(3)数字信号易于调制。虽然数字信号较模拟信号更加方便快捷但是在实际生活中模拟电路占有通信比例仍然不小那么数字信号能否利用已经建立起来四通八达模拟电路进行传输呢?答案是肯定只需在数字终端设备和模拟电路之间加装以调制、解调为主体接口设备便可实现由于数字信号只存在“0”和“1”两种状态其信号调制则相当简单具有波形变换速度快、调整测试方便、体积小、设备可靠性高等特点一般而言数字调幅、数字调频、数字调相十数字调制最常用三种方式。(4)数字信号比模拟信号保密性强。由于无线电波是朝着四面八方方向传播只要终端接收器对口每个人都可以接收到传播内容数字通信可以将其信号在编码器与密码相捆绑在进入信道传播接收方则通过解码器解除密码限制取得信号传播内容由此避免了传播信息外漏现象数字信号加密只需通过简单“加”、“减”等逻辑运算按照一定规律将密码“加”到语音电码中去将包含着语音信息电码进行传播。此外数字通信对其设备中所用电路要求较简单有着轻巧、故障少、耗电低、成本低集成电路即可满足通信需求数字信号还便于和电子计算机结合由计算机来处理信号使得数字通信系统更加灵活通用也为各类如电话、电报、图像以及数据传输业务开展提供了更加便利条件。
要进行数字通信就必须进行模数变换,也就是把由信号发射器发出的模拟信号转换为数字信号。基本的方法包括:首先把连续形的模拟信号用相等的时间间隔抽取出模拟信号的样值。然后将这些抽取出来的模拟信号样值转变成最接近的数字值。因为这些抽取出的样值虽然在时间进行了离散化处理,但是在幅度上仍然保持着连续性,而量化过程就是将这些样值在幅度上也进行离散化处理。最后是把量化过后的模拟信号样值转化为一组二进制数字代码,并最终实现模拟信号数字化地转变,然后将数字信号送入通信网进行传输。而在接收端则是一个还原过程,也就是把收到的数字信号变为模拟信号,通过数据模变换再现声音以及图像。如果信号发射器发出的信号本来就是数字信号,则不用在进行数据模变换的过程,可以直接进入数字网进行传输。
二、数字通信系统的应用
数字通信系统的关键性技术包括编码、调制、解调、解码以及过滤等。其中数字信号的调制以及解调是整个系统的核心也是最基本、最重要的技术。数字调制是通过对信号源的编码进行调制,将其转换成为能够进行信道传输的频带信号,即把基带信号(调制信号)转变为一个高频率的带通信号(已调信号),而且由于在传输过程中为了避免信息失真、传输损耗以及确保带内特性等因素,在进行信号进行长途传输以及大规模通信活动时必须对数字信号进行载波调制。现阶段的数字信号调制主要分为调幅、调相以及调频三种。调幅是根据信号的不同,通过调节正弦波的幅度进行信号调制,目前最常见的数字信号是幅度取值为0和1为代表的波形,即二进制信号;调相是由于载波的相位受到数字基带信号(调制信号)的控制,通常情况下载波相位和基带信号是保持一致的,例如二进制基带信号为0时,载波相位相应也为0;调频是利用数字信号进行载波频率的调制。解调就是讲载波信号提取出来并经过还原得到信息的过程,它是调制的逆过程也被称为反调制。目前解调的类型分为相干解调和非相干解调两大类。数字通信的质量通常用信息传输速率、符号传输速率以及消息传输速率这三个指标来衡量。对于数字通信系统的性能指标通常用信息传输速率、符号传输速率以及消息传输速率这三个指标来衡量。
通信系统向数字化时代的转变就是要从有线通信想无线通信,从公用移动网络到专用网络,从而实现全球化的数字通信理念。而且通过现有的综合业务数字网络为基础,通过一个多用途的用户网络接口就可以轻松实现信号发出端到接收端全程数字传输与交换的新型通信网。利用这种新型技术可以扩充通信业务的范围,而且还具有更加经济以及灵活的特点,能够与现有的计算机互联网、多媒体信息网、公共电话网以及分组交换数字网等进行任意转换。随着数字通信设备的发展和不断完善,利用微处理技术对数字通信系统的信号进行转变,还能够使设备更加灵活的应用到各种长途以及市话当中。由于长途通信线路的投资远大于终端设备,为了提高长距离传输的经济性,未来高度、大容量的数字通信系统也将成为主流趋势,而且随着数字集成电路技术的发展,数字通信系统的设备制造也越来越容易,成本更低、可靠性也更高。
数字通信系统范文2
关键词 通信系统；数字交换；同步技术；系统结构；误码率
中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）64-0167-01
在某种工作的通信系统中，各部门的工作人员各负其责，即使是彼此没有相隔很远的距离，仍依靠互相通信的方式进行通话联系。与模拟通信的方式相比较，数字通信的主要优势为话音清楚、信息可靠、操控方便以及拥有较强的抗干扰能力[1]。在拥有诸多舱室的有规模的车辆中，因为要及时对每个舱室进行彼此的通话联系，有时，需要人员在车外与车内进行通话联系，甚至需要人员都在车外进行该方式的联系。另一种方式是进行诸多房间内人员的通话联系。对于各不相同的通话方式如一对一通话、通播以及一对多通话等，本系统均能够给予支持。
1 数字交换设计
作为通信仪器的重要技术，数字交换中仪器能稳定工作的保障依赖于交换电路的可靠性。通常在进行操作的时候应用Zarlink公司的MT系列芯片进行实际的应用，主要的优势就是操作简单；主要的不足就是设备有可能在生产的同时出现停产，进而需要对电路进行再次的规划[2]。当然伴随着FPGA容量的增加，在FPGA中应用自设电路进行数字交换的优势也越来越突出。自行设计的优点很多，不但可以节约仪器的成本，还可以增加仪器的稳定性，当然也就不必考虑停产的问题[3]。全双工数字交换的规划机理不复杂，较多的应用FPGA内部设计的方式进行数字交换。交换后的信息是经过交换矩阵得到的，信息将要置入的时隙是地址产生器2得出的位置，此位置同时受到外部数据的控制，可以通过将交换矩阵同一时隙的信息加到多个接收时隙中，就能够做到一对多的功能。
2 同步技术
数据信息作为想连续的码元序列存在于数字通信系统中，想要获得所发出信息的可信的判决结果，就要运用符号速率通过匹配滤波器的输出端对相应的信号进行采样。接收机同时要明确采样的频率以及合适的采样时机，也就是数字通信系统中所说的相当重要的同步技术[4]。该技术的性能严重影响着通信系统的功能。“同步”是同步通信系统正常工作的基础，而位同步又是网同步等的基础，所以，想要确保数据的稳定传送，同步系统就要拥有优质的可信性。位同步信号的性能要求：1）相位误差：主要指最佳采样点以及平均相位产生的偏差，相差的大小决定了误码率的高低；2）同步建立时间：需要重建时所需的最长的时间，要求此时间要尽量短；3）同步保持时间：计算收到的数据信息至输出数据停止的时间，要求其要较长；4）位同步门限信噪比：即确保质量的前提下输入端可接受的最小信噪比。它体现了位同步恢复针对深衰落情况的强适应性。
数字位同步系统结构的具体事项方法有两种：借助反馈环操控采样时钟的相位以实现同步；通过采样时钟单独工作的形式，利用数字信号处理方法通过位同步的采样信号得到确切的信号值）。第一种方法主要运用于传统接收机中，而第二种方法主要应用了数字集成电路技术而受到更广泛的重视。
3 全双工会议设计
通过FPGA内部的自行规划可以较为灵活的对会议成员数以及可以同时召开的会议的数量进行灵活的安排，同时能够根据不同的情况选取相应的FPGA给予相应的规划。该电路的规划机理是把参与会议的全员进行PCM编码的转换，形成线性编码，再将这些编码进行合并，并对结果给予相应的处理，进而处理掉自己的话音，再将其转为PCM编码，通过交换矩阵将信息进行传输。图1描述了全双工会议的信号流程。
4 抗噪设计
本系统可以在野外的环境应用，如四周的噪音较大等条件下，如果不能有很强的抗干扰的功能，就会是通话的效果不理想。本系统的抗噪音的功能可以令系统在既往繁杂的条件下也可以进行优质的通话。
主要应用的抗噪音的方法包括滤除环境噪声以及终端采用抗噪的MIC。在对FPGA内的语音进行限制的时候，仅当声音高达门限电平的情况下，方可以将语音信息传出，也就是说语音的数据电平比门限低时，自动延时3秒后会自行关闸，以确保话音的流畅性。
5 结论
本研究不但能够完成较小区域内部人员的信息联络，同时在区域的外面可以借助有线以及无线的方式与内部进行通信。通过自行设计的方式能够对终端数量进行灵活的配备，及时在野外仅用无线终端的方式进行联络也是相当简便的。该系统的诸多的重要技术都是于FPGA内部进行的，提高了仪器的可信性，同时降低了花销，促进设备的进一步生产。
参考文献
[1]谢金明.高速数字电路设计与噪声控制技术[J].北京：电子工业出版社，2003．
[2]郭金鹏，贾香娥.大数判决和BCH编解码抗误码性能的分析[J].无线电通信技术，2004，2(16)：42-44．
数字通信系统范文3
【关键词】ISP技术 数字通信系统 同步电路
同步电路是数字通信系统中的重要部分，其运行状态将会直接影响到系统的实际工作效率和性能发挥。通过同步电路，能够确保分路的准确无误。而在传统的数字通信系统中，同步电路的设计通常都是采用传统标准逻辑器件的方法设计的，因此往往存在着可靠性低、功耗大、逻辑规模小等问题。而通过对ISP技术的应用，能够从顶到底进行系统设计，更好的满足用户的实际需求，从而完成验证、描述、集成、仿真等工作，得到符合用户需求的器件。在实际设计中，可以在ISP芯片上集成相应的程序，从而提升了数字通信系统的效率和性能。
1 同步电路的工作原理
通过位同步信号和数字基带信号，能够得到帧同步信号。在这一过程中，主要包括同步保护器、巴克码识别器、分频器等部分。其中，巴克码识别器中包含了相加判决器、移位寄存器等部分，分频器则包含了一个二十四计数器，其它的部分则发挥了同步保护的作用。如果没有输入基带信号，或是基带信号不符合识别器的输出要求，识别器的输出即为0。或门、与门和识别器相互连接，后方保护期对分频器的输出信号进行处理，从而将状态触发器置为0。这样，输出端口的与门将会被关闭，同步电路中没有信号输出。再通过高电平将判决门置为7，并将或门关闭，将连接识别器的与门打开，此时的同步电路则处于捕捉状态下。如果识别器将两个GAL信号相隔二十四TS进行输出，此时的GAL信号不但会将分频器置为0，并且进行脉冲输出，后方保护也会进行脉冲信号的输出，从而将状态触发器置为1。这样，输出端口的与门将会打开，输出帧的同步信号为FS-OUT。在这种状态下，判决门将会置为6，此时同步器会进入维持状态。在这种状态下，判决门具有较低的限比，因此会降低识别器漏识别的几率，同时会提升其假识别的几率。不过，由于假识别的信号不和分频器输出信号同步，因此，连接识别器的与门不会对假识别信号进行输出。这样，假识别信号就不会对分频器的工作状态造成影响。而此时所输出的同步信号，能够确保为正确的信号。对于同步器状态的判断，可以通过判决门的限TH来实现。如果其处于低电平，则说明其处于维持状态。而如果其处于高电平，则说明其处于捕捉状态。
识别器即使处于维持状态下，也可能会发生漏识别的现象。不过，此时只有比较小的几率可能会发生漏识别的情况，而连续出现几帧的漏识别情况更是微乎其微。因此，如果识别器不会连续发生三次或以上的漏识别情况，前方保护就不会进行脉冲信号的输出，系统就能够保持在维持状态。只有当识别器连续出现了三次或以上的漏识别情况时，前方保护才会进行脉冲信号的输出，改变维持状态看，使其变为捕捉状态，可对帧同步码进行重新捕捉。
2 基于ISP技术的同步电路设计
2.1 识别器
识别器主要是对数字基带信号进行检测，判断是否有七位巴克码存在其中。如果监测结果在判决门限以内，就需要输出识别信号。如果识别器判决门限为7，则只有当七位巴克码完全正确，才会输出识别信号。而如果识别器判决门限为6，则在七位巴克码当中，允许出现一位错误。
2.2 分频器
分频器会对位同步信号进行分频处理，从而得到相应的帧同步信号。对位同步信号进行二十四分频，具有相同与帧同步信号的周期。不过，不一定具有符合要求的相位。如果识别器将一个GAL信号输出，在同步保护器的保护下，会将分频器置为0，这样，分频器就会进行脉冲输出。
2.3 状态触发器
如果状态触发器处于1的状态，同步电路则处于维持状态。此时连接输出端口的与门会打开，并且会输出信号，识别器判决门限为6。如果状态触发器处于0的状态，同步电路则处于捕捉状态，此时连接输出端口的与门会关闭，并且没有信号输出，识别器判决门限为7。
2.4 前方保护电路
前方保护电路的主要作用，是当同步电路处于维持状态的时候，在识别器连续三次或以上出现了漏识别情况的时候，前方保护电路就会将状态触发器置为0。同步电路此时改变维持状态，进入捕捉状态，识别器判决门限会提高。
2.5 后方保护电路
后方保护电路主要是对识别信号GAL进行延时一帧的处理，然后再相与GAL信号。在这种情况下，只有对两组同相位并且同步正确的连续信号完成捕捉，状态触发器才会置为1，同时同步电路更改捕捉状态，进入维持状态，并且识别器判决门限会降低。当同步电路处于维持状态的时候，后方电路也会正常的运行，但是并不会对整个同步电路的状态产生任何影响。
3 结论
同步电路是数字通信系统当中的一个重要的部分，在同步电路的良好运行之下，数字通信系统才能够发挥出良好的状态与性能。因此在数字通信系统当中，同步电路具有十分重要的意义和作用。在实际应用中，为了提高同步电路的设计效果和性能，可基于ISP技术进行数字信息系统同步电路的设计。结合同步电路的工作和运行原理，对各个应用模块进行设计，从而确保同步电路能够发挥出良好的作用，确保数字通信系统的正常运行。
参考文献
[1]张霄，于忠臣.电力线载波通信系统中信号同步技术研究和数字电路设计[J].科技信息，2013，03：390+396.
[2]尚海，周渊平，莫武中.一种新型的位同步电路的设计与硬件实现[J].通信技术，2010，04：40-42.
[3]张仁民，钱莹晶，黄国庆.一种数字通信可靠性性能分析仪[J].仪表技术与传感器，2013，10：22-24.
作者简介
过梦旦（1977-），女， 江苏省无锡市人。硕士研究生学历。现为苏州工业园区职业技术学院讲师。研究方向为电子与通信。
数字通信系统范文4
【关键词】无线通信 数字通信 半双工 语音信号
1 无线语音发射子系统
1.1 子系统方案设计
无线语音发射系统的原理图如图1所示。语音信号经拾音器采集经放大、滤波送入AD，AD采集信号使用STC12LE5A60S2内部集成AD模块，MCU对AD和无线发射模块进行配置，最后，无线发射模块将语音信号发射到无线信道。
1.2 硬件部分设计
拾音器使用压控麦克，信号经麦克采集后再经9014三极管放大电路放大。为了获得较为清晰的语音，保证高频谐波或者低频杂波能够被滤除掉。带通滤波器通频带设定为人类语音信号带宽300Hz―3.4kHz。带通信号经9014放大电路放大后传给单片机内部AD模块。
MIC放大电路见图2所示，MCU控制部分如图3所示，nRF24L01模块电路如图4所示。
1.3 软件部分设计
MCU对内部AD进行配置，并控制nRF24L01模块进行数据发送。
部分程序参看如下：
#include
#include
#include "ad.h"
#include "nrf24l01p.h"
#include "pwm.h"
main（）
{
init_nrf24l01_io（）；//初始化nRF14L01
transmit_mode_init（）；//配置发送模式
Init_ADC（）；//初始化ADC
while（1）
{
if（send_flag==1）
{
send_data（txData）；//发送ADC采集到的数据
send_flag=0；//清除标志位
}
}
}
MCU首先对nRF24L01进行初始化设置，写发送端与接收端地址，设置通信通道，设置自动重发时间和次数，设置数据长度等，配置nRF24L01为发送模式；初始化MCU片内ADC，设置采样频率为8KHz。全部初始化完成之后，进入循环发送模式，等待ADC采集数据，采集完成之后将数据传给nRF24L01发送出去。
2 无线语音接收子系统
2.1 子系统设计方案
无线语音接收子系统框图如图5所示。无线接收模块接收到信号后，将信号送入单片机，单片机将数字语音信号输出PWM波，PWM波经过低通滤波器滤波后转换成模拟语音信号，模拟语音信号经过LM386音频放大模块放大后输入到扬声器，扬声器将电信号转换成声音信号。
2.2 硬件部分设计
单片机输出为PWM波，PWM波滤波输出实现D/A转换，音频放大器用LM386芯片，最后输出给扬声器，将电信号转换为声音信号。电路图如图6所示。
2.3 软件部分设计
MCU将数字信号以PWM波的形式发出给后续电路处理。
部分程序参看如下：
#include
#include
#include "ad.h"
#include "nrf24l01p.h"
#include "pwm.h"
main（）
{
init_nrf24l01_io（）；//初始化nRF14L01
receive_mode_init（）；//配置接收模式
PWM_Init（）；//初始化PWM波发生器
while（1）
{
if（recieve_flag==1）
{
recieve_data（rxData）；//接收数据给PWM波发生器
recieve_flag=0；//清除标志位
}
}
}
//pwm.h中PWM_Init（）部分
void PWM_Init（void）
{
P1M1 &=0xF7；
P1M0 |=0x08；
CMOD=0x02；
AUXR |=0x80；
TMOD &=0xF0；
TMOD |=0x02；
TL0=0xf5；
TH0=0xf5；
TR0=1；
CL=0x00；
CH=0x00；
PCA_PWM0=0x00；
PCA_PWM1=0x00；
CCAP0L=0xFE；
CCAP0H=0xFE；
CCAPM0=0x42；
CR=1；
}
程序首先对nRF24L01进行初始化，初始化的各项参数同发送部分，配置接收端的nRF24L01为接收模式，使两个nRF24L01可以配对使用。之后对MCU片内的PWM产生模块进行初始化，使其可以根据输入的数据输出频率和占空比可变的PWM波。最后进入循环等待接收模式，当检测到数据到来时，接收数据并将数据传送给PWM波产生模块，输出PWM波。
3 结语
本文使用nRF24L01无线收发模块完成了半双工模式的数字式语音无线通信系统，并成功实现了数字对讲功能，通话清晰，传达语音信息可成功辨别且低噪声，通信距离空旷条件下可达到100m。该设计最终可用外部电池供电方便携带，可手持通信。
参考文献
[1]周炯，庞沁华，续大我，吴伟陵，杨鸿文.通信原理[M].北京邮电大学出版社，2008，8.
[2]李亚彬.基于无线控制与无线传输的数据采集系统[D].南京：南京理工大学，2007，6.
[3]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].高等教育出版社，2009，7.
[4]阎石.数字电子技术基础[M].高等教育出版社，2009，12.
数字通信系统范文5
1Ka频段卫星通信系统特点
Ka频段卫星是当前比较先进的卫星系统，能够对DVB/IP进行支持，从而实现卫星电视与高速网络之间的相互结合，为用户提出更加直接的宽带与窄带业务，具有很多应用优势。但与此同时，Ka频段卫星通信系统也有一些不足之处，因为频率相对较高，会造成其降雨衰减较大，与传统的C频段与Ku频段相比，Ka频段会受到更大的噪声、去极化以及雨衰等因素的影响，且对相关器件与工艺的要求也相对较高。在运用Ka频段卫星进行通信的过程中，大气层中含有的水汽、氧气等因素会使得卫星信号产生正常耗损以外的衰减，如果这些问题产生作用，就会对信号的幅度、极化等方面造成变化，进而使信号的错误率提升，影响信号质量。运用Ka频段进行卫星通信的过程中，需要解决以下3方面的问题：（1）解决信号雨衰；（2）研制相应的星上处理器；（3）确保数据不发生过度延迟。而在降雨环境下，雨衰与信道编码会对Ka频段卫星信号系统的性能产生影响。
2降雨环境下雨衰对系统的影响
2.1雨衰影响在降雨环境下，电波如果通过降雨区域，会被雨区中的水滴散射与吸收，从而使电波产生衰减。在这个过程中，雨滴的大小与波长会在很大程度上对雨衰值产生影响，而降雨率则是影响雨滴大小的主要因素。因影响雨滴模型的因素较多，世界各地各不相同，因此，雨衰值在估算过程中也会受到很多因素的制约，工作内容十分复杂。相较于C频段，Ku与Ka频段中的雨衰主要会对卫星电视广播产生很大程度上的影响。根据实际调查，Ka频段在很短的时间内，其衰减数值非常高，这种衰减会造成广播线路暂时性的中断，所以，在对Ka频段进行设计的过程中，需要对雨衰影响进行优先考虑。
2.2雨衰特性从Ka频段中雨衰预测与雨衰等值等相关数据中，可以分析出我国雨衰的相关特性，具体有以下3个主要方面。
2.2.1降雨强度影响降雨的强度是对雨衰值产生影响的最主要因素，我国幅员辽阔，气候多样，每一个气候区中的降雨强度都有所不同，因此，雨衰值根据地域的不同，有着鲜明的地域分布，由此可见，降雨强度对雨衰值的作用不容忽视。
2.2.2地球站天线仰角影响在地球站中，其天线的仰角在很大程度上左右着电波斜路径长度，决定天线仰角的因素主要有卫星位置与地球站位置两方面。对雨衰来说，卫星仰角的影响主要体现在以下2方面：（1）如果地球站海拔高度大体相同，则仰角与斜路径长度呈现反比例关系，即仰角越大，斜路径长度越短，从而导致雨衰减小；仰角越大，斜路径长度越长，雨衰增大。（2）如果地球站经纬度大体相同，则仰角与斜路径长度呈现正比例关系，即仰角越大，斜路径长度越长，雨衰增大；仰角越小，斜路径长度越短，雨衰减小。
2.2.3频率影响该影响主要出现在ITU-R预报模式中，在该模式下，频率与雨衰值呈现正比例关系。其原因在于频率的不断增高使其与雨滴的大小愈加接近，在很大程度上提升了雨滴吸收与散射电磁波的程度，从而使降雨衰减增大。
2.3补偿方法当前，主要的雨衰减补偿方法有以下几种：（1）位置分集。雨衰较大的地区主要存在于天线仰角低或降雨较多的地方，而空间分集是相对有效的补偿方法。这种方法通过在特定位置设置地球站的方式，将雨衰较大的地区切换到雨衰较小的地球站完成通信。（2）频率分集。由上文可知，频率与雨衰值呈现正比例关系，而频率分集便是利用这一特点进行数据传输的，运用高波段实现绝大多数业务的传输，低频段则进行辅助传输，解决受雨衰影响且在一定门限之上的链路。（3）UPC。该方式主要通过上层链路的雨衰情况对地球站发生电平进行有针对性的调整，从而降低降雨所消耗的电波信号，确保卫星转发器所接收到的信号与晴天时大致相同[3]。从当前情况来看，UPC是现阶段最为经济的抗雨衰方式。（4）自适应编码。在该系统中，信号发射装置主要由信道编码器与速率调节器两部分构成，需要注意的是，这2部分都是可调的。通过该技术，能够在很大程度上改善Ka频段卫星通信系统在降雨环境下所产生的链路性能恶化。
3降雨环境下信道编码对系统的影响
在Ka频段进行数字信号传输的过程中，会因为信道传输不好或雨衰等因素的影响，使其受到的信号发生错误。为了提升其通信可靠性，最大程度上降低信道中产生的干扰和噪声，需要以一定的规律为基础，在将要发送的信息中适当的加入一些监督码元，在接收过程中，可以通过这些监督码元之间存在的规律，对信号传输中的差错进行及时有效的发现与纠正，从而达到提升信息传输的可靠性的目的。对于数字通信系统来说，其编码技术主要有信源与信道两种编码技术，其中，前者能够提升信息传输过程中的有效性，而后者能够提升信息传输过程中的可靠性。信道编码有被称为差错控制编码，能够通过一定规律，在一定程度上提升信号冗余度，从而让信号具备一些错误检测与纠正能力。当前主要的信道编码技术有以下3种。
3.1检错重发接收端在接收信号的过程中，一旦检测出信号码元中存在错误码，就会对发送端发出信号，让其重新发送，直到准确接收为止。而对出错码的检测，主要指的是已经明确在所有的接收码元中，存在若干个错误码元，但其具置无法确定。需要注意的是，运用这种方法需要具有双向信道，接收端与发送端都能够得到消息。
3.2向前纠错信号接收端不仅需要及时发现接收信码中的错误码，还需要对错误码进行及时纠正。在二进制系统中，一旦确定了错误码的位置，就可以对其进行纠正。该方法与检错重发法不同，不需要具备反向信道，也避免了重复发送所造成的时间延误，具有很好的实时性。但其缺点在于设备相对复杂。
3.3反馈校验在接收到信号以后，还要将信码重新返回发送端进行校验，比较源信码，如果在这个过程中发现差异，则需要重新发送。该方法无论从原理方面看，还是从设备方面看，都相对简单，但与检错重发法一样，都需要具有双向信道。由于该方法每一个信码都需要进行2次传送，因此与向前纠错法相比，传输效率相对较低。无论哪一种信道上，都会不同程度上存在各种各样的干扰，这些干扰会使信号在传输中出现误码，进而影响数字卫星通信系统的性能，想要对这些误码进行检测与纠正，就需要运用信道编码。在Ka频段信道中，不仅存在加性干扰，还存在乘性干扰，前者是通过白噪声引起的，后者是通过衰落引起的。白噪声会使传输信号产生随机性错误，衰落会使传输信号产生突发性错误。所以在Ka频段系统中，通过信道编码对传输信号进行差错控制是很有必要的。
4结语
数字通信系统范文6
【关键词】高速铁路 铁路数字移动通信系统 GSM-R传输干扰 分布式天线
一、前言
1.1研究的背景
随着经济的发展，二十一世纪下铁路行业在不断的崛起。不断的有列车高铁通车，越来越多的和谐号进入大家的视野，为人们的运输提供了长久的可持续的保障。但是光是运输而没有通信却是远远不够的，因此也就出现了铁路数字移动通信系统，此系统又一次将铁路运输系统推到了风口浪尖，该系统可靠吗？此系统的传输会遭到干扰吗？答案是肯定的，铁路运输是移动的，免不了通信传输与越区传输，而这些又将是影响系统的因素，所以人们都认为此系统的发展不容乐观。
1.2研究的目的和意义
随着列车运行速度的提高，铁路数字移动通信系统也在不断的发展，但是在相干时间减少，电平交叉率变快越区切换发生频繁等干扰因素的存在，铁路数字移动通信系统在不断的受到干扰，也会对此系统的服务质量产生不良影响，从而会使顾客不满意。俗话说顾客是上帝，倘若顾客不满意，又何谈铁路运输能够长远的发展呢，顾客是经济发展的命脉，同样，铁路数字通信移动系统的命脉也是顾客。所以研究此篇文章的目的在于解决铁路数字移动通信系统的干扰这一大问题，就如何降低干扰频率和用何种方法来解决此问题展开研究。而研究的意义则就是显而显而易见的了，那就是降低干扰频率，尽可能地减少任何有可能对铁路数字移动通信系统干扰的因素，是铁路服务行业达到最高水准，不仅在高速运输中取得成功，在移动通信服务运输中也同样要取得不可磨灭的成功。这就是此篇文章对铁路数字移动通信干扰问题展开研究的意义。
二、铁路数字移动通信系统的影响
2.1对铁路移动运输通信的影响
铁路运输服务行业是本世纪开始以来最为之重要的一门服务行业，它的发展影响到一个国家进出口贸易的效率与利益，且暂不说完全决定国家的经济往来贸易，但也是此问题必不可少的一项考虑因素。本来铁路运输就是以高速度的运输为主要开发目的，使合作双方迅速地进行货物交流沟通得到有效保障。但是为了增强运输沟通能力，肯定要在无声运输中添加最为之可行的交流措施，那就是铁路数字移动通信系统，他可以加强人们的移动交流，倘若有个突发状况，可以在铁路列车移动时进行有效的交流，是合作双方能得到最好的沟通的一种保障渠道。
2.2对人们的影响
顾客是上帝，可以在铁路列车移动时进行有效的沟通交流会使顾客得到满意，比如说再有重要事宜或偶遇突况需要改变计划时，可以在移动时进行交流找出解决方案从而确保对货物运输的保障会使顾客觉得真实可靠，让人们更加相信铁路运输，更加依赖铁路运输，从而进一方面使铁路数字移动通信系统得到更好的发展，使之影响达到最大化，展开实质性有效性的发展。
2.3对国家的影响
国家的发展离不开一点一滴的积累，小到农民种田，达到制造航空母舰，可就是这处在中间段的铁路数字移动通信系统往往会被人们所忽视。铁路运输好不好，完全决定了一个国家货物对外交流，经济贸易对完开张往来的发展趋势。铁路数字移动通信系统的影响可以切实有效的实现利益最大化，保障最大化，使人们在移动时得到有依据可靠地交流合作与沟通。而它的影响也是小到影响个人，大到影响国家。在铁路运输为主导地位的发展时代，又有什么理由能够使它被我们所忽略，又有什么理由而不去着手发展他呢？倘若在二十一世纪，铁路数字移动通信系统排除了干扰，那么将会促使我们运输行业达到巅峰，使铁路服务行业指标达到最优化，再进一步说，会使我们国家运输贸易得到保障，国家GDP得到上升，从二者正跃居为世界强国。
三、铁路数字移动通信系统的传输干扰性能存在的问题
3.1 GSM-R传输干扰问题
GSM-R传输干扰系统有好几个部分组成，它是系统服务质量指标体系，其中传输干扰性能指标尽在列车服务数据行业进行定义。而GMS-R的误码也是一种潜在存在的问题，传输干扰率在现在只能粗略地说是两部分组成。分别是传输干扰周期和传输无差别周期。在传输扰的时候将会有一段时间来发送传输扰的信号，此信号在传输时就是传输无差别周期。在现在的社会，GSM-R系统对铁路运输干扰存在的问题还是依旧很多的，可依旧没有得到实质新的进展来解决。
3.2铁路频繁移动问题
铁路是移动的，在高速移动的铁路上，想要实现通信不扰简直就是比登天还难，但是难归难，我们不能轻言放弃，因为服务行业的未来预测是要非常完美的，服务行业是一个国家的支柱产业倘若铁路数字移动通信系统在铁路列车频繁移动的时候减少扰的频率，那么无疑对于铁路服务质量监测指标会是个积极的一面，会使之得到提升。我们会进一步分析如何提高铁路数字移动通信系统的效率，比如展开分布式天线可扩大小区覆盖范围来实现目的，那无疑会是锦上添花，在不久的将来，铁路数字移动通信系统会在此方法的庇护下在列车高速移动的同时发出更可靠的信号。
3.3铁路列车频繁越区问题
要想在铁路列车频繁越区时得到保障的通信信号，那么我们就要着手想办法解决这一棘手问题。越区问题长久以来是铁路数字移动通信系统的传输干扰性能的一大重要问题，也正是因为棘手，未曾解决好过。就此，为了高速的发展，顺应时代潮流，分布式天线扩大小区覆盖范围的方法逐步深入人心。此方法有效的降低了扰频率，使我们铁路通信传输系统在频繁的越区时得到充足的保障，避免了扰的问题，但一切都还在研究当中，还有待进一步的提高。
四、产生铁路数字移动通信系统的传输干扰性能的因素
4.1列控系统的特性因素
传输扰的因素有很多，而列控系统的特性在在这些因素中不容被忽视。列控系统特性主要表现在列车高速移动时越区切换的概率上，在越区切换的同时，倘若信号发出与越区切换频率相碰撞，那么此时铁路数字移动通信系统将会扰甚至是切断，使得铁路数字移动通信系统在传输时功亏一篑。列控系统的特性是干扰因素的一大命门，再列车频繁移动和频繁越区切换时，信号一旦发生碰撞，则后果将不堪设想，有可能导致运输的中断，为了不带这个风险，我认为列控系统的特性这一因素将要被彻底的注重。
4.2 GSM-R系统特性因素
在列车飞速驰骋下，高速度的提高，从而会使无线信道相干时间变短，最终铁路移数字动通信系统传输将会扰，会变得更加不稳定。在此不得不提到GSM-R的越区切换，此时越区切换采用的是硬切换技术，此项技术在传输过程中会中断一会，所以在GSM-R系统进行工作时，也会影响到传输。所以GSM-R系统也是影响铁路数字移动通信系统的干扰的又一重要因素。
五、铁路数字移动通信系统传输干扰性能的改善方法
5.1采用分布式天线法
分布式天线扩大小区覆盖范围可以使得铁路数字移动通信系统在传输时数据趋于稳定，毕竟扩大了覆盖范围，所以信号在任何区域都会变得相比较于以往来说会更加强烈，所以在传输时也就会减少了碰撞的次数，干扰概率被减小了，稳定性自然也就提高了。也就更加容易实现高利用率的传输。
5.2改善系统同频干扰
此种方法将需要人为来操控电脑系统来扩大信号分布范围，在传输过程中一旦发现将要扰，则立即以另一个系统侵入，来为铁路数字移动通信系统的传输铺平道路，清除了一切路上的拦路虎，这无疑是在为铁路传输得到更好的保证做铺垫。
5.3加强区域区之间信号覆盖率
列车是穿梭在各个省市区域间的，所以越区切换是必不可少的经过环节。倘若在一个区域到另一个区域时，信号稳定传输，避免了上述所说的干扰碰撞，那么无疑给了铁路数字移动通信系统的干扰性能做了保障。区域与区域之间还要加强各铁路的联系，在各个列车间设立适合交流联系的渠道，在人为方面做到负责任的态度，使铁路数字移动通信系统的干扰降到最低，在如今的社会里，保障最重要。
