基于MATLABSimulink的模擬通信系統(tǒng)的仿真課程設(shè)計

通信原理課程設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作指導(dǎo)教師簽名：使用授權(quán)說明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。II本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。III摘要在模擬通信系統(tǒng)中，由模擬信源產(chǎn)生的攜帶信息的消息經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)換成電信號，模擬基帶信號在經(jīng)過調(diào)制將低通頻譜搬移到載波頻率上適應(yīng)信道，最終解調(diào)還原成電信號；在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，數(shù)字信號對高頻載波進行調(diào)制，變?yōu)轭l帶信號，通過信道傳輸，在接收端解調(diào)后恢復(fù)成數(shù)字信號。本文應(yīng)用了幅度調(diào)制以及鍵控法產(chǎn)生調(diào)制與解調(diào)信號。了兩種通信系統(tǒng)的建模以及不同信號系統(tǒng)的原理研究，然后將學(xué)習(xí)總結(jié)出的相應(yīng)理論與SIMULINK中豐富的模塊相結(jié)合實現(xiàn)仿真系統(tǒng)的建模,并且調(diào)整參數(shù)直到仿真波形輸出，觀察效果，最終對設(shè)計結(jié)論進行總結(jié)。IVTitleBasedonSIMULINKcommunicationssystemsimulationAbstractIII1.前言 1.1選題的意義和目的 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1.3通信系統(tǒng)及其仿真技術(shù) 1.4畢設(shè)的主要內(nèi)容 2.2通信系統(tǒng)仿真的研究方法和技術(shù)路線 2.2.1通信系統(tǒng)仿真的研究方法 2.2.2通信系統(tǒng)仿真的技術(shù)路線 3.現(xiàn)代通信系統(tǒng)的介紹 3.1通信系統(tǒng)的一般模型 3.2模擬通信系統(tǒng)模型 3.2.1模擬通信系統(tǒng)模型 3.3模擬通信和數(shù)字通信的區(qū)別和優(yōu)缺點 4.通信系統(tǒng)的仿真原理及框圖 4.1模擬通信系統(tǒng)的仿真原理 5.通信系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析 5.1模擬通信系統(tǒng)結(jié)果分析 5.2仿真結(jié)果框圖 6.結(jié)論 參考文獻 1陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計1.1選題的意義和目的隨著現(xiàn)代通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展,計算機仿真已經(jīng)成為分析和設(shè)計通信系統(tǒng)的主要工具,在通信系統(tǒng)的研發(fā)和教學(xué)中具有越來越重要的意義。計算機仿真是衡量系統(tǒng)性能的工具,它通過構(gòu)建模型運行結(jié)果來分析實物系統(tǒng)的性能從而為新系統(tǒng)的建立或原系統(tǒng)的改造提供可靠的參考。通過仿真,可以降低新系統(tǒng)失敗的可能性,消除系統(tǒng)中潛在的瓶頸,優(yōu)化系統(tǒng)的整體性能。因此,仿真是通信系統(tǒng)研究和工程建設(shè)中不可缺少的環(huán)節(jié)。仿真也稱模擬,在本質(zhì)上,系統(tǒng)的計算機仿真就是根據(jù)實際的物理系統(tǒng)的運行原理建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)描述并進行計算機數(shù)值求解。根據(jù)實際的目標(biāo)問題提出相應(yīng)的數(shù)學(xué)描述,通?？梢员磉_為一系列數(shù)學(xué)方程以及一系列邊界條件。把系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述稱為系統(tǒng)的仿真模型。用計算機語言重新表達的數(shù)學(xué)模型稱為系統(tǒng)的計算機仿真模型。對用戶而言,使用仿真軟件的平臺不同,所建立的計算機仿真模型形式也不同,可以是字符形式的一系列程序代碼,也可以是圖形化的一些列一組信號流程圖、系統(tǒng)方框圖或者狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。在當(dāng)代社會中，信息的交換日益頻繁，隨著通信技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展及它們的密切結(jié)合，通信能克服對空間和時間的限制，大量的、遠距離的信息傳遞和存取已成為可能。展望未來，通信技術(shù)正在向數(shù)字化、智能化、綜合化、寬帶化、個人化方向迅速發(fā)展，各種新的電信業(yè)務(wù)也應(yīng)運而生，正沿著信息服務(wù)多種領(lǐng)域廣泛延伸。分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡單直觀的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。Simulink具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優(yōu)點，并基于以上優(yōu)點Simulink已被廣制理論和數(shù)字信號處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計。同時有大量的第三方軟件和硬件可應(yīng)用從理論上對通信系統(tǒng)進行深入細致的研究是非常必要的，本文對通信系統(tǒng)中的一些重要環(huán)節(jié)，如數(shù)字信號的調(diào)制解調(diào)，模擬信號的數(shù)字化傳輸?shù)扔兄钊氲难芯刻柼幚砉ぞ呦渲械哪K，對通信系統(tǒng)中的典型信號進行了模型構(gòu)建、系統(tǒng)設(shè)計、仿真演示、結(jié)果顯示。通過系統(tǒng)的仿真與分析可以看出Simulink在系統(tǒng)建模和仿真中2陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計的巨大優(yōu)勢，是學(xué)習(xí)、研究和設(shè)計通信系統(tǒng)強有力的工具。在國外通信技術(shù)的發(fā)展中，通信系統(tǒng)的仿真技術(shù)是一個技術(shù)重點。著重關(guān)注模仿真實現(xiàn)幾種常見的調(diào)制方式。最常用最重要的模擬調(diào)制方式是用正弦波作為載波塊和Simulink工具箱的實現(xiàn)，并對仿真結(jié)果進行分析，從而更深入地掌握模擬調(diào)制系統(tǒng)的相關(guān)知識。通信系統(tǒng)的一般模型實現(xiàn)信息傳遞所需的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總和稱為用系統(tǒng)仿真可以迅速構(gòu)建一個通信系統(tǒng)模型，為通信和信號處理系統(tǒng)的設(shè)計和分析提供一個便捷，高效且精準(zhǔn)的評估平臺?？梢詫④浖Ｐ秃陀布洼敵龅臄?shù)據(jù)以及從真實系統(tǒng)的信號相互結(jié)合起來，從而使設(shè)計過程和評估過程統(tǒng)一起來，協(xié)同工作，使得設(shè)計中的錯誤得以及時的修正，最終使得設(shè)計結(jié)果與實際系統(tǒng)的運行環(huán)境相吻合，保證后期產(chǎn)品化過程的順利進行。在我國，現(xiàn)代社會發(fā)展要求通信系統(tǒng)功能越來越強,性能越來越高,構(gòu)成越來越復(fù)雜;另一方面,要求通信系統(tǒng)技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)縮短周期,降低成本,提高水平。如此要求只有通過使用強大的計算機輔助分析設(shè)計技術(shù)和工具才能實現(xiàn)。利用系統(tǒng)建模和軟件仿真技術(shù)，幾乎可以對所有的設(shè)計細節(jié)進行分層次的建模和評估，而且著超大規(guī)模集成電路工藝的成熟以及計算機和數(shù)字信號處理技術(shù)的充分發(fā)展，數(shù)字通信發(fā)展迅速，大多數(shù)的模擬通信系統(tǒng)已被數(shù)字通信系統(tǒng)所取代。盡管在未來的一段時間內(nèi)數(shù)字通信系統(tǒng)還不能完全取代模擬通信系統(tǒng)那個，但通信朝著數(shù)字化方向發(fā)展是不會改變的，這是有數(shù)字通信和模擬通信自身的特點所決定的。從宏觀看，世界通信方式，仍以電話為主，在電話通信中，則以程控交換和移動電話發(fā)展最快。目前模擬通信系統(tǒng)還在使用，但由于人們對各種通信業(yè)務(wù)的需求迅速增加，數(shù)字通信正向著小型化、智能化、高速大容量的方向迅速發(fā)展，最終必將取代模擬通信。從中我們可以看出通信在我們生活中的重要，它給我們帶來了各種各樣的消息，如果有一天它消失了，我不敢想象世界會變成怎樣。3陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計1.3通信系統(tǒng)及其仿真技術(shù)最快捷的電話、E-mail、手機等通信方式。在這些通信方式中，是用電信號來傳遞消息，因而稱之為電信。這些產(chǎn)生、傳輸電信號和在接收端把它恢復(fù)為原來的消息的設(shè)備的總體，就構(gòu)成了一個通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)的一般模型實現(xiàn)信息傳遞所需的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總和稱為通信系統(tǒng)。在實際的通信中，由于通信業(yè)務(wù)的多樣性，消息的來源也是多種多樣的，但基本可以分為兩大類：連續(xù)的和離散的。連續(xù)的消息如話音，聲波振動的幅度是隨時間連續(xù)變化的。若把它轉(zhuǎn)換為隨時間連續(xù)變化的電壓信號，信號幅度是時間連續(xù)函數(shù)。這樣的信號稱作模擬信號；而離散消息，如打字機產(chǎn)生的消息，輸出的消息符號個數(shù)是有限的。如信號的參數(shù)與離散消息對應(yīng)而離散取值，這就是數(shù)字信號。構(gòu)架在Simulink基礎(chǔ)之上的其他產(chǎn)品擴展了利用可視化仿真工具Simulink對通信系統(tǒng)進行了仿真分析的技術(shù)路線分為:對仿真數(shù)學(xué)模型的有效性驗證；對通信系統(tǒng)仿真模型（程序）的驗證；對仿真算法的驗證；對仿真結(jié)果置信度分析。近年來,在通信系統(tǒng)建模的,分析和仿真評估領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了大量的計算機輔助技術(shù)，這技術(shù)大體分為三大類：（1）基于理論分析的解析方法，如利用計算機對復(fù)雜的系統(tǒng)性能評估公式進行數(shù)值計算等；（2）結(jié)合通信系統(tǒng)硬件原型和測試設(shè)備的計算機輔助仿真方法，通常應(yīng)用于原型系統(tǒng)實現(xiàn)的中后期和原型系統(tǒng)調(diào)試中；（3）基于純軟件的系統(tǒng)仿真方法，即首先對通信系統(tǒng)進行數(shù)學(xué)建模，然后通過計算機來模擬系統(tǒng)行為，波形以及信號通過系統(tǒng)的過程，并對系統(tǒng)性能指標(biāo)進行仿真測試和統(tǒng)計分析的一系列方法。利用系統(tǒng)建模和軟件仿真技術(shù)，幾乎可以對所有的設(shè)計細節(jié)進行分層次的建模和評估，而且模型無需針對解析分析簡化，因此評價結(jié)果更加精準(zhǔn)，更接近實際的運行情況。通信系統(tǒng)仿真的基本步驟如下：（1）建立數(shù)學(xué)模型：根據(jù)通信系統(tǒng)的基本原理，將整個系統(tǒng)簡化到有源系統(tǒng)，確定總的系統(tǒng)功能，并將各部分功能模塊化，找出各部分之間的關(guān)系，畫出系統(tǒng)流4陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計程框圖模型。功能模塊拷貝到Untitled窗口，按系統(tǒng)流程框圖模型連接，組建要仿真的通信系統(tǒng)模型。（3）設(shè)置、調(diào)整參數(shù)：參數(shù)設(shè)置包括運行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置（如系統(tǒng)運行時間。采樣速率等）和功能模塊運行參數(shù)設(shè)置（如正弦信號的頻率、幅度、初相；低通濾波器的截止頻率、通帶增益、阻帶衰減等）。（4）設(shè)置觀察窗口，分析仿真數(shù)據(jù)和波形：在系統(tǒng)模型的關(guān)鍵點處設(shè)置觀測輸據(jù)以掌握的技術(shù)生成所需新的子模塊，以便隨時調(diào)用。1.4課設(shè)的主要內(nèi)容本人在進行通信系統(tǒng)仿真時的主要內(nèi)容，簡單介紹如下：以及它的使用，必須清晰豐富的模塊組的功能和應(yīng)用；其次，做出通信系統(tǒng)的基本模型，分為模擬的和數(shù)字的，并且用現(xiàn)通信系統(tǒng)中各個部分的仿真，調(diào)制部分，解調(diào)部不同的參數(shù)，觀察示波器的波形圖；最后，根據(jù)設(shè)置的不同的參數(shù)來進行仿真結(jié)果的分析，不同的參數(shù)不同的波形圖，并且對模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)都做出分析比較。5陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計2.1SIMULINK和其模塊簡介近幾年，在學(xué)術(shù)界和工業(yè)領(lǐng)域，Simulink已成為在動態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域建模和仿真方面分，Simulink具有相對獨立的功能和使用方法。確切的說，它是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、應(yīng)用最廣泛的軟件包之一。它的魅力在于強大的功能和簡便的餓操的線性和非線性系統(tǒng)，也支持具有多種采樣頻率的在Simulink環(huán)境中，利用鼠標(biāo)就可以在模型窗口中直觀地"畫"出系統(tǒng)模型，然后直接進行仿真。它為用戶提供了方框圖進行建模的圖形接口，采用這種結(jié)構(gòu)畫模型就像你用手和紙來畫一樣容易。它與傳統(tǒng)的仿真軟件包微分方程和差分方程建模相型庫，而且每個子模型庫中包含有相應(yīng)的功能模，用戶也可以定制和創(chuàng)建用戶自己的模塊。用Simulink創(chuàng)建的模型可以具有遞階結(jié)構(gòu)，因此用戶可以采用從上到下或從下到上的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建模型。用戶可以從最高級開始觀看模型，然后用鼠標(biāo)雙擊其中幫助用戶理解模型的結(jié)構(gòu)和各模塊之間的相互關(guān)系。在定義完一個模型后，用戶可模塊和其他的畫圖模塊，在仿真進行的同時，就可觀看到仿真結(jié)果。除此之外，用戶還可以在改變參數(shù)后來迅速觀看系統(tǒng)中發(fā)生的變化情況。仿真的結(jié)果還可以存放的，因此用戶可以在這兩種環(huán)境下對自己的模型進行仿真、分析和修改。2.2通信系統(tǒng)仿真的研究方法和技術(shù)路線2.2.1通信系統(tǒng)仿真的研究方法研究方法如下三種，做簡單的介紹：6陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計1.動態(tài)系統(tǒng)模型的狀態(tài)方程求解方法：對動態(tài)系統(tǒng)仿真就是利用計算機對所得出的狀態(tài)方程進行數(shù)值求解的過程，通信系統(tǒng)則是以時間為自變量，所以相應(yīng)的狀態(tài)方程中的狀態(tài)變量，輸入輸出變量也都是時間的函數(shù)；2.蒙卡羅法：是一種基于隨機試驗和統(tǒng)計計算的數(shù)值方法，也成為計算機隨機模擬法；3.混合法：在隨機變量的條件下的微分方程數(shù)值求解問題，同時使用了基于數(shù)2.2.2通信系統(tǒng)仿真的技術(shù)路線實現(xiàn)整個系統(tǒng)的仿真，當(dāng)然，分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)兩種不同的基本模真工具Simulink由一系列模型庫組成,包括Sources(信源模塊)，Sinks(顯示模塊)，Discrete(離散系統(tǒng)模塊)，Linear(線性環(huán)節(jié))，Nonlinear(非線性環(huán)節(jié))，Connections(連接)，Blockse作用，并且分類此次仿真中需要用到的常用模塊，根據(jù)原理來進行仿真建模。整個通信系統(tǒng)的流程圖被概括為：信號的產(chǎn)生與輸出、編碼與解碼、調(diào)制與解調(diào)。多址接入方式、濾波器以及傳輸介質(zhì)的模型。每個框圖都由一個子仿真模型庫構(gòu)成。在發(fā)射與接收部分中各個子仿真模型庫進行相應(yīng)的歸類。最后連接出框圖，設(shè)置各個7陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計3.1通信系統(tǒng)的一般模型通信就是克服距離上的障礙，從一地向另一地傳遞和交換消息。消息是信息源之分。所有消息必須在轉(zhuǎn)換成電信號（通常簡稱為信號）后才能在通信系統(tǒng)中傳輸。所以，信號（Signal）是傳輸消息的手段，信號是消息的物質(zhì)載體。通信的目的是傳遞消息，但對受信者有用的是消息中包含的有效內(nèi)容，也即信息(Information)。消息是具體的、表面的，而信息是抽象的、本質(zhì)的，且消息中包含的信息的多少可以用信息量來度量。通信系統(tǒng)就是傳遞信息所需要的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總和，包括信息源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè)備和信宿(受信者)，它的一般模型如圖3-1。3.2模擬通信系統(tǒng)模型和數(shù)字通信系統(tǒng)模型3.2.1模擬通信系統(tǒng)模型在模擬通信系統(tǒng)中，信源（信息源，也稱發(fā)終端）的作用是把待傳輸?shù)南⑥D(zhuǎn)換成原始電信號，如電話系統(tǒng)中電話機可看成是信源。信源輸出的信號稱為基帶信號。所謂基帶信號是指沒有經(jīng)過調(diào)制（進行頻譜搬移和變換）的原始電信號，其特點是信號頻譜從零頻附近開始，具有低通形式。根據(jù)原始電信號的特征，基帶信號可分為數(shù)字基帶信號和模擬基帶信號，相應(yīng)地，信源也分為數(shù)字信源和模擬信源。發(fā)送設(shè)備的基本功能是將信源和信道匹配起來，即將信源產(chǎn)生的原始電信號（基帶信號）變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?。變換方式是多種多樣的，在需要頻譜搬移的場合，調(diào)制是最常見的變換方式；對傳輸數(shù)8陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計字信號來說，發(fā)送設(shè)備又常常包含信源編碼和信道編碼等。信道是指信號傳輸?shù)耐ǖ?，可以是有線的，也可以是無線的，甚至還可以包含某些設(shè)備。圖中的噪聲源，是信道中的所有噪聲以及分散在通信系統(tǒng)中其它各處噪聲的集合。在接收端，接收設(shè)備的功能與發(fā)送設(shè)備相反，即進行解調(diào)、譯碼、解碼等。它的任務(wù)是從帶有干擾的接收信號中恢復(fù)出相應(yīng)的原始電信號來。信宿（也稱受信者或收終端）是將復(fù)原的原始電信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息，如電話機將對方傳來的電信號還原成了聲音。如圖3-2所示：圖3-2模擬通信系統(tǒng)一般模型3.2.2數(shù)字通信系統(tǒng)模型在數(shù)字通信系統(tǒng)中，信源，信道，調(diào)制器，解調(diào)器，收信者和模擬的一樣，加密器，編碼器看名字就能猜出功能了吧，需要說明的是，圖中調(diào)制器/解調(diào)器、加密器/解密器、編碼器/譯碼器等環(huán)節(jié)，在具體通信系統(tǒng)中是否全部采用，這要取決于具體設(shè)計條件和要求。但在一個系統(tǒng)中，如果發(fā)端有調(diào)制/加密/編碼，則收端必須有解調(diào)/解密/譯碼。通常把有調(diào)制器/解調(diào)器的數(shù)字通信系統(tǒng)稱為數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)。數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)與頻帶傳輸系統(tǒng)相對應(yīng)，我們把沒有調(diào)制器/解調(diào)器的數(shù)字通信系統(tǒng)稱為數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)，如圖所示。圖中基帶信號形成器可能包括編碼器、加密器以及波形變換等，接收濾波器亦可能包括譯碼器、解密器等。模擬信號數(shù)字化傳輸通信系統(tǒng)上面論述的數(shù)字通信系統(tǒng)中，信源輸出的信號均為數(shù)字基帶信號，實際上，在日常生活中大部分信號（如語音信號）為連續(xù)變化的模擬信號。那么要實現(xiàn)模擬信號在數(shù)字系統(tǒng)中的傳輸，則必須在發(fā)端將模擬信號數(shù)字化，9陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計即進行A/D轉(zhuǎn)換；在接收端需進行相反的轉(zhuǎn)換，即D/A轉(zhuǎn)換。實現(xiàn)模擬信號數(shù)字化傳輸?shù)南到y(tǒng)如圖3-3所示。圖3-3數(shù)字通信系統(tǒng)一般模型圖3-4數(shù)字通信系統(tǒng)仿真模型3.3模擬通信和數(shù)字通信的區(qū)別和優(yōu)缺點根據(jù)信號方式的不同，通信可分為模擬通信和數(shù)字通信。什么是模擬通信呢？比如在電話通信中，用戶線上傳送的電信號是隨著用戶聲音大小的變化而變化的。這個變化的電信號無論在時間上或是在幅度上都是連續(xù)的，這種信號稱為模擬信號。在用戶線上傳輸模擬信號的通信方式稱為“模擬通信”。數(shù)字信號與模擬信號不陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計屬于數(shù)字信號。現(xiàn)在最常見的數(shù)字信號是幅度取值只有兩種(用0和1代表)的波形，稱為“二進制信號”?！皵?shù)字通信”是指用數(shù)字信號作為載體來傳輸信息，或者用數(shù)字信號對載波進行數(shù)字調(diào)制后再傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。?shù)字通信與模擬通信相比具有明顯的優(yōu)點：首先是抗干擾能力強。數(shù)字通信中的信息是包含在脈沖的有無之中的，只要噪聲絕對值不超過某一門限值，接收端便可判別脈沖的有無，以保證通信的可靠性。其次是遠距離傳輸仍能保證質(zhì)量。因為數(shù)字通信是采用再生中繼方式，能夠消除噪音，再生的數(shù)字信號和原來的數(shù)字信號一樣，可繼續(xù)傳輸下去，這樣通信質(zhì)量便不受距離的影響，可高質(zhì)量地進行遠距離通信。此外，它還便于采用大規(guī)模集成電路，便于實現(xiàn)加密處理，便于實現(xiàn)通信網(wǎng)的計算機管理等優(yōu)點。實現(xiàn)數(shù)字必須使發(fā)送端發(fā)出的模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，這個過程稱為“模數(shù)變換”。模擬信號數(shù)字化最基本的方法有三個過程，第一步是“抽樣”，就是對連續(xù)的模擬信號進行離散化處理，通常是以相等的時間間隔來抽取模擬信號的樣值。第二步是“量化”，將模擬信號樣值變換到最接近的數(shù)字值。因抽樣后的樣值在時間上雖是離散的，但在幅度上仍是連續(xù)的，量化過程就是把幅度上連續(xù)的抽樣也變?yōu)殡x散的。第三步是“編碼”，就是把量化后的樣值信號用一組二進制數(shù)字代碼來表示，最終完成模擬信號的數(shù)字化。數(shù)字信號送入數(shù)字網(wǎng)進行傳輸。接收端則是一個還原過程，把收到的數(shù)字信號變?yōu)槟M信號，即“數(shù)據(jù)摸變換”，從而再現(xiàn)聲音或圖像。如果發(fā)送端發(fā)出的信號本來就是數(shù)字信號，則用不著進行模數(shù)變換過程，數(shù)字信號可直接進入數(shù)字網(wǎng)進行傳輸。區(qū)別在于調(diào)制方式不同。模擬通信，技術(shù)很成熟，就是將模擬信號與載波進行調(diào)制，使其帶有一定載波特性，又不失模擬信號的獨特性，接受端通過低通濾波器，碼然后進行調(diào)制，相移鍵控等。接受端還原輸數(shù)字抽樣信號，在接受端可以得到還原，所以信號傳輸率高。而模擬信號，是對修復(fù)的，所以造成失楨。數(shù)字通信的主要優(yōu)點:（1）抗干擾能力強由于在數(shù)字通信中，傳輸?shù)男盘柗仁请x散的，以二進制為例，信號的取值只有兩個，這樣接收端只需判別兩種狀態(tài)。信號在傳輸過程中受到陜西理工學(xué)院通信原理課程設(shè)計噪聲的干擾，必然會使波形失真，接收端對其進行抽樣判決，以辨別是兩種狀態(tài)中很難消除它。數(shù)字通信抗噪聲性能好，還表現(xiàn)在微波中繼通信時，它可以消除噪聲積累。這是因為數(shù)字信號在每次再生后，只要不發(fā)生錯碼，它仍然像信源中發(fā)出的信號一樣，沒有噪聲疊加在上面。因此中繼站再多，數(shù)字通信仍具有良好的通信質(zhì)量。而模擬通信中繼時，只能增加信號能量（對信號放大而不能消除噪聲。（2）差錯可控數(shù)字信號在傳輸過程中出現(xiàn)的錯誤（差錯可通過糾錯編碼技密性好。（4）易于與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合由于計算機技術(shù)、數(shù)字存貯技術(shù)、數(shù)字交換技術(shù)以及數(shù)字處理技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)飛速發(fā)展，許多設(shè)備、終端接口均是數(shù)字信號，因此極易與數(shù)字通信系統(tǒng)相連接。數(shù)字通信的缺點相對于模擬通信來說，數(shù)字通信主要有以下兩個缺點：（1）頻帶利用率不高系統(tǒng)的頻帶利用率，可用系統(tǒng)允許最大傳輸帶寬（信道的帶寬）與每路信號的有效帶寬之比來表征。數(shù)字通信中，數(shù)字信號占用的頻帶寬，（2）系統(tǒng)設(shè)備比較復(fù)雜數(shù)字通信中，要準(zhǔn)確地恢復(fù)信號，接收端需要嚴(yán)格的同步系統(tǒng)，以保持收端和發(fā)端嚴(yán)格的節(jié)拍一致、編組一致。備一般都比較復(fù)雜，體積較大。不過