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數字通信系統范文1
數字通信是指用數字信號作為載體來傳輸信息,或者用數字信號對載波進行數字調制后在傳輸的通信方式。它的主要技術設備包括發射器、接收器以及傳輸介質。數字通信系統的通信模式主要包括數字頻帶傳輸通信系統、數字基帶傳輸通信系統以及模擬信號數字化傳輸通信系統三種。
數字通信與模擬通信相比具有明顯優點。它抗干擾能力強、通信質量不受距離影響、信號易于調制、保密性高能自動和控制差錯可與計算機相連能支持多種通信業務。具體介紹如下:(1)數字通信比模擬通信抗干擾能力強。一種數字信號傳播形式簡單只有“0”、“1”兩種區別鮮明形式。即是傳播過程中經由信號放大器,信號在到達終端接收器時仍然可重新再生復原。另一數字信號是以離散性形式進行傳播。雖然也不可避免會受到系統外部以及系統內部噪聲干擾,但是只要噪聲絕對值在一定范圍內就可以消除噪聲干擾,不會出現信號噪聲疊加在一起并隨著信號被傳輸、被放大進而將影響通信質量現象。(2)更適于遠距離傳輸。在進行遠距離的信號傳輸時,通信質量依然能夠得到有效保證。因為在數字通信系統當中利用再生中繼方式,能夠消除長距離傳輸噪音對數字信號的影響,而且再生的數字信號和原來的數字信號一樣,可以繼續進行傳輸,這樣一來數字通信的質量就不是因為距離的增加而產生強烈的影響,所以它也比傳統的模擬信號更適合進行高質量的遠距離通信。(3)數字信號易于調制。雖然數字信號較模擬信號更加方便快捷但是在實際生活中模擬電路占有通信比例仍然不小那么數字信號能否利用已經建立起來四通八達模擬電路進行傳輸呢?答案是肯定只需在數字終端設備和模擬電路之間加裝以調制、解調為主體接口設備便可實現由于數字信號只存在“0”和“1”兩種狀態其信號調制則相當簡單具有波形變換速度快、調整測試方便、體積小、設備可靠性高等特點一般而言數字調幅、數字調頻、數字調相十數字調制最常用三種方式。(4)數字信號比模擬信號保密性強。由于無線電波是朝著四面八方方向傳播只要終端接收器對口每個人都可以接收到傳播內容數字通信可以將其信號在編碼器與密碼相捆綁在進入信道傳播接收方則通過解碼器解除密碼限制取得信號傳播內容由此避免了傳播信息外漏現象數字信號加密只需通過簡單“加”、“減”等邏輯運算按照一定規律將密碼“加”到語音電碼中去將包含著語音信息電碼進行傳播。此外數字通信對其設備中所用電路要求較簡單有著輕巧、故障少、耗電低、成本低集成電路即可滿足通信需求數字信號還便于和電子計算機結合由計算機來處理信號使得數字通信系統更加靈活通用也為各類如電話、電報、圖像以及數據傳輸業務開展提供了更加便利條件。
要進行數字通信就必須進行模數變換,也就是把由信號發射器發出的模擬信號轉換為數字信號。基本的方法包括:首先把連續形的模擬信號用相等的時間間隔抽取出模擬信號的樣值。然后將這些抽取出來的模擬信號樣值轉變成最接近的數字值。因為這些抽取出的樣值雖然在時間進行了離散化處理,但是在幅度上仍然保持著連續性,而量化過程就是將這些樣值在幅度上也進行離散化處理。最后是把量化過后的模擬信號樣值轉化為一組二進制數字代碼,并最終實現模擬信號數字化地轉變,然后將數字信號送入通信網進行傳輸。而在接收端則是一個還原過程,也就是把收到的數字信號變為模擬信號,通過數據模變換再現聲音以及圖像。如果信號發射器發出的信號本來就是數字信號,則不用在進行數據模變換的過程,可以直接進入數字網進行傳輸。
二、數字通信系統的應用
數字通信系統的關鍵性技術包括編碼、調制、解調、解碼以及過濾等。其中數字信號的調制以及解調是整個系統的核心也是最基本、最重要的技術。數字調制是通過對信號源的編碼進行調制,將其轉換成為能夠進行信道傳輸的頻帶信號,即把基帶信號(調制信號)轉變為一個高頻率的帶通信號(已調信號),而且由于在傳輸過程中為了避免信息失真、傳輸損耗以及確保帶內特性等因素,在進行信號進行長途傳輸以及大規模通信活動時必須對數字信號進行載波調制?，F階段的數字信號調制主要分為調幅、調相以及調頻三種。調幅是根據信號的不同,通過調節正弦波的幅度進行信號調制,目前最常見的數字信號是幅度取值為0和1為代表的波形,即二進制信號;調相是由于載波的相位受到數字基帶信號(調制信號)的控制,通常情況下載波相位和基帶信號是保持一致的,例如二進制基帶信號為0時,載波相位相應也為0;調頻是利用數字信號進行載波頻率的調制。解調就是講載波信號提取出來并經過還原得到信息的過程,它是調制的逆過程也被稱為反調制。目前解調的類型分為相干解調和非相干解調兩大類。數字通信的質量通常用信息傳輸速率、符號傳輸速率以及消息傳輸速率這三個指標來衡量。對于數字通信系統的性能指標通常用信息傳輸速率、符號傳輸速率以及消息傳輸速率這三個指標來衡量。
通信系統向數字化時代的轉變就是要從有線通信想無線通信,從公用移動網絡到專用網絡,從而實現全球化的數字通信理念。而且通過現有的綜合業務數字網絡為基礎,通過一個多用途的用戶網絡接口就可以輕松實現信號發出端到接收端全程數字傳輸與交換的新型通信網。利用這種新型技術可以擴充通信業務的范圍,而且還具有更加經濟以及靈活的特點,能夠與現有的計算機互聯網、多媒體信息網、公共電話網以及分組交換數字網等進行任意轉換。隨著數字通信設備的發展和不斷完善,利用微處理技術對數字通信系統的信號進行轉變,還能夠使設備更加靈活的應用到各種長途以及市話當中。由于長途通信線路的投資遠大于終端設備,為了提高長距離傳輸的經濟性,未來高度、大容量的數字通信系統也將成為主流趨勢,而且隨著數字集成電路技術的發展,數字通信系統的設備制造也越來越容易,成本更低、可靠性也更高。
數字通信系統范文2
關鍵詞 通信系統；數字交換；同步技術；系統結構；誤碼率
中圖分類號TN91 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）64-0167-01
在某種工作的通信系統中，各部門的工作人員各負其責，即使是彼此沒有相隔很遠的距離，仍依靠互相通信的方式進行通話聯系。與模擬通信的方式相比較，數字通信的主要優勢為話音清楚、信息可靠、操控方便以及擁有較強的抗干擾能力[1]。在擁有諸多艙室的有規模的車輛中，因為要及時對每個艙室進行彼此的通話聯系，有時，需要人員在車外與車內進行通話聯系，甚至需要人員都在車外進行該方式的聯系。另一種方式是進行諸多房間內人員的通話聯系。對于各不相同的通話方式如一對一通話、通播以及一對多通話等，本系統均能夠給予支持。
1 數字交換設計
作為通信儀器的重要技術，數字交換中儀器能穩定工作的保障依賴于交換電路的可靠性。通常在進行操作的時候應用Zarlink公司的MT系列芯片進行實際的應用，主要的優勢就是操作簡單；主要的不足就是設備有可能在生產的同時出現停產，進而需要對電路進行再次的規劃[2]。當然伴隨著FPGA容量的增加，在FPGA中應用自設電路進行數字交換的優勢也越來越突出。自行設計的優點很多，不但可以節約儀器的成本，還可以增加儀器的穩定性，當然也就不必考慮停產的問題[3]。全雙工數字交換的規劃機理不復雜，較多的應用FPGA內部設計的方式進行數字交換。交換后的信息是經過交換矩陣得到的，信息將要置入的時隙是地址產生器2得出的位置，此位置同時受到外部數據的控制，可以通過將交換矩陣同一時隙的信息加到多個接收時隙中，就能夠做到一對多的功能。
2 同步技術
數據信息作為想連續的碼元序列存在于數字通信系統中，想要獲得所發出信息的可信的判決結果，就要運用符號速率通過匹配濾波器的輸出端對相應的信號進行采樣。接收機同時要明確采樣的頻率以及合適的采樣時機，也就是數字通信系統中所說的相當重要的同步技術[4]。該技術的性能嚴重影響著通信系統的功能?！巴健笔峭酵ㄐ畔到y正常工作的基礎，而位同步又是網同步等的基礎，所以，想要確保數據的穩定傳送，同步系統就要擁有優質的可信性。位同步信號的性能要求：1）相位誤差：主要指最佳采樣點以及平均相位產生的偏差，相差的大小決定了誤碼率的高低；2）同步建立時間：需要重建時所需的最長的時間，要求此時間要盡量短；3）同步保持時間：計算收到的數據信息至輸出數據停止的時間，要求其要較長；4）位同步門限信噪比：即確保質量的前提下輸入端可接受的最小信噪比。它體現了位同步恢復針對深衰落情況的強適應性。
數字位同步系統結構的具體事項方法有兩種：借助反饋環操控采樣時鐘的相位以實現同步；通過采樣時鐘單獨工作的形式，利用數字信號處理方法通過位同步的采樣信號得到確切的信號值）。第一種方法主要運用于傳統接收機中，而第二種方法主要應用了數字集成電路技術而受到更廣泛的重視。
3 全雙工會議設計
通過FPGA內部的自行規劃可以較為靈活的對會議成員數以及可以同時召開的會議的數量進行靈活的安排，同時能夠根據不同的情況選取相應的FPGA給予相應的規劃。該電路的規劃機理是把參與會議的全員進行PCM編碼的轉換，形成線性編碼，再將這些編碼進行合并，并對結果給予相應的處理，進而處理掉自己的話音，再將其轉為PCM編碼，通過交換矩陣將信息進行傳輸。圖1描述了全雙工會議的信號流程。
4 抗噪設計
本系統可以在野外的環境應用，如四周的噪音較大等條件下，如果不能有很強的抗干擾的功能，就會是通話的效果不理想。本系統的抗噪音的功能可以令系統在既往繁雜的條件下也可以進行優質的通話。
主要應用的抗噪音的方法包括濾除環境噪聲以及終端采用抗噪的MIC。在對FPGA內的語音進行限制的時候，僅當聲音高達門限電平的情況下，方可以將語音信息傳出，也就是說語音的數據電平比門限低時，自動延時3秒后會自行關閘，以確保話音的流暢性。
5 結論
本研究不但能夠完成較小區域內部人員的信息聯絡，同時在區域的外面可以借助有線以及無線的方式與內部進行通信。通過自行設計的方式能夠對終端數量進行靈活的配備，及時在野外僅用無線終端的方式進行聯絡也是相當簡便的。該系統的諸多的重要技術都是于FPGA內部進行的，提高了儀器的可信性，同時降低了花銷，促進設備的進一步生產。
參考文獻
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數字通信系統范文3
【關鍵詞】ISP技術 數字通信系統 同步電路
同步電路是數字通信系統中的重要部分，其運行狀態將會直接影響到系統的實際工作效率和性能發揮。通過同步電路，能夠確保分路的準確無誤。而在傳統的數字通信系統中，同步電路的設計通常都是采用傳統標準邏輯器件的方法設計的，因此往往存在著可靠性低、功耗大、邏輯規模小等問題。而通過對ISP技術的應用，能夠從頂到底進行系統設計，更好的滿足用戶的實際需求，從而完成驗證、描述、集成、仿真等工作，得到符合用戶需求的器件。在實際設計中，可以在ISP芯片上集成相應的程序，從而提升了數字通信系統的效率和性能。
1 同步電路的工作原理
通過位同步信號和數字基帶信號，能夠得到幀同步信號。在這一過程中，主要包括同步保護器、巴克碼識別器、分頻器等部分。其中，巴克碼識別器中包含了相加判決器、移位寄存器等部分，分頻器則包含了一個二十四計數器，其它的部分則發揮了同步保護的作用。如果沒有輸入基帶信號，或是基帶信號不符合識別器的輸出要求，識別器的輸出即為0?；蜷T、與門和識別器相互連接，后方保護期對分頻器的輸出信號進行處理，從而將狀態觸發器置為0。這樣，輸出端口的與門將會被關閉，同步電路中沒有信號輸出。再通過高電平將判決門置為7，并將或門關閉，將連接識別器的與門打開，此時的同步電路則處于捕捉狀態下。如果識別器將兩個GAL信號相隔二十四TS進行輸出，此時的GAL信號不但會將分頻器置為0，并且進行脈沖輸出，后方保護也會進行脈沖信號的輸出，從而將狀態觸發器置為1。這樣，輸出端口的與門將會打開，輸出幀的同步信號為FS-OUT。在這種狀態下，判決門將會置為6，此時同步器會進入維持狀態。在這種狀態下，判決門具有較低的限比，因此會降低識別器漏識別的幾率，同時會提升其假識別的幾率。不過，由于假識別的信號不和分頻器輸出信號同步，因此，連接識別器的與門不會對假識別信號進行輸出。這樣，假識別信號就不會對分頻器的工作狀態造成影響。而此時所輸出的同步信號，能夠確保為正確的信號。對于同步器狀態的判斷，可以通過判決門的限TH來實現。如果其處于低電平，則說明其處于維持狀態。而如果其處于高電平，則說明其處于捕捉狀態。
識別器即使處于維持狀態下，也可能會發生漏識別的現象。不過，此時只有比較小的幾率可能會發生漏識別的情況，而連續出現幾幀的漏識別情況更是微乎其微。因此，如果識別器不會連續發生三次或以上的漏識別情況，前方保護就不會進行脈沖信號的輸出，系統就能夠保持在維持狀態。只有當識別器連續出現了三次或以上的漏識別情況時，前方保護才會進行脈沖信號的輸出，改變維持狀態看，使其變為捕捉狀態，可對幀同步碼進行重新捕捉。
2 基于ISP技術的同步電路設計
2.1 識別器
識別器主要是對數字基帶信號進行檢測，判斷是否有七位巴克碼存在其中。如果監測結果在判決門限以內，就需要輸出識別信號。如果識別器判決門限為7，則只有當七位巴克碼完全正確，才會輸出識別信號。而如果識別器判決門限為6，則在七位巴克碼當中，允許出現一位錯誤。
2.2 分頻器
分頻器會對位同步信號進行分頻處理，從而得到相應的幀同步信號。對位同步信號進行二十四分頻，具有相同與幀同步信號的周期。不過，不一定具有符合要求的相位。如果識別器將一個GAL信號輸出，在同步保護器的保護下，會將分頻器置為0，這樣，分頻器就會進行脈沖輸出。
2.3 狀態觸發器
如果狀態觸發器處于1的狀態，同步電路則處于維持狀態。此時連接輸出端口的與門會打開，并且會輸出信號，識別器判決門限為6。如果狀態觸發器處于0的狀態，同步電路則處于捕捉狀態，此時連接輸出端口的與門會關閉，并且沒有信號輸出，識別器判決門限為7。
2.4 前方保護電路
前方保護電路的主要作用，是當同步電路處于維持狀態的時候，在識別器連續三次或以上出現了漏識別情況的時候，前方保護電路就會將狀態觸發器置為0。同步電路此時改變維持狀態，進入捕捉狀態，識別器判決門限會提高。
2.5 后方保護電路
后方保護電路主要是對識別信號GAL進行延時一幀的處理，然后再相與GAL信號。在這種情況下，只有對兩組同相位并且同步正確的連續信號完成捕捉，狀態觸發器才會置為1，同時同步電路更改捕捉狀態，進入維持狀態，并且識別器判決門限會降低。當同步電路處于維持狀態的時候，后方電路也會正常的運行，但是并不會對整個同步電路的狀態產生任何影響。
3 結論
同步電路是數字通信系統當中的一個重要的部分，在同步電路的良好運行之下，數字通信系統才能夠發揮出良好的狀態與性能。因此在數字通信系統當中，同步電路具有十分重要的意義和作用。在實際應用中，為了提高同步電路的設計效果和性能，可基于ISP技術進行數字信息系統同步電路的設計。結合同步電路的工作和運行原理，對各個應用模塊進行設計，從而確保同步電路能夠發揮出良好的作用，確保數字通信系統的正常運行。
參考文獻
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作者簡介
過夢旦（1977-），女， 江蘇省無錫市人。碩士研究生學歷?，F為蘇州工業園區職業技術學院講師。研究方向為電子與通信。
數字通信系統范文4
【關鍵詞】無線通信 數字通信 半雙工 語音信號
1 無線語音發射子系統
1.1 子系統方案設計
無線語音發射系統的原理圖如圖1所示。語音信號經拾音器采集經放大、濾波送入AD，AD采集信號使用STC12LE5A60S2內部集成AD模塊，MCU對AD和無線發射模塊進行配置，最后，無線發射模塊將語音信號發射到無線信道。
1.2 硬件部分設計
拾音器使用壓控麥克，信號經麥克采集后再經9014三極管放大電路放大。為了獲得較為清晰的語音，保證高頻諧波或者低頻雜波能夠被濾除掉。帶通濾波器通頻帶設定為人類語音信號帶寬300Hz―3.4kHz。帶通信號經9014放大電路放大后傳給單片機內部AD模塊。
MIC放大電路見圖2所示，MCU控制部分如圖3所示，nRF24L01模塊電路如圖4所示。
1.3 軟件部分設計
MCU對內部AD進行配置，并控制nRF24L01模塊進行數據發送。
部分程序參看如下：
#include
#include
#include "ad.h"
#include "nrf24l01p.h"
#include "pwm.h"
main（）
{
init_nrf24l01_io（）；//初始化nRF14L01
transmit_mode_init（）；//配置發送模式
Init_ADC（）；//初始化ADC
while（1）
{
if（send_flag==1）
{
send_data（txData）；//發送ADC采集到的數據
send_flag=0；//清除標志位
}
}
}
MCU首先對nRF24L01進行初始化設置，寫發送端與接收端地址，設置通信通道，設置自動重發時間和次數，設置數據長度等，配置nRF24L01為發送模式；初始化MCU片內ADC，設置采樣頻率為8KHz。全部初始化完成之后，進入循環發送模式，等待ADC采集數據，采集完成之后將數據傳給nRF24L01發送出去。
2 無線語音接收子系統
2.1 子系統設計方案
無線語音接收子系統框圖如圖5所示。無線接收模塊接收到信號后，將信號送入單片機，單片機將數字語音信號輸出PWM波，PWM波經過低通濾波器濾波后轉換成模擬語音信號，模擬語音信號經過LM386音頻放大模塊放大后輸入到揚聲器，揚聲器將電信號轉換成聲音信號。
2.2 硬件部分設計
單片機輸出為PWM波，PWM波濾波輸出實現D/A轉換，音頻放大器用LM386芯片，最后輸出給揚聲器，將電信號轉換為聲音信號。電路圖如圖6所示。
2.3 軟件部分設計
MCU將數字信號以PWM波的形式發出給后續電路處理。
部分程序參看如下：
#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波發生器
while（1）
{
if（recieve_flag==1）
{
recieve_data（rxData）；//接收數據給PWM波發生器
recieve_flag=0；//清除標志位
}
}
}
//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；
}
程序首先對nRF24L01進行初始化，初始化的各項參數同發送部分，配置接收端的nRF24L01為接收模式，使兩個nRF24L01可以配對使用。之后對MCU片內的PWM產生模塊進行初始化，使其可以根據輸入的數據輸出頻率和占空比可變的PWM波。最后進入循環等待接收模式，當檢測到數據到來時，接收數據并將數據傳送給PWM波產生模塊，輸出PWM波。
3 結語
本文使用nRF24L01無線收發模塊完成了半雙工模式的數字式語音無線通信系統，并成功實現了數字對講功能，通話清晰，傳達語音信息可成功辨別且低噪聲，通信距離空曠條件下可達到100m。該設計最終可用外部電池供電方便攜帶，可手持通信。
參考文獻
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數字通信系統范文5
1Ka頻段衛星通信系統特點
Ka頻段衛星是當前比較先進的衛星系統，能夠對DVB/IP進行支持，從而實現衛星電視與高速網絡之間的相互結合，為用戶提出更加直接的寬帶與窄帶業務，具有很多應用優勢。但與此同時，Ka頻段衛星通信系統也有一些不足之處，因為頻率相對較高，會造成其降雨衰減較大，與傳統的C頻段與Ku頻段相比，Ka頻段會受到更大的噪聲、去極化以及雨衰等因素的影響，且對相關器件與工藝的要求也相對較高。在運用Ka頻段衛星進行通信的過程中，大氣層中含有的水汽、氧氣等因素會使得衛星信號產生正常耗損以外的衰減，如果這些問題產生作用，就會對信號的幅度、極化等方面造成變化，進而使信號的錯誤率提升，影響信號質量。運用Ka頻段進行衛星通信的過程中，需要解決以下3方面的問題：（1）解決信號雨衰；（2）研制相應的星上處理器；（3）確保數據不發生過度延遲。而在降雨環境下，雨衰與信道編碼會對Ka頻段衛星信號系統的性能產生影響。
2降雨環境下雨衰對系統的影響
2.1雨衰影響在降雨環境下，電波如果通過降雨區域，會被雨區中的水滴散射與吸收，從而使電波產生衰減。在這個過程中，雨滴的大小與波長會在很大程度上對雨衰值產生影響，而降雨率則是影響雨滴大小的主要因素。因影響雨滴模型的因素較多，世界各地各不相同，因此，雨衰值在估算過程中也會受到很多因素的制約，工作內容十分復雜。相較于C頻段，Ku與Ka頻段中的雨衰主要會對衛星電視廣播產生很大程度上的影響。根據實際調查，Ka頻段在很短的時間內，其衰減數值非常高，這種衰減會造成廣播線路暫時性的中斷，所以，在對Ka頻段進行設計的過程中，需要對雨衰影響進行優先考慮。
2.2雨衰特性從Ka頻段中雨衰預測與雨衰等值等相關數據中，可以分析出我國雨衰的相關特性，具體有以下3個主要方面。
2.2.1降雨強度影響降雨的強度是對雨衰值產生影響的最主要因素，我國幅員遼闊，氣候多樣，每一個氣候區中的降雨強度都有所不同，因此，雨衰值根據地域的不同，有著鮮明的地域分布，由此可見，降雨強度對雨衰值的作用不容忽視。
2.2.2地球站天線仰角影響在地球站中，其天線的仰角在很大程度上左右著電波斜路徑長度，決定天線仰角的因素主要有衛星位置與地球站位置兩方面。對雨衰來說，衛星仰角的影響主要體現在以下2方面：（1）如果地球站海拔高度大體相同，則仰角與斜路徑長度呈現反比例關系，即仰角越大，斜路徑長度越短，從而導致雨衰減小；仰角越大，斜路徑長度越長，雨衰增大。（2）如果地球站經緯度大體相同，則仰角與斜路徑長度呈現正比例關系，即仰角越大，斜路徑長度越長，雨衰增大；仰角越小，斜路徑長度越短，雨衰減小。
2.2.3頻率影響該影響主要出現在ITU-R預報模式中，在該模式下，頻率與雨衰值呈現正比例關系。其原因在于頻率的不斷增高使其與雨滴的大小愈加接近，在很大程度上提升了雨滴吸收與散射電磁波的程度，從而使降雨衰減增大。
2.3補償方法當前，主要的雨衰減補償方法有以下幾種：（1）位置分集。雨衰較大的地區主要存在于天線仰角低或降雨較多的地方，而空間分集是相對有效的補償方法。這種方法通過在特定位置設置地球站的方式，將雨衰較大的地區切換到雨衰較小的地球站完成通信。（2）頻率分集。由上文可知，頻率與雨衰值呈現正比例關系，而頻率分集便是利用這一特點進行數據傳輸的，運用高波段實現絕大多數業務的傳輸，低頻段則進行輔助傳輸，解決受雨衰影響且在一定門限之上的鏈路。（3）UPC。該方式主要通過上層鏈路的雨衰情況對地球站發生電平進行有針對性的調整，從而降低降雨所消耗的電波信號，確保衛星轉發器所接收到的信號與晴天時大致相同[3]。從當前情況來看，UPC是現階段最為經濟的抗雨衰方式。（4）自適應編碼。在該系統中，信號發射裝置主要由信道編碼器與速率調節器兩部分構成，需要注意的是，這2部分都是可調的。通過該技術，能夠在很大程度上改善Ka頻段衛星通信系統在降雨環境下所產生的鏈路性能惡化。
3降雨環境下信道編碼對系統的影響
在Ka頻段進行數字信號傳輸的過程中，會因為信道傳輸不好或雨衰等因素的影響，使其受到的信號發生錯誤。為了提升其通信可靠性，最大程度上降低信道中產生的干擾和噪聲，需要以一定的規律為基礎，在將要發送的信息中適當的加入一些監督碼元，在接收過程中，可以通過這些監督碼元之間存在的規律，對信號傳輸中的差錯進行及時有效的發現與糾正，從而達到提升信息傳輸的可靠性的目的。對于數字通信系統來說，其編碼技術主要有信源與信道兩種編碼技術，其中，前者能夠提升信息傳輸過程中的有效性，而后者能夠提升信息傳輸過程中的可靠性。信道編碼有被稱為差錯控制編碼，能夠通過一定規律，在一定程度上提升信號冗余度，從而讓信號具備一些錯誤檢測與糾正能力。當前主要的信道編碼技術有以下3種。
3.1檢錯重發接收端在接收信號的過程中，一旦檢測出信號碼元中存在錯誤碼，就會對發送端發出信號，讓其重新發送，直到準確接收為止。而對出錯碼的檢測，主要指的是已經明確在所有的接收碼元中，存在若干個錯誤碼元，但其具置無法確定。需要注意的是，運用這種方法需要具有雙向信道，接收端與發送端都能夠得到消息。
3.2向前糾錯信號接收端不僅需要及時發現接收信碼中的錯誤碼，還需要對錯誤碼進行及時糾正。在二進制系統中，一旦確定了錯誤碼的位置，就可以對其進行糾正。該方法與檢錯重發法不同，不需要具備反向信道，也避免了重復發送所造成的時間延誤，具有很好的實時性。但其缺點在于設備相對復雜。
3.3反饋校驗在接收到信號以后，還要將信碼重新返回發送端進行校驗，比較源信碼，如果在這個過程中發現差異，則需要重新發送。該方法無論從原理方面看，還是從設備方面看，都相對簡單，但與檢錯重發法一樣，都需要具有雙向信道。由于該方法每一個信碼都需要進行2次傳送，因此與向前糾錯法相比，傳輸效率相對較低。無論哪一種信道上，都會不同程度上存在各種各樣的干擾，這些干擾會使信號在傳輸中出現誤碼，進而影響數字衛星通信系統的性能，想要對這些誤碼進行檢測與糾正，就需要運用信道編碼。在Ka頻段信道中，不僅存在加性干擾，還存在乘性干擾，前者是通過白噪聲引起的，后者是通過衰落引起的。白噪聲會使傳輸信號產生隨機性錯誤，衰落會使傳輸信號產生突發性錯誤。所以在Ka頻段系統中，通過信道編碼對傳輸信號進行差錯控制是很有必要的。
4結語
數字通信系統范文6
【關鍵詞】高速鐵路 鐵路數字移動通信系統 GSM-R傳輸干擾 分布式天線
一、前言
1.1研究的背景
隨著經濟的發展，二十一世紀下鐵路行業在不斷的崛起。不斷的有列車高鐵通車，越來越多的和諧號進入大家的視野，為人們的運輸提供了長久的可持續的保障。但是光是運輸而沒有通信卻是遠遠不夠的，因此也就出現了鐵路數字移動通信系統，此系統又一次將鐵路運輸系統推到了風口浪尖，該系統可靠嗎？此系統的傳輸會遭到干擾嗎？答案是肯定的，鐵路運輸是移動的，免不了通信傳輸與越區傳輸，而這些又將是影響系統的因素，所以人們都認為此系統的發展不容樂觀。
1.2研究的目的和意義
隨著列車運行速度的提高，鐵路數字移動通信系統也在不斷的發展，但是在相干時間減少，電平交叉率變快越區切換發生頻繁等干擾因素的存在，鐵路數字移動通信系統在不斷的受到干擾，也會對此系統的服務質量產生不良影響，從而會使顧客不滿意。俗話說顧客是上帝，倘若顧客不滿意，又何談鐵路運輸能夠長遠的發展呢，顧客是經濟發展的命脈，同樣，鐵路數字通信移動系統的命脈也是顧客。所以研究此篇文章的目的在于解決鐵路數字移動通信系統的干擾這一大問題，就如何降低干擾頻率和用何種方法來解決此問題展開研究。而研究的意義則就是顯而顯而易見的了，那就是降低干擾頻率，盡可能地減少任何有可能對鐵路數字移動通信系統干擾的因素，是鐵路服務行業達到最高水準，不僅在高速運輸中取得成功，在移動通信服務運輸中也同樣要取得不可磨滅的成功。這就是此篇文章對鐵路數字移動通信干擾問題展開研究的意義。
二、鐵路數字移動通信系統的影響
2.1對鐵路移動運輸通信的影響
鐵路運輸服務行業是本世紀開始以來最為之重要的一門服務行業，它的發展影響到一個國家進出口貿易的效率與利益，且暫不說完全決定國家的經濟往來貿易，但也是此問題必不可少的一項考慮因素。本來鐵路運輸就是以高速度的運輸為主要開發目的，使合作雙方迅速地進行貨物交流溝通得到有效保障。但是為了增強運輸溝通能力，肯定要在無聲運輸中添加最為之可行的交流措施，那就是鐵路數字移動通信系統，他可以加強人們的移動交流，倘若有個突發狀況，可以在鐵路列車移動時進行有效的交流，是合作雙方能得到最好的溝通的一種保障渠道。
2.2對人們的影響
顧客是上帝，可以在鐵路列車移動時進行有效的溝通交流會使顧客得到滿意，比如說再有重要事宜或偶遇突況需要改變計劃時，可以在移動時進行交流找出解決方案從而確保對貨物運輸的保障會使顧客覺得真實可靠，讓人們更加相信鐵路運輸，更加依賴鐵路運輸，從而進一方面使鐵路數字移動通信系統得到更好的發展，使之影響達到最大化，展開實質性有效性的發展。
2.3對國家的影響
國家的發展離不開一點一滴的積累，小到農民種田，達到制造航空母艦，可就是這處在中間段的鐵路數字移動通信系統往往會被人們所忽視。鐵路運輸好不好，完全決定了一個國家貨物對外交流，經濟貿易對完開張往來的發展趨勢。鐵路數字移動通信系統的影響可以切實有效的實現利益最大化，保障最大化，使人們在移動時得到有依據可靠地交流合作與溝通。而它的影響也是小到影響個人，大到影響國家。在鐵路運輸為主導地位的發展時代，又有什么理由能夠使它被我們所忽略，又有什么理由而不去著手發展他呢？倘若在二十一世紀，鐵路數字移動通信系統排除了干擾，那么將會促使我們運輸行業達到巔峰，使鐵路服務行業指標達到最優化，再進一步說，會使我們國家運輸貿易得到保障，國家GDP得到上升，從二者正躍居為世界強國。
三、鐵路數字移動通信系統的傳輸干擾性能存在的問題
3.1 GSM-R傳輸干擾問題
GSM-R傳輸干擾系統有好幾個部分組成，它是系統服務質量指標體系，其中傳輸干擾性能指標盡在列車服務數據行業進行定義。而GMS-R的誤碼也是一種潛在存在的問題，傳輸干擾率在現在只能粗略地說是兩部分組成。分別是傳輸干擾周期和傳輸無差別周期。在傳輸擾的時候將會有一段時間來發送傳輸擾的信號，此信號在傳輸時就是傳輸無差別周期。在現在的社會，GSM-R系統對鐵路運輸干擾存在的問題還是依舊很多的，可依舊沒有得到實質新的進展來解決。
3.2鐵路頻繁移動問題
鐵路是移動的，在高速移動的鐵路上，想要實現通信不擾簡直就是比登天還難，但是難歸難，我們不能輕言放棄，因為服務行業的未來預測是要非常完美的，服務行業是一個國家的支柱產業倘若鐵路數字移動通信系統在鐵路列車頻繁移動的時候減少擾的頻率，那么無疑對于鐵路服務質量監測指標會是個積極的一面，會使之得到提升。我們會進一步分析如何提高鐵路數字移動通信系統的效率，比如展開分布式天線可擴大小區覆蓋范圍來實現目的，那無疑會是錦上添花，在不久的將來，鐵路數字移動通信系統會在此方法的庇護下在列車高速移動的同時發出更可靠的信號。
3.3鐵路列車頻繁越區問題
要想在鐵路列車頻繁越區時得到保障的通信信號，那么我們就要著手想辦法解決這一棘手問題。越區問題長久以來是鐵路數字移動通信系統的傳輸干擾性能的一大重要問題，也正是因為棘手，未曾解決好過。就此，為了高速的發展，順應時代潮流，分布式天線擴大小區覆蓋范圍的方法逐步深入人心。此方法有效的降低了擾頻率，使我們鐵路通信傳輸系統在頻繁的越區時得到充足的保障，避免了擾的問題，但一切都還在研究當中，還有待進一步的提高。
四、產生鐵路數字移動通信系統的傳輸干擾性能的因素
4.1列控系統的特性因素
傳輸擾的因素有很多，而列控系統的特性在在這些因素中不容被忽視。列控系統特性主要表現在列車高速移動時越區切換的概率上，在越區切換的同時，倘若信號發出與越區切換頻率相碰撞，那么此時鐵路數字移動通信系統將會擾甚至是切斷，使得鐵路數字移動通信系統在傳輸時功虧一簣。列控系統的特性是干擾因素的一大命門，再列車頻繁移動和頻繁越區切換時，信號一旦發生碰撞，則后果將不堪設想，有可能導致運輸的中斷，為了不帶這個風險，我認為列控系統的特性這一因素將要被徹底的注重。
4.2 GSM-R系統特性因素
在列車飛速馳騁下，高速度的提高，從而會使無線信道相干時間變短，最終鐵路移數字動通信系統傳輸將會擾，會變得更加不穩定。在此不得不提到GSM-R的越區切換，此時越區切換采用的是硬切換技術，此項技術在傳輸過程中會中斷一會，所以在GSM-R系統進行工作時，也會影響到傳輸。所以GSM-R系統也是影響鐵路數字移動通信系統的干擾的又一重要因素。
五、鐵路數字移動通信系統傳輸干擾性能的改善方法
5.1采用分布式天線法
分布式天線擴大小區覆蓋范圍可以使得鐵路數字移動通信系統在傳輸時數據趨于穩定，畢竟擴大了覆蓋范圍，所以信號在任何區域都會變得相比較于以往來說會更加強烈，所以在傳輸時也就會減少了碰撞的次數，干擾概率被減小了，穩定性自然也就提高了。也就更加容易實現高利用率的傳輸。
5.2改善系統同頻干擾
此種方法將需要人為來操控電腦系統來擴大信號分布范圍，在傳輸過程中一旦發現將要擾，則立即以另一個系統侵入，來為鐵路數字移動通信系統的傳輸鋪平道路，清除了一切路上的攔路虎，這無疑是在為鐵路傳輸得到更好的保證做鋪墊。
5.3加強區域區之間信號覆蓋率
列車是穿梭在各個省市區域間的，所以越區切換是必不可少的經過環節。倘若在一個區域到另一個區域時，信號穩定傳輸，避免了上述所說的干擾碰撞，那么無疑給了鐵路數字移動通信系統的干擾性能做了保障。區域與區域之間還要加強各鐵路的聯系，在各個列車間設立適合交流聯系的渠道，在人為方面做到負責任的態度，使鐵路數字移動通信系統的干擾降到最低，在如今的社會里，保障最重要。
