第2章 数字通信系统

摘要：

传输数字信号的通信系统称为数字通信系统。数字通信以其抗干扰能力强、无噪声累积、便于计算处理、成本造价低、易于小型化、易于集成化、易于加密等优势，已经成为当代通信领域的主流技术。

数字通信系统的典型特征就是信源和信宿都是模拟信号，因此在传输之前需要进行模拟/数字变换，之后则需要进行数字/模拟变换。模拟信号的数字化过程需要经过抽样、量化、编码三个阶段。常用的技术包括脉冲编码调制（PCM）、差值脉冲编码（DPCM）和增量调制（DM）等。因为它们都是基于模拟信号波形抽样值进行的编码，所以又称为波形编码。

把模拟/数字变换得到的数字信号直接送入信道进行传输称为基带传输，而把数字信号经过调制后再送入信道传输称为频带传输。基带传输主要考虑如何调整信号的码型以适应信道的要求，实现所谓的无码间干扰传输；频带传输则是在适当调整基带数字信号频率范围使之与信道特性相匹配的基础上，设法提高传输效率。

为了提高信道利用率，需要在发送端把多个支路数字信号汇接成复合数字信号，在接收端再把它们进行分接。复接和分接成功的关键在于两端的同步，为此ITU提出了准同步数字系列（PDH）和同步数字系列（SDH）两个标准。

在数字通信系统中，差错控制的作用是检测数字码元在传输过程中可能发生的误码，并且采取适当的方法加以纠正。差错控制编码也称为抗干扰编码，是在原始数据码元序列中加入监督码元，接收端通过判断监督码元的变化情况来获知传输过程中可能出现的错误。差错控制编码又分为检错编码和纠错编码。

本章将重点介绍关于数字通信的基本知识，主要包括数字通信系统的组成和特点、模拟信号数字化方法、数字信号的基带传输和频带传输、数字复接与同步技术、差错控制技术等内容。