数字通信系统中自适应均衡技术的研究

中图分类号:TN915.1 文献标识码:A 文章编号:1009-2552(2006)04-0053-03

数字通信系统中自适应均衡技术的研究

孙永梅,李 晖

(大连交通大学电气信息学院,大连116028)

摘 要:克服数字通信系统码间干扰的有效方法就是在接收端采用均衡技术。文中给出了均衡问题的数学描述,综述了实现均衡的方法,讨论了基于LMS和基于RLS的自适应均衡算法,并通过MATLAB仿真比较了两类算法的性能。

关键词:数字通信;均衡;码间干扰;L MS算法;RLS算法

The study of adaptive equalization in digital com munication system s

SUN Yong mei,LI Hui

(School of Electric and Information,Dalian Jiaotong University,Dalian116028,China) Abstract:Equalization in receivers is the effective method to reduce intersymbol interference.Mathe matical description of equalization is proposed,and equalization methods are summarized.Adaptive equalization algo rithms based on LMS and RLS are discussed,furthermore the performances of the algorithms are compared through MATLAB simulations.

Key w ords:digital communication;equalization;intersymbol interference;LMS algorithm;RLS algorithm

0 引言

数字通信系统中,由于多径传输、信道衰落等影

响,在接收端会产生严重的码间干扰(InterSymbol In terference,简称ISI),增大误码率。为了克服码间干扰,提高通信系统的性能,在接收端需采用均衡技术[1~3]。均衡是指对信道特性的均衡,即接收端的均衡器产生与信道特性相反的特性,用来减小或消除因信道的时变多径传播特性引起的码间干扰。均衡分两种方式,一是频域均衡,二是时域均衡。频域均衡是使整个系统的频率传递函数满足无失真传输的条件,时域均衡是直接从时间响应出发,使整个系统的冲激响应满足无码间干扰的条件。在数字通信中一般采用时域均衡。

1 均衡问题的数学描述

考虑一离散时间传输信道h(n),它是未知的,而且有可能是时变的。输入信号为非高斯随机过程。则信道均衡的原理图如图1所示[3]。

若原始消息信号为x(n),接收噪声为v(n),则接收信号y(n)为以下形式

y(n)=h(n)*x(n)+v(n)(

1)

图1 信道均衡原理框图

设均衡器的冲激响应为u(n),则均衡器的输出 x(n)=u(n)*y(n)=u(n)*h(n)*

x(n)+u(n)*v(n)(2)

通常,时域均衡器由一个横向滤波器实现。均衡器的期望输出是原始数据信号x(n),假设附加噪声v(n)=0,为了得到 x(n)=x(n),必须满足h(n)*u(n)= (n)(3)

设均衡器和系统等效信道传递函数分别为U(Z)和H(Z),式(3)的Z域表达式为

H(Z) U(Z)=1(4)也就是说,理想均衡器的系统函数应为

1

H(Z)

。

收稿日期:2005-09-15

作者简介:孙永梅(1974-),女,2000年硕士研究生毕业于大连铁道学院,现为大连交通大学讲师,主要研究方向为信号与

信息处理等。

2 均衡方法

实现时域均衡的横向滤波器的特征完全取决于各抽头系数,而抽头系数的调整有两种方法:手工调整和自动调整。如果接收端已知信道的特性,一般采用比较简单的手动调整方式。典型的手动调整系数的均衡器是基于峰值失真准则的迫零均衡器,但是这种均衡器没有很好地解决抗噪问题,基于最小均方误差的线性MSE 均衡器的性能比迫零均衡器有所改善,但是在克服严重的码间干扰方面仍具有较大的局限性,所以实际的高速数字通信系统中很少采用。

由于数字通信系统的信道特性具有随机性和时变性(例如无线移动通信信道),即信道特性事先是未知的,信道响应是时变的,这就要求均衡器必须能够实时地跟踪数字通信信道的时变特性,可以根据信道响应自动调整抽头系数,这种均衡器称为自适应均衡器。图2

给出了自适应均衡器的原理框图。

图2 自适应均衡器的原理框图

均衡器从其结构上可以分为线性均衡和非线性均衡。上面讨论的均衡器都属于线性均衡器。典型的非线性均衡器是判决反馈均衡器(Decision Feedback Equalizer,DFE)

[4]

。DFE 的基本结构如图3

所示。

图3 判决反馈均衡器(DFE)的基本结构

它包括两个滤波器:前馈滤波器和反馈滤波器,前馈滤波器由一个线性横向滤波器组成,反馈滤波器的作用是从当前码元中消除以前已知码元产生的的码间干扰。可以利用峰值失真准则和均方误差(MSE)准则实现DFE 抽头系数的调整和优化。

普通的自适应均衡器需要训练和跟踪两个阶段,在训练阶段,需要已知信号的一些特性参数来训练均衡滤波器,或者直接周期地发送训练序列,由于训练序列并不含用户的数据,而占用了信道资源,这会降低信道的利用率,另外在跟踪阶段,不发送训练序列,如果信道特性是快速变化的,均衡器的性能将迅速恶化。1975年Sato 发表论文[5]

首次提出!自恢复均衡(后被称为?盲均衡#)?的概念,自此盲信道均衡技术作为自适应信道均衡的一种得到了长足的发展。盲自适应均衡是在信道畸变十分严重的情况下,均衡器能够不借助于训练序列,仅利用所接收到的信息序列即可对信道进行自适应均衡的方法。典型的盲均衡算法有(1)基于梯度下降算法(最速下降法)的自适应均衡,比如恒模算法(Constant Modulus Algorithm,CMA)算法[6]

。(2)利用高阶统计量或循环统计量估计信道特性的自适应均衡,比如基于倒三谱的盲均衡(Tricepstrum Equalization Algorithm,TE A)方法[7]

。

3 自适应均衡算法

利用自适应均衡器补偿未知时变信道的衰落,需要一种特殊的算法跟踪信道的变化来更新均衡器的系数,适合自适应均衡器的算法有很多种类。下面对LMS 类和RLS 类自适应均衡算法的原理加以介绍,其目的是使均衡器性能指标最优化,并对信道特性的时间变化进行自适应补偿。

3.1 基于LMS 的自适应均衡算法

最小均方(LMS)算法所采用的准则是使均衡器的期望输出值和实际输出值之间的均方误差最小化的准则。即采用均方误差作代价函数:

J =E {|e (n )|2

}=E {|d (n )- c T

(n -1)y (n )|2

}(5)

利用梯度下降法,可以得到权向量的更新公

式为:

c (n )=c (n -1)+2 e (n )y (n )

(6)

式中, 是收敛因子,它的取值范围是0< <

1 max 。

综合以上结果,可以得到LMS 算法及其基本变型如下:

步骤1:初始化c (0)=O ;n =0步骤2:更新n =n +1,e (n )=d (n )- x (n )=d (n )-c T

(n -1)y (n )

c (n )=c (n -1)+ (n )y (n )e (n )

如果 (n )=常数,成上述算法为基本LMS 算法;如果取 (n )=! [?+x T

(n )x (n )],0

上述基于LMS 的均衡算法具有记算量小的优点,但算法的收敛速度较慢。为了提高算法的性能,文献

[8~10]

进一步提出了时域和变换域解相关LMS

算法,滤波型LMS 算法等。3.2 基于RLS 的自适应均衡算法

递推最小二乘(RLS)算法相比于最小均方算法要复杂,但是它可以大大改进自适应均衡器的收敛特性。RLS 算法依赖于实际收到信号的时间平均的误差表达式,而不是统计平均的误差表达式,其代价函数为

J =

%

t

n =0

t -n

| x (n )-c T y (n )|

2

(7)

式中0< <1称为遗忘因子。

利用P (n )表示输入向量自相关矩阵的逆,k (n )=P (n -1)y (n )

+y T

(n )P (n -1)y (n )为Kalman 增益向量,可以得到RLS 算法的实现如下:

步骤1:初始化c (0)=O ;n =0步骤2:更新:n =n +1;e (n )= x (n )-y T

(n )c (n -1)k (n )=P (n -1)y (n )

+y T

(n )P (n -1)y (n )

P (n )=

1

[P (n -1)-k (n )y T

(n )P (n -1)]c (n )=c (n -1)+k (n )e (n )

上述RLS 算法具有计算量大的缺点,文献

[11]

将

算法中Kalman 增益向量通过快速方式更新,从而使得RLS 算法可以快速实现,称为快速RLS 自适应算法。

4 L MS 均衡与RLS 均衡的仿真比较

为了比较LMS 自适应均衡算法和RLS 自适应均衡算法的性能,按照式(1)构造均衡器输入信号,其中信号项为随机产生的二进制码序列,噪声项为高斯白噪声,信噪比设定为SNR=20dB 。分别采用LMS 算法和RLS 算法进行均衡,其中收敛因子和遗忘因子分别取 =0.03和 =0.99。图4给出了采

用两种算法进行均衡的结果。

图4 两种算法进行均衡的结果

图4中(a)和(b)分别表示采用LMS 算法和RLS 算法实现均衡的输出信号,(c)和(d)分别表示采用LMS 算法和RLS 算法实现均衡的误差曲线。由均衡器的输出信号和误差曲线可以看出:RLS 算法在20点左右开始收敛,而LMS 算法在140点左右才开始收敛,也就是说RLS 算法的收敛速度明显优于LMS 算法。另一方面,从两种算法的实现步骤可以看出,RLS 算法比LMS 算法需要更多的计算量,因此RLS 自适应均衡器一般用于要求较高的场合。

5 结论

自适应均衡器是解决数字通信系统中由于信道的时变特性和多径效应引起的码间干扰最有效的手段之一。通过对LMS 自适应均衡器和RLS 自适应均衡器的MATLAB 仿真比较,基于最小均方准则的LMS 自适应均衡器的计算量较小,但收敛速度较慢,而RLS 自适应均衡器则相反,它以牺牲计算量为代价,取得了较快的收敛速度。为了进一步提高数字通信系统的传输性能,还可以考虑将

(下转第59页)

与标准模板库之间的失真测度。

表1 传统D TW算法的测试语音与模板库距离

123456 1139.04446.1261.39276.32225.29165.79 2356.2961.407284.45402.79272.41306.87 3322.92352.3382.733140.61224.18246.34 4380.16462.58146.5874.84248.2261.71 5352.74306.24250.24317.18114.72222.75 6185.27387.53205.2254.12159.94113.71

表2 改进D TW算法的测试语音与模板库距离

123456 182.475231.54168.48207.09156.287.573 2284.459.634237.73316.62249.02167.72 3197.13195.0161.031157.2120.05124.35 4181.51207.492.43359.375139.14127.38 5175.41173.79166.66245.6691.624116.46 6163.08304.67185.91249.64131.6187.939

对比两表中数据可以看出,在完全相同的条件下,采用传统D TW算法和改进的DTW算法,语音样本!1~6?均和模板库中的模板!1~6?有最小的距离,因此具有较好的相似性,即都取得了较好的识别效果。

但是,采用改进后的DTW算法计算得到的距离明显小于传统的D TW算法。同时在仿真过程中,笔者对仿真时间做了粗略的记录,发现采用传统的D TW算法对测试语音!1~10?进行Matlab仿真总耗时大约15.7s,而采用改进后的DTW算法用了大约11.9s。通过上述仿真结果比较,可以看出:采用改进的DTW算法优化了匹配后的距离,有效的降低了系统识别时间和数据存储量,因此在一定程度上提高了系统性能。

3 结论

D TW算法较H MM算法运算量小,在基于孤立词小词汇量的语音识别系统有着较为广泛的应用。采用改进的D TW算法与传统D TW算法相比较,前者有效的降低了系统识别时间,改善了系统性能。但是,由于DTW算法对端点检测的精度过分依赖,同时计算量较VQ算法大,因此DTW算法还有许多需要改进和提高的地方。

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责任编辑:李光辉

(上接第55页)人工神经网络、循环统计量等新理论新方法用于均衡技术[12~13],不断设计出新的具有更好性能的均衡器。

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责任编辑:张荣香

数字微波通信技术的发展及应用

数字微波通信技术的发展及应用 摘要：数字微波通信技术是在时分复用技术的基础上发展而来的一种新技术， 不仅可以传输电话信号，还可以传输数据信号及图像信号，所以在十分广泛的领 域都得到了应用，特别是在科学技术日新月异的当今时代，数字微波通信技术大 的发展前景十分广阔，应用范围也越来越广泛。可见，对数字微波通信技术的发 展及应用进行研究具有十分重要的现实意义，本文主要对此进行探究。 关键词：数字微波通信技术；发展；应用 微波是当今时代应用范围十分广阔的一种通信传输方式，数字微波通信技术 就是利用微波来传输数字信息的一种方式，同时还能够利用电波空间传输各种信 息甚至是对相互之间没有任何关联的信息进行传输，而且还能够在此基础上再生 中继，不得不说这是一种发展十分迅速的一种通信方式，本文主要对数字微波通 信技术的发展及应用进行研究，希望能够有效促进数字微波通信技术的不断发展。 1 数字微波通信技术的特点 数字微波通信技术之所以发展迅速且应用范围十分广泛是因为其具有其独特 的优势。数字微波通信技术的特点及其具体表现详见下表： 表1 数字微波通信技术的特点及其具体表现 2 数字微波通信技术的发展 微波通信技术是微波频段借助于地面视距进行信息传播的一种无线通信技术，已经出现了近几十年的时间。在出现初期阶段，微波通信系统通常是模拟制式的，它与当时的同轴电缆载波传输系统相同都是通信网长途传输干线的重要传输方式。具体而言，我国各个城市之间的电视节目是通过微波来进行传输的。20世纪70 年代初期随着科学技术的进步，人们开发出了几十兆比特每秒容量的数字微波通 信系统，可以说这个阶段是通信技术自模拟阶段向数字阶段转变的关键时期。20 世纪80年代末期，同步数字系列在传输系统中已经变得十分常见，可以说已经 被普遍应用，数字微波通信系统的容量也随之不断增大。当前，我们已经进入了 科学技术日新月异的新时代，数字微波通信技术与光纤、卫星一起被看作现代通 信技术的重中之重。 当今时代，数字微波通信技术不仅在传统传输领域内得到了关注，更在固定 宽带接入领域得到了众多专家学者的高度重视，可见数字微波通信技术发展态势 良好，发展前景十分广阔。 3 数字微波通信技术的主要发展方向 3.1 实现正交幅度调制级数的提升以及严格限带 要有效提升数字微波通信技术的频谱利用率一般需要应用到多电平正交幅度 调制技术，当前阶段，通常要应用到256与512正交幅度调制，未来还会应用到1024和2048正交幅度调制。此外，对于信号滤波器的设计要求也会变得越来越 严格，必须要确保其余弦滚降系数可以维持在一定范围内。 3.2 网格编码调制及维特比检测技术 采取复杂的纠错编码技术可以有效降低系统的误码率，但是这会导致系统的 频带利用率随之降低。这就要求我们必须采取有效措施来解决此问题，网格编码 调制技术就是不错的选择，可以有效处理该问题。需要注意的是，利用网格编码 调制技术需要使用维特比算法来进行解码。但是，在数字信号高速传输的当今时代，使用这种解码算法是具有一定难度的。

自适应均衡算法研究

自适应均衡算法LMS研究 一、自适应滤波原理与应用 所谓自适应滤波器，就是利用前一时刻已获得的滤波器参数等结果，自动地调节现时刻的滤波器参数，以适应信号和噪声未知的或随时间变化的统计特性，从而实现最优滤波。根据环境的改变，使用自适应算法来改变滤波器的参数和结构。 1.1均衡器的发展及概况 均衡是减少码间串扰的有效措施。均衡器的发展有史已久，二十世纪60年代前，电话信道均衡器的出现克服了数据传输过程中的码间串扰带来的失真影响。但是均衡器要么是固定的，要么其参数的调整是手工进行。1965年，Lucky在均衡问题上提出了迫零准则，自动调整横向滤波器的权系数。1969年，Gerhso和Porkasi，Milier分别独立的提出采用均方误差准则(MSE)。1972年，ungeboekc将LMS算法应用于自适应均衡。1974年，Gedard 在kalmna滤波理论上推导出递推最小均方算法RLS(Recursive least-squares)。LMS类算法和RLS类算法是自适应滤波算法的两个大类。自适应滤波在信道均衡、回波抵消、谱线增强、噪声抑制、天线自适应旁瓣抑制、雷达杂波抵消、相参检测、谱估计、窄带干扰抑制、系统辨识、系统建模、语音信号处理、生物医学、电子学等方面获得广泛的应用。 1.2均衡器种类 均衡技术可分为两类：线性均衡和非线性均衡。这两类的差别主要在于自适应均衡器的输出被用于反馈控制的方法。如果判决输出没有被用于均衡器的反馈逻辑中，那么均衡器是线性的；如果判决输出被用于反馈逻辑中并帮助改变了均衡器的后续输出，那么均衡器是非线性的。

LMS RLS 快速RLS 平方根RLS 梯度RLS LMS RLS 快速RLS 平方根RLS 梯度RLS LMS RLS 快速RLS 平方根RLS 算法图1.1 均衡器的分类 1.3自适应算法LMS算法 LMS算法是由widrow和Hoff于1960年提出来的,是统计梯度算法类的很重 要的成员之一。它具有运算量小,简单,易于实现等优点。 LMS算法是建立在Wiener滤波的基础上发展而来的。Wiener解是在最小均方误差(MMSE)意义下使用均方误差作为代价函数而得到的在最小误差准则下的最优解。因其结构简单、稳定性好,一直是自适应滤波经典有效的算法之一,被广泛应用于雷达、通信、声纳、系统辨识及信号处理等领域。 1.3.1 MSE的含义 LMS 算法的推导以估计误差平方的集平均或时平均（即均方误差，MSE）为基础。下面先介绍MSE的概念。 设计一个均衡系统如下图所示：

谈我国四种数字集群通信系统体制——郑祖辉

谈我国四种数字集群通信系统体制 [作者]:郑祖辉 [来源]：《专业无线通信》 [时间]：2008-5-27 15:15:37 到目前为止，经原信息产业部批准，可以在我国市场上推出的数字集群通信系统有4个，即： （1）2000年12月28日由原信产部发布的“数字集群移动通信系统体制” 所推荐的行业标准TETRA和iDEN。 （2）2004年11月2日由信息产业部科技司发布的基于GSM和CDMA技术的GoTa和GT800两种数字集群通信系统的《通信标准技术参考性文件》。 由此，在我国数字集群通信舞台上已经活跃着4种体制的系统和网络，这4种体制正角逐着我国的数字集群通信市场。应该说，它们各有优缺点、各有特点、各有市场定位、各有用处，因此受到了各自喜爱它们用户的青睐。原信产部特别是无线电管理局对频谱高效使用是十分重视的，因为我国分配给集群通信使用的800 MHz频段只有2′15MHz带宽，按照无线电管理机构规定，当时的集群通信频段的信道间隔为25kHz，则共有600对信道，后来数字集群通信系统也使用这个频段，也按25kHz为信道间隔。但是对于我国这样一个地域广阔、人口众多的大国来说，600对集群通信信道显然是不够用的。为此，为了更好地满足有关各部门使用集群通信的需求，无线电管理局又专门开辟了350 MHz频段（共560个信道）供公、检、法等8个部门使用。 原信产部一直倡导和支持建设集群通信共网（Common network或Shared network），在无线电管理局连续发布的几个文件中也始终贯串着提高频谱效率这个意图，直到2007年发布的173号文件中还特别强调“建立数字集群通信共网为主、专网为辅的原则”。在这4种体制中，TETRA、iDEN和GT800都是采用TDMA的，而GoTa系统是CDMA的。而在工作频段占用方面，4个系统都使用800MHz频段，而TETRA还独有350MHz频段。 本文试图对我国的4个系统的概况特别是近年来的一些发展作一个简要的归纳，以供参考。但为了进一步说明我国数字集群通信的进展，有必要先对国际电联（ITU）对数字集群通信系统推荐的体制先做些介绍，因此分为两个部分来阐述。 一、国际电联（ITU）推荐的数字集群通信系统的体制 1998年3月ITU专门发布了一份题目为“用于调度业务的频谱高效的数字陆上移动通信系统（Spectrum Efficient Digital Land Mobile System for dispatch traffic）”（ITU-R37／8）的文件。这个文件指出：由于陆上移动通信的快速发展和基于数据业务的需要，提出要发展采用数字调制的以获得更高效的频谱技术的数字集群通信系统。在这个文件中提到了“调度业务”和“高效频谱”是数字集群通信系统的两个关键点，文中也提到了英文“Trunking”这个词汇，也就是我们已经译成为“集群”。文件中ITU重新强调了数字集群通信的含义。 关于频谱高效使用，众所周知从技术制度来说TDMA是高于FDMA，而CDMA又高于TDMA。但也不仅是这样，从使用角度出发，还要考虑技术的实现成熟性，和系统与设备的性能价格比。例

350M数字集群系统方案

350兆数字集群通信系统 解决方案

目录 4.2.4调度台通讯 .....................................................................................................................

一、行业背景 数字集群公网是一种利用现代数字通信技术，公用频率、公用设施、共享覆盖、共享业务、分担费用，使每个部门在集群网络基础上建立功能性的虚拟专网，从而享受方便、可靠服务的数字集群组网方式。各地相继建设了数字集群政府共网，为应急联动部门提供了统一、安全、快速、高效的无线指挥调度系统，保障了各类大型活动和重大事件的指挥调度通信通畅。 350兆集群通信系统是以话音为主的无线指挥通信系统，是目前指挥调度、救灾抢险、交通管理、社会治安、重大保卫活动以及日常警务必不可少的重要无线通信手段。所以，为了促进警察业务的不断提高，增加相关部门对突发事故与应急保障的处理能力，建设350 MHz警用集群通信系统是非常有必要的。 二、建设目标 本方案根据有关部门的实际通信需求，在部门原有通信系统基础上，在适当地点选址，补建站点，组建一套安全可靠、稳定实用、操作便利、管理和维护方便并且具有良好的扩展性的覆盖所需范围的集群通信系统网络。网络能够提高通信容量和系统稳定性，适应当前公安业务发展的需求。 系统具有传统的单呼、组呼、群呼业务；能够对通话内容进行监听以及录音管理；具备后台操作管理模块，对系统进行远程的才做和维护；集成GIS组件，使指挥调度更加直观明了。 三、建设内容 350兆数字集群无线通信系统，解决大量干警语音通信的需要，解决跨部门跨区域通话的需要，解决用户大范围漫游使用的需要。系统主要分为终端子系统、基站子系统、交换子系统和操作维护子系统。 终端子系统相对应的设备有车载台，手持式终端，固定台，调度台。基站子系统相对应的设备有基站，直放站，基站控制器。交换子系统包括交换中心。维

(完整版)现代通信系统与网络课后题答案(部分)

第一章 1.你对信息技术如何理解？信息时代的概念是什么？ 答：信息技术是研究完成信息采集、加工、处理、传递、再生和控制的技术，是解放、扩展人的信息功能的技术。概念是信息技术为核心推动经济和社会形态发生重大变革。 2.NII GII的含义是什么？ 答：NII国家信息基础结构行动计划。GII全球信息基础设施。 3.现代通信的基本特征是什么？它的核心是什么？ 答：现代通信的基本特征是数字化，核心是计算机技术。 4.数字通信与模拟通信的主要区别是什么？试举例说明人们日常生活中的信息服务，哪些是模拟通信，哪些是数字通信。 答：模拟信号的电信号在时间上、瞬时值上是连续的，模拟信号技术简单，成本低，缺点是干扰严重，频带不宽、频带利用率不高、信号处理难、不易集成和设备庞大等。数字信号在时间，瞬时值上是离散的，编为1或0的脉冲信号。 5.数字通信的主要特点有哪些？ 答：数字通信便于存储、处理；数字信号便于交换和传输；数字信号便于组成多路通信系统；便于组成数字网；数字化技术便于通信设备小型化、微型化；数字通信抗干扰性强，噪声不积累。 6.为什么说数字通信抗干扰性强？噪声不积累？ 答：在模拟通信中，由于传输的信号是模拟信号，因此

很难把噪声干扰分开而去掉，随着传输距离的增加，信号的传输质量会越来越恶化。在数字通信中，传输的是脉冲信号，这些信号在传输过程中，也同样会有能量损失，受到噪声干扰，当信噪比还未恶化到一定程度时，可在适当距离或信号终端经过再生的方法，使之恢复原来的脉冲信号，消除干扰和噪声积累，就可以实现长距离高质量的通信。 7.你对网络全球化如何理解？它对人类生活将带来什么样的影响？ 答：我认为网络全球化是以内特网为全球范围的公共网，用户数量与日俱增，全球各大网络公司抢占内特网网络资源，各国政府高度重视，投资研发的网络，全球网络化的发展趋势是即能实现各国国情的应用服务，又能实现突破地区、国家界限的世界服务，使世界越来越小。 8.什么是现代通信？它与信息网关系如何？ 答：现代通信就是数字通信系统与计算机融合，实现信源到信宿之间完成数字信号处理、传输和交换全过程。 信息网是多种通信系统综合应用的产物，信息网源于通信系统，但高于通信系统，通信系统是各种网不可缺少的物质基础。通信系统可以独立地存在并组成网络，而通信网不可能离开系统而单独存在。 9.信息网的网络拓扑结构有哪几种类型，各自有何特点？ 答：有星型网，以一中点向四周辐射，现在的程控交换局与其所在的各电话用户的连线就是这种结构。

MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统

MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统 开放分类：MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统，MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统，数字集群移动通信系统 目录 1.·【MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统】 MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统 8．2 MOTOROLA公司的Dimetra数字集群通信系统 8．2．1 概述 MOTOROLA公司是全球领先的综合无线电和信息解决方案提供商之一，在满足全世界公共安全、政府及企业用户的关键通信保障需要方面有着70多年的丰富经验。MOTOROLA公司是公共安全、轨道交通、港口、石化等重要行业的TETRA 系统供应商。 MOTOROLA的DimetranIP(Digital Motorola Enhanced Trunked RAdio)数字集群通信解决方案处于全球TETRA无线通信解决方案领域中的领先地位，面向专业用户最苛刻的需求，为复杂的组(群)通信提供话音、数据和信息等多种传送服务。MOTOROLA解决方案有效提高了专业组织机构的工作实效。 2006年，MOTOROLA专门为中国公安用户推出了350MHz TETRA系统，该系统可以满足中国公共、安今用户在通信频段方面的新要求，以及在执行紧急任务时对无线通信系统的严格要求，规模灵活且功能上町全而拓展，用以满足不同规模用户的不同需求。 早在1994年MOTOROLA就推出第套TETRA系统。2002年以后，MOTOROLA 已经把Dimetra系统升级为基于全IP技术的Dimetra—IP系统。在2004年雅典奥运会上，两套 Dimetra—IP系统分别为公共安全、组委会和交通运输提供服务，经受了人话务量的冲击考验，充分证明MOTOROLA服务于广大客户的实力。而全球最大的英国警察全国网也使用 Dimetra．IP系统。在亚洲公共安全领域，MOTOROLA先后为韩国,全国政务网、上海市公安局、香港警察第三代指挥中心、澳门警察、上海电信的上海政务网、成都市政务网、天津开发区等客户提供TETRA 数字集群通信系统，这些系统运用了高科技手段，强化和提高了公共安全用户的指挥、调度和管理等方面的能力。MOTOROLA还为北京正通网提供了3万多台

我国数字集群通信系统介绍

摘要首先介绍了集群通信发展现状，然后分别介绍了国内数字集群通信系统的特点、网络结构和关键技术。 关键词数字集群民族产业 1、前言 从数字集群通信的发展现状来看，我国集群产业还处在发展初期，与公众移动通信的发展规模相比，数字集群通信的规模还远远落后于移动通信。而且，无论是TETRA系统还是iDEN系统，其标准的开放性不高，iDEN系统为摩托罗拉独家垄断，而TETRA系统虽然在空中接口可以做到兼容，但各个厂商的系统之间不能互联互通，从而影响了TETRA系统的发展。这种状况造成最直接的问题是终端和系统设备价格较高，或者是系统维护、升级和扩容的成本较高，这在很大程度上限制了数字集群通信在我国的发展。 由于我国的集群通信存在着相当规模的市场和发展潜力，因此国内的多个电信设备制造商(例如中兴、华为和大唐)，都在大力研发数字集群通信设备，并已经相继研制出符合集群通信要求的数字集群系统设备。目前，国内能够提供完整的数字集群系统设备和终端的有华为开发的基于GSM的数字集群通信系统(GT800系统)、中兴开发的基于CDMA的数字集群通信系统(GoTa系统)。基于TD-SCDMA的数字集群系统方案目前也在制定当中。下面对GoTa 系统以及GT800系统的结构和特点做一简要介绍。 2、GoTa系统 GoTa的含义是开放式集群结构(GlobalopenTrunkingArchitechture)，是为满足数字集群通信专网和共网用户的需要而开发的。 GoTa的空中接口在cdma2000技术基础上进行了优化和改造，使之能够满足现代集群通信的技术要求。GoTa采用的呼叫方式是集群通信中所特有的PTT方式的话音呼叫。为了提高呼叫接续速度，GoTa还定义了一套相应的体制结构和协议栈以满足集群通信系统的快速连接。为了支持群组呼叫，GoTa优化了空中接口，从而达到在同一个小区/载频下同一群组的用户在呼叫时能够共享同一条空中信道的目的。GoTa在处理通信连接时也采用了共享的方式，这将减少网络处理呼叫时的时延。对于用户来说，信道选择和分配的过程却是透

微波通信系统讲解学习

微波培训 一、概述 1.微波通信是在微波频段，通过地面视距进行信息传播的一种无 线通信手段。所谓微波是指频率在300MHz至300GHz范围内的 电磁波！ 2.微波不像无线电广播那样从一个点向许多地点发送信号，微波 通信是一个点到点的通信系统，当两点间直线距离内无障碍物 的时候就可以使用微波通信。 3.微波通信设备对于无线通信的基站的互联具有较好的适应性， 体积小、重量轻、安装容易。其室外单元和天线可直接安装于 无线基站的轻型铁塔上，使用十分简便。配置也比较灵活，工 作频段和发射功率可以很容易的调整，我们在现场根据现场的 需要来进行调整即可，通信容量和备份配置也是多种多样，可 供用户选择。 4.备份最常用的就是1＋1。就是在一端的微波设备里有两个室内 单元，一个做主用，另外一个做备有，当主用的室内单元出现 故障，不能继续工作的时候，通信就会自动的切换到备用的室 内单元上进行，这样就不会中断通信，。 5.现在省内移动所使用最多的微波设备有3种，分别是地杰的 SUPER STAR、戴维斯的WaveLink PDH、爱立信的MINI LINK E!另外今年刚出现带有美化天线烽火科技的虹信微 波，这几种微波的基本组成结构是一样的，都是由天线、室 外单元、馈线、室内单元组成。 6.

戴维斯的WaveLink PDH是智能化中、短距离点对点PDH数字微波传输设备，频段是从7GHZ----38GHZ,容量为4/8/16 E1等类型。根据基站的需要，安装的IDU配置也不一样，有4个E1的，8个E1的，16个E1的，最常用的是8个E1的。戴维斯的WaveLink PDH具有全频段无损切换，前向误码纠错及自动功率增益控制等先进功能。 7．硬件组成 它们的硬件是由天线、软波导、室外单元（ODU）、馈线、避雷器、室内跳线、室内单元（IDU）组成。 (1)天线：也就是我们经常在塔上看到那个大锅，根据系统频率，传输距离，和系统的需求，可以被配置为不同直径的天线， 常用的有0.3m、0.6m、1.2m、2m等几种，当然还有更大的2.5m、3m的。天线还分为垂直极化和水平极化两种，电磁波垂直于地磁方向称为垂直极化，如果是水平于地磁方向的成为水平极化。一般多采用垂直极化，因为垂直极化的抗干扰能力要比水平极化的强。 (2)软波导：除了0.3m的天线不使用软波导采用硬连接以外，其余各型号的天线均使用软波导叫软连接，软波导就是起到一个连接天线和ODU的作用。 (3)室外单元( Out Door Unit:ODU ):微波的大部分功能都是由室外单元来完成的，通信的处理，微波容量的大小就是由ODU 来完成的，ODU里面的容量卡决定了这跳微波的容量，跟IDU上面的E1输出口数量是应该对应的，如果容量卡和IDU 对应不上就会出现E1不通的现象。

3.2自适应均衡技术(Adaptive Equalization Techniques)

§3-2 自适应均衡技术(Adaptive Equalization Techniques) Review ：分集有哪两层含义？合并的方式有哪几种？各自的基本思想是什么？分集是如何分类的？ 一、均衡基础（Fundamentals of Equalization ） ====》 如何补偿信道的多径衰落？ 均衡本质：产生与信道相反的特性，用来抵消信道的时变多径传播特性引起的码间串扰。均衡不用增加传输功率和带宽，即可改善移动通信链路的传输质量。均衡重在消除码间串扰，而分集重在消除深度衰落的影响。 均衡适用于信号不可分离多径且时延扩展远大于符号宽度的情况。 均衡有两个基本途径： 1、频域均衡，它使包括均衡器在内的整个系统的总传输函数满足无失真传输的条件(即H(w)=1)。它往往是分别校正幅频特性和群时延特性，模拟通信（序列均衡）通常采用这种频域均衡法。 2、时域均衡，就是直接从时间响应考虑，使包括均衡器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰的条件(即h(t)=)(t δ)。数字移动通信面临的信号是时变信号，因此通常采用这种时域均衡法，来达到整个系统无码间串扰。随着码率的提高，时域均衡愈来愈复杂，研究热点逐步转入频域均衡。 均衡器常被放在接收机的基带或中频部分实现 二、均衡原理 图3-8 均衡器的实现框图 如果x (t )是原始基带号，f (t )是等效的基带冲激响应，即综合反映了发射机、信道和接

收机的射频、中频部分的总的传输特性，g (t )是发射机、信道、接收机的射频、中频部分和均衡器四者的等效冲激响应。 均衡器的期望输出值为原始信息x (t )。假定n b (t )= 0，则g (t )必须满足下式： )()()()(t t h t f t g eq δ=?=-------（3-8） 其频域表达式如下：1)()(=f F f H eq -------（3-9） 式（3-9）的物理意义：将经过信道后的信号中频率衰落大的频谱部分进行增强，衰落小的部分进行削弱，以使所收到频谱的各部分衰落趋于平坦，相位趋于线性。均衡器实际上是传输信道的反向滤波器。 由于理想基带传输系统是按Nyquist 第一准则建立，其发送和接收滤波的传输函数是以Nyquist 取样频率fs 为中心的对称滚降函数。所以理想信道的冲击响应是h(t)，非理想（失真）信道的冲击响应是f(t) ，见下图3-9。 图3-9 信道失真和信道均衡 h （t ）为理想的冲激响应,在Nyquist 取样时刻，h （kTn ）=0（k ≠0）。 f （t ）在Nyquist 取样时刻，f （kTn ）≠0（k ≠0），从而形成码间串扰。 时域均衡的目的就是使经过均衡器的总冲激响应趋近h （t ），以到达消除非理想信道引起的码间串扰。 三、时域均衡原理 若x(t)是均衡器接收信号的脉冲响应，而z(t)是经过均衡器输出的总脉冲响应，则有： ?-=t eq d t h x t z 0)()()(τττ=τττ?-t eq d h t x 0)()(

SDH 数字微波通信技术

SDH 数字微波通信技术 摘要：ＳＤＨ微波通信是新一代的数字微波传输体制。数字微波通信是用微波作为载体传送数字信息的一种通信手段。它兼有ＳＤＨ数字通信和微波通信两者的优点，由于微波在空间直线传输的特点，故这种通信方式又称为视距数字微波中继通信。本文主要介绍SDH数字微波通信技术的组成、特点及应用。 一、SDH数字微波通信系统的组成 （1）数字微波传输线路的组成形式可以是一条主干线，中间有若干分支，也可以是一个枢纽站向若干方向分支。如图1所示是一条数字微波通信线路的示意图，其主干线可长达几千公里，另有若干条支线线路，除了线路两端的终端站外，还有大量中继站和分路站，构成一条数字微波中继通信线路。 组成此通信线路设备的连接方框图如图2所示。它分为以下几个部分： (2)用户终端，直接为用户所使用的终端设备，如自动电话机、电传机、计算机、调度电话等。 (3) 交换机。这是用于功能单元、信道或电路的暂时组合以保证所需通信动作的设备，用户可通过交换机进行呼叫连接，建立暂时的通信信道或电路。这种交换可以是模拟交换，也可以是数字交换。 (4) 数字电话终端复用设备（即数字终端机）。其基本功能是把来自交换机的多路信号变换为时分多路数字信号，送往数字微波传输信道，以及把数字微波传输信道收到的时分多路数字信号反变换为交换机所需的信号，送至交换机。 (5) 微波站。按工作性质不同，它可分成数字微波终端站、数字微波中继站和数字微波分路站。SDH微波终端站的发送端完成主信号的发信基带处理、调制、发信混频及发信功率放大等；终端站的收信端完成主信号的低噪声接收、解调、收信基带处理。终端站还具有备用倒换功能，包括倒换基准的识别，倒换指令的发送与接收，倒换动作的启动与证实等。 (6) 数字微波中继站。主要完成信号的双向接收和转发。有调制、解调设备的中

集群通信系统

集群通信系统 集群通信系统是一种用于集团调度指挥通信的移动通信系统，主要应用在专业移动通信领域。该系统具有的可用信道可为系统的全体用户共用，具有自动选择信道功能，它是共享资源、分担费用、共用信道设备及服务的多用途、高效能的无线调度通信系统。 1、简介 集群通信的最大特点是话音通信采用PTT(Push To Talk)，以一按即通的方式接续，被叫无需摘机即可接听，且接续速度较快，并能支持群组呼叫等功能，它的运作方式以单工、半双工为主，主要采用信道动态分配方式，并且用户具有不同的优先等级和特殊功能，通信时可以一呼百应。 2、发展历程 中国在1989年开始引进模拟集群系统，1990年投入使用。随着数字通信技术的发展，集群通信系统也开始向第二代的数字技术发展，最主要的特点是采用了TDMA(时分多址)和CDMA(码分多址)通信方式。同时，由于各集群使用企业为了满足其各自不同的使用要求，采用了独立建设集群通信网络的方案，所以众多企业的集群网络在网间互联互通性、频率资源使用、整体建设等方面存在诸多问题。此外，国外通信巨头通过控制核心技术并设置专利等知识产权保护壁垒，使得内部接口基本不公开，技术开放性很差，系统和终端设备市场价格居高不下，也制约了中国数字集群的产业化进程和规模应用。 2000年12月28日，我国信息产业部正式发布的《数字集群移动通信系统体制》（SJ/T11228-2000）行业推荐标准，参照国际标准TETRA（体制A）和美国国家标准iDEN （体制B），确定了两种集群通信体制。后来又加入了我国自主的GoTa和GT800两种体制。目前我国现有数字集群标准有四个：欧洲的Tetra，美国的Iden，以及我国中兴和华为公司的GOTA和GT800。国产的两个标准都是在公网基础上改进而来的，在入网时间及脱网直通等方面无法满足专业用户的需求。美国的Iden也是从公网改进而来的，存在同样的问题。只有Tetra能够满足包括公安在内的专业用户的需求。但Tetra也存在覆盖区域小、建网成本高、各厂商的设备无法互联、很难与模拟系统兼容以及国外知识产权壁垒等问题。中国公共安全行业亟需一个具备自主知识产权，并适合国内公共安全模拟系统数字化改造的新数字集群标准。

数字通信系统中信道编码技术的研究

数字通信系统中信道编码技术的研究 xx (xx，湖北武汉，xx) 摘要：目前，中国固定和移动两大网络的规模都已位居世界第2位，上网用户也在不断增加，中国的信息通信制造业也得到很大的发展。中国将加快建设新一代信息通信网络技术、生产体系。在信息通信网络的高速发展下，要有效地提高传输速率，然而在实际信道上传输数字信号时，由于信道特性的不理想以及加性噪声和人为干扰的影响，系统输出的数字信息不可避免地会出现差错。因此，为了保证通信内容的可靠性和准确性，每一个数字通信系统对输出信息码的差错概率即误码率都有一定的要求。 为了降低误码率，常用的方法有两种：一种是降低数字信道本身引起的误码，可采取的方法有：选择高质量的传输线路、改善信道的传输特性、增加信号的发送能量、选择有较强的抗干扰能力的调制解调方案等； 另一种方法就是采用差错控制措施，使用信道编码。在许多情况下，信道的改善是不可能的或是不经济的，这时只能采用信道编码方法。因此实现信道编码方法具有重要的意义。 关键词：信道；误码率；信道编码 1. 信道编码 在数字电视和通信系统中，为提高信息传输可靠性，广泛使用了具有一定纠错能力的信道编码技术，如奇偶校验码、行列监督码、恒比码、汉明码、循环码（CRC）等编码技术。信道编码的本质是增加通信的可靠性，或者说增加整个系统的抗干扰性。对信道编码有以下要求：1.透明性：要求对所传消息的内容不加任何限制；2.有纠错能力；3.效率高：为了与信道频谱匹配和具有纠错能力，通常要向原信号添加一些码，要求加入最少的比特数而得到最大的利益；4.包含适当的定时信息。在这些要求中，除编码的必须信息外，所作的处理主要有两条：一是要求码列的频谱特性适应通道的频谱特性从而使传输过程中能量损失最小，提高信噪比。减少发生差错的可能性；二是增加纠错能力，使得即便出现差错，也能得到纠正。 2.三种不同系统的无线信道 （1）数字微波中继通信系统中的无线信道 一般意义下的数字微波中继系统主要用于固定站点之间的无线通信，通常使用1GHZ以上的频段，采用视距通信。为了能够传输更远的距离，需要微波站建设在海拔较高的地方，通常在站点设计时使用微波链路满足自由空间传播条件，即视线距离地面有足够的余隙，此时信号的衰减近似看作只有由于距离的增加而带来的信号能量的扩散，信道条件比较稳定。 （2）短波电离层信道 对于短波电离层信道，电离层随机扰动和多径效应是最主要的特点。电离层扰动本质上决定了短波电离层反射通信的特点，即信道不稳定，信号的起伏和衰落较大。多径效应是指无线信号经过

数字集群通信系统综述

第三讲数字集群通信系统综述 3.1 数字集群移动通信系统的特点 模拟集群移动通信网的主要问题是频率低；所能提供的业务种类受限，也 就是说不能提供高速率数据服务；保密性差，容易被窃听；移动设备成本高，体积大，网的管理控制存在一定的问题等等。采用数字通信就表现出了数字集群通信的优缺点。 1. 频谱利用率高 模拟的集群移动通信网可实现频率复用，从而提高了系统容量，但是随着移动用户数量急剧增长，模拟集群网所能提供的容量已不再能满足用户需求，问题的关键是模拟集群系统频谱利用率低，模拟调频技术很难进一步压缩已调信号频谱，从而就限制了频谱利用率的提高。与此相比，数字系统可采用多种技术来提高频谱利用率，如果用低速语音编码技术，这样在信道间隔不变的情况下就可增加话路，还可采用高效数字调制解调技术，压缩已调信号带宽，从而提高频谱利用率。另外，模拟网的多址方式只采用频分多址(FDMA)，即一个载波话路传一路话音。而数字网的多址方式可采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)，即一个载波传多路话音。尽管每个载波所占频谱较宽，但由于采用了有效的语音编码技术和高效的调制解调技术，总的看来，数字网的频谱利用率比模拟网的利用率提高很多。数字系统在提高频谱利用率方面有着不可低估的前景，因为低速语音编码技术和高效数字调制解调技术仍不断发展着。 频谱利用率高，可进一步提高集群系统的用户容量。对于集群移动通信来说，系统容量一直是网的首要问题，所以不断提高系统容量以满足日益增长的移动用户需求是集群移动系统从模拟网向数字网发展的主要原因之一。 2.信号抗信道衰落的能力提高 数字无线传输能提高信号抗信道衰落的能力。对于集群移动系统来说，信道衰落特性是影响无线传输质量的主要原因，须采用各种技术措施加以克服。在模拟无线传输中主要的抗衰落技术是分集接收，在数字系统中，无线传输的抗衰落技术除采用分集接收外，还可采用扩频、跳频、交织编码及各种数字信号处理技术。由此可见，数字无线传输的抗衰落技术比模拟系统要强得多。所以数字网无线传输质量较高，也就是说数字集群移动通信网比模拟集群移动通信网的话音质量要好。 3.保密性好 数字集群移动通信网用户信息传输时的保密性好。由于无线电传播是开放的，容易被窃听，无线网的保密性比有线网差，因此保密性问题长期以来一直是无线通信系统设计者重点关心的问题。 在模拟集群系统中，保密问题难以解决。当然模拟系统也可以用一些技术实现保密传输，如倒频技术或是模／数／模方式，但实现起来成本高、语音质量受影响。由此，模拟系统保密非常困难。利用目前已经发展成熟的数字加密理论和实用技术，对数字系统来说，极易实现保密。

SDH数字微波通信系统

SDH数字微波通信系统 摘要:SDH数字微波通信是新一代的数字微波传输体制。它兼有SDH数字通信和微 波通信两者的优点，本文简单介绍了SDH的速率和帧结构，阐明了SDH数字微波传输设备采用的关键技术以及SDH数字微波通信系统的组成。 关键字:SDH 微波通信数字 ABSTRACT:SDH digital microwave communication is the new generation of digital microwave transmission system. It both SDH digital communications and microwave communication advantage of the two, this article simply introduces the rate and frame structure SDH, expounds SDH digital microwave transmission equipment the key technologies used and SDH digital microwave communication system composition. Keywords:SDH digital microwave communication 1.SDH简介 SDH是新一代的数字传输体制。SDH有全世界统一的数字信号和帧结构标准，它把北美、日本和欧洲、中国流行的两大准同步数字体系(三个地区性标准)在STM—l等级上获得统一第一次实现了数字传输体制上的世界睦标准，因采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构，避免对整个高速复用信号分解，达到一步复用特性，使上、下业务十分容易，也大大简化了数字交叉连接设备(DXC)；SDH帧结构中安排了丰富的开销比特，大大加强了网络的运行管理和维护能力；不同厂家的产品可以互通，降低了联网成本。毫无疑问，传输网的发展方向应该是高度灵活和规范化的SDH网。SDH不仅可以应用于光纤通信系统中，而且还可以运用于微波通信系统之中，从而可以建立一个全新的SDH数字微波通信网络。 1、SDH的比特速率 同步数字体系最基本的模块信号(即同步传送模块)是STM—l，其比特速率为155．520Mbit ／s，更高级的STM-N信号可以按字节同步复接获得，其fbN=(155．520*N)Mbit／s，目前SDH只能支持一定的N值，即N为l、4、16、64等。 S rM—l l55．520Mbit／s STM-4 622．080Mbit／s sTM一16 2488．320Mbit／s STM一64 9953．280Mbit／s 2、s1M一1的帧结构 STM—l的帧结构为净负荷区域、段开销区域和管理单元指针区域组成。以矩阵结构表达，共为9行270列(字节)，帧长125us。SOH较为复杂，已经包含了定帧信息、公务、段误码监测、自动备用倒换、段数据通信等信息。

数字通信系统的应用与发展趋势

数字通信系统的应用与发展趋势 发表时间：2018-12-25T10:45:27.833Z 来源：《基层建设》2018年第31期作者：姜鹏张钊诚柴炯炯[导读] 摘要：数字通信是通信行业发展的必然趋势，也是万千用户的愿望所归。 河南理工大学河南焦作 454000 摘要：数字通信是通信行业发展的必然趋势，也是万千用户的愿望所归。数字通信可以大大改善通信质量、提高通信传播速率、丰富通信内容。数字通信也促进了经济的发展进步，本文介绍了数字通信系统的优点和数字通信系统的应用。并简述数字通信技术的发展趋势。希望能以此提高现代通信的稳定性与高效性，进而促进社会向着更好的方向发展。 关键词：数字通信；应用；发展趋势 1 引言 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[1]。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[2]。无论在时间上还是幅度上，它都属于离散的负载数据信息的信号。数字通信的主要技术设备包括发射器、接收器以及传输介质[3]。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[4]。 2 数字通信系统的优点 （1）数字信号具有极强的抗干涉能力。由于在信号传输的过程中不可避免的会受到系统外部以及系统内部的噪声干扰，而且噪声会跟随信号的传输而进行放大，这无疑会干扰到通信质量。但是数字通信系统传输的是离散性的数字信号，虽然在整个过程中也会受到的噪声干扰，但只要噪声绝对值在一定的范围内就可以消除噪声干扰[5]。 （2）数字信号更适合进行高质量的远距离通信。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，通信质量也依然能够得到有效保证。 （3）数字信号具有更强的保密性。与现代技术相结合的形式非常简便，目前的终端接口都采用数字信号。 （4）数字信号应用范围广。数字通信系统还能够适应各种类型的业务要求，例如电话、电报、图像以及数据传输等等，它的普及应用也方便实现统一的综合业务数字网，便于采用大规模集成电路，便于实现信息传输的保密处理，便于实现计算机通信网的管理等优点。 3 数字通信系统的应用 编码、调制、解调、解码以及过滤等都是数字通信系统的关键性技术，其中数字信号的调制以及解调更是被广泛各个行业广泛应用。当前，调幅、调相以及调频是最为常见的三种调制方式，数字调制可将信号源转换成符合信道传输数据的格式，通俗说来即是在保证信号传播安全、信息完整的前提下，通过数字调制，将基带信号转变为带通信号[6]。 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[7]。并且，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。 此外，数字通信息系统还可为全球数字化的实现贡献一份力量。用户可通过网络接口，在一地方、任一时间与现有的综合业务数字网络连接，从中获取互联网、多媒体、通话等服务。我们日常生活中的电脑、手机上网、视频电话、网络会议以及数字电视等都是通过数字通信系统来进行信号传输。 4 数字通信技术的发展趋势 数字通信逐渐占主宰地位，接替原来的模拟通信。程控更换已占优势，取代原来的机电交换，计算机软件技术的重要性十分突出。信息时代的主要标志是电子计算机，而程控交换机又是通信与计算机的结合，这就促使通信的现代化不断前进。 终端技术将朝着数字化、智能化，高效率和多媒体方向发展。通信技术现代化首先要求信息业务的信号要数字化，随着光纤通信技术和交换技术的发展，新型的通信系统倾向于数字化。微电子技术和微处理技术应用于通信设备，必将使终端设备智能化和小型化。传输技术特朝着高速率、大容量远距离和用户线数字化方向发展。 5 总结 综上所述，数字通信网技术在现代社会发展中占有举足轻重的地位，直接影响着国民经济发展与人们的生活质量。目前，我国数字压缩技术已经日臻成熟，通信网中的数据业务也越来越完善，为数字通信网技术的快速发展奠定了坚实基础，有利于提高智能化水平，为人们带来更加优质的通信体验。在光纤传输媒介还没有完全普及以前，数字通信系统主要是利用电缆、微波等有限的媒介进行传输，但目前光纤技术的发展无疑将会推动数字通信的发展。随着数字通信系统的发展，它将真正便利我们的生活，促进经济的发展和社会的进步。 参考文献： [1]王小文，阎兵早.无线移动激光数字通信系统的设计[J].激光杂志，2017，38（08）：168-171. [2]蔡巧恋.常用数字通信信号的参数估计研究[D].电子科技大学，2013. [3]魏海红.基于数字通信系统特点及应用方法的探究[J].电子世界，2013（07）：10-11. [4]马俊杰.浅谈数字通信的优点以及应用[J].价值工程，2012，31（09）：145. [5]王方淳.数字通信信号模拟器的设计与实现技术[D].西安电子科技大学，2011. [6]张永芹.数字通信系统基带接收机的设计与实现[D].南京理工大学，2010.

铁路数字集群通信系统的特点与发展

89 集群系统是一种具有交换和控制双重功能的专用移动通信调度系统，这将使一个国家最先进的通信技术和微加工技术紧密结合，许多连同少量的用户通道合理地将集群控制器的信道分配给用户，在许多用户共用一个通道数互相不干扰的情况下，使专用移动通信系统发展到高级阶段。它的主要特点是连接时间短、高优先级的集群系统共享资源，可以提供备用和应急电话、有线电话网、语音加密、支持传真数据等业务的互操作性。 1　集群制式的移动通信网络 专用无线移动通信系统也经常被使用在集群中的标准（也被称为大区）的移动通信网络中，例如，GSM-R（铁路移动通信全球系统）是在调度的移动通信系统的铁路集成提到的，是专门为铁路通信设计的数字移动通信系统。这是增加的8时隙200kHz带宽TDMA调度通信功能构成的一个集成专用移动通信系统的GSM蜂窝系统上的多种方式。用GSM 基础设施提供先进的语音通话服务，以独特的铁路调度服务和信息技术作为一个平台，使铁路部门实现铁路管理信息都共享在这个平台上。GSM-R系统是基于GSM规格的协议，优先级组呼，广播呼叫铁 路运输调度通信功能，适用于铁路通信的需求。为了完成功能的调度通信，GSM-R系统和GSM系统是不同的组呼叫寄存器（GCR）是在其结构中增加。更重要的是，GSM-R系统除了具有语音传输功能具有数据传输功能，它可以实现机车主板计算机结合GPS卫星定位系统，控制列车和地面之间的距离，实时传输火车信息，确保列车安全的目的。因此，铁路运输指挥调度通信系统GSM-R网络关闭其网络和业务需求的调度通信，具有安全性和实时性等特点，只需要有限的互操作性，这是与外部的通信网络，实现铁路运输指挥和业务需求。铁路专用电话网，铁路网互连的各种MIS信息，在一定程度上，可以与公共网络互连互通，保证各类业务之间的顺序开展。 2　GSM-R的组成及特点 从集群通信的角度来看，GSM-R是基于GSM技术在公共网络上的调度通信功能，是专门用于铁路无线通信数字集群通信系统的整合。其突出的特点是从自动列车控制信息传输的高速铁路调度通信的语音通信到统一的无线通信平台。这是一个全功能的、高效的通信系统集成先进的通信信号。GSM-R 铁路数字集群通信系统的特点与发展 何永贵 （神华准能公司大准铁路通信段，内蒙古 鄂尔多斯 010300） 摘要： 数字集群通信系统采用先进的数字技术、数字信令方式、语音数字编码技术、调制解调技术，集多功能于一体，在技术上和系统容量上满足大型共网的建设要求，能提供指挥调度、电话互连、数据传输、短消息收发等多种业务。文章将针对我国目前主流的铁路数字集群通信系统的特点与发展进行了介绍。关键词： 铁路数字集群通信系统；GSM-R ；TETRA ；数字信令；语言数字；通信网络中图分类号： U285 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）32-0089-04 2012年第32/35期（总第239/242期）NO.32/35.2012 （CumulativetyNO.239/242）