《无线数据传输通信系统的研究(论文)》.doc

引 言 随着国民经济建设的发展，人类社会对信息的需求，即时掌握信息的变化，信息为社会服务的重要性，已越来越受到社会广泛的重视。人民对通信的要求也越来越多样化。因而加速发展新颖,完善的现代通信确是刻不容缓的一个重点工作。 通信的种类较多,按传输信号不同可分为模拟通信和数字通信；按传输媒介可分为有线通信和无线通信。无线电系统在通信网中发挥着特殊的作用与应用。数字技术的飞速发展及计算机在通信领域中的广泛应用，使信息的传输与交换在形式上发生了巨大变化，用数字通信取代模拟通信来进行信号传输和交换已成为必然趋势。通信中大部分采用频带传输系统，其中关键的技术是数字调制技术。数字调制的类型主要有ASK（振幅键控）、FSK（移频键控）、PSK（相移键控）。ASK因效率低，实际中很少应用；FSK转换速度快，波形好，频率稳定，设备较复杂；PSK抗噪声性能由于前两者，且频带利用率较高，在中、高速数字通信中广泛应用。 无线电通信系统在通信网中的作用越来越大。无线进网比有线进网更经济,维护更容易,可以中继至远端用户。无线进网设备装拆容易,投资可逐步进行,投资风险小。因此,无线进网对发展中国家来讲尤其重要。数字通信不仅能使人与人之间通信，而且能完成人与机器，机器与机器之间的通信，为现代通信奠定了良好的基础。数字通信具有抗干扰能力强，通信可靠，易于接入计算机，方便灵活等优点。因此，数字无线通信系统的深入研究和广泛应用受到人们的广泛关注。 第一章通信系统原理 1.1通信系统的组成 一、通信系统组成和各部分作用 对于组织通信联络的人员，特别是研究设计和维护修理各种通信设备的人员来说，必须搞清楚消息传输的过程和各种通信设备的工作原理。我们把各种通信系统和设备中消息传输的完整过程高度概括得到图1-1所示通信系统模型，其中每一个方框完成一定的功能。下面简要介绍一下各方框的作用。 图1-1 通信系统模型 1、消息源与输入转换器 消息源是需要传输的消息来源。输入转换器的作用是把消息源的消息转换为电信号。这种得到的电信号称为基带信号。 2、发送设备 基带信号可以直接经过放大器等向信道传输，这种传输称为基带传输，此时发送设备比较简单。但通常基带信号经过调制以后，把基带信号的频谱搬移到比较高的频率范围后再传输，这种经过调制频谱变高以后的信号称为频带信号，这种传输方式称为频带传输，此时发送设备较复杂。 3、信道和噪声 发送设备输出的信号，可以通过各种不同的信道传输，信号在信道传输时一方面由于信道特性不好，引起信号失真，另一方面有各种噪声和信号混在一起。这都将影响通信的效果。 4、接收设备和输出转换器 接收设备的主要任务是从受噪声影响的有噪信号中区分信号和噪声，并取出信号。最后再由输出转换器还原为消息。 二、三种通信系统模型 1、模拟通信系统模型 图1-2 模拟通信系统模型 传输模拟信号的系统模型大体与图1-1差不多。由于此时传输的是模拟信号，因此经过转换器得到模拟信号。另外发送设备包括调制、放大、滤波、天线等，这里仅突出调制，可以认为其它部分是理想线性的。同样接收设备只画出解调器。 2、数字通信系统模型 图1-3中加密器和解密器的位置（相对于信道编码器和信道译码器）可前可后。对于一个实际的数字通信系统来讲，其中的一些框图可能没有。另外数字通信中必不可少的同步系统在这里没有画出。数字通信系统较模拟通信系统模型复杂，且具有一些模拟系统没有的优点。 图1-3 数字通信系统模型 3、模拟信号的数字传输系统模型 图1-4 模拟信号的数字传输系统模型 模拟信号的数字传输，是先把模拟信号转换为数字信号，然后按照数字信号传输的方法传输，接收端再把数字信号转换为模拟信号即可。 1.2 数字通信系统及其基带调制 一、数字通信系统中各部分的作用 1、信息源 数字通信系统中的信息源一般指数字基带信号。最典型的数字基带信号为二进制矩形脉冲，称为二进制（代）码。这种信号只有两个值，0和1。 2、信源编（译）码 信源编码的主要作用是进行降低信号多余度的编码，其目的是减少码元数目和降低码元速率。信源译码的作用与编码相反。 3、信道编（译）码 信道编码又称抗干扰编码和纠错编码。它是将数字基带信号加入一定的多余码元，以便在接收端发现和纠正码元错误。 4、加（解）密器 它的位置可在信道编（译）码的前后，其目的是达到信息必威体育官网网址的效果。 5、数字调制（解调）器 数字调制器将数字基带信号经过各种调制变为适合于信道传输的频带信号。相应的解调器把接收的已调的频带信号还原为基带数字信号。 6、同步问题 同步问题是数字