数字通信理论与系统一第一章绪论 面和海底之间多次反射。 5)地下信道：超低频电磁波可以深入到地面以下上百米的土壤层中传播，但是需要很长的 发射天线和很大的发射功率。地下岩层为半导体媒质，无线电磁波衰减很快，不能远距 离传输。但是采用低频电流场方式进行传播，其传输距离也可达1000米以上；发送端和 接收端都采用类似于偶极子那样的一对电极钉在岩层上，传输3-30KHz带宽的电信号， 其强度衰减正比于距离的4次方。 6)存储信道：磁介质、光盘或半导体存储，数据存/取过程类似于数字通信系统的信道传输。 存储过程相当于发送过程，读取相当于接收过程，其中也会产生信号失真和噪声干扰，其存 取过程需要借助信道编码、数字调制技术。例如：基于低轨道卫星的存储转发，可以在跨半 个地球距离的条件下实现数字通信。 1.3通信数字化的内涵和特点 13.1通信数字化的内涵 通信数字化包括三方面的含义： 1)传输信息的数字化：将待传输的信息尽可能表示为数字，并进行压缩编码： 2)信号处理数字化：在发送接收过程中尽可能采用数字信号处理方法： 3)通信设备数字化：通信系统中的设备中尽可能采用数字电路实现。 从上世纪70年代开始的通信数字化，到目前为止已经基本成熟和完善；当然模拟信号处理 的技术和设备在通信中仍然有许多应用，有时是不可替代的，例如较高射频信号的处理仍然采 用模拟技术和模拟器件。此外，声表面波器件(SAW)也是一种模拟信号处理器件，基于SAW 的带通滤波器、傅里叶变换器、延迟线等器件，也有重要实用价值。 1.3.2数字化通信信号处理 ●通信信号处理是通信理论与数字信号处理技术联姻的产物，数字信号处理技术在通信中 的应用，引起了通信技术和通信系统革命性的发展。 ·通信信号处理的理论基础：包随机过程与随机信号处理、信息论、泛函分析、矩阵理论、 数字信号处理、信号检测与估计、优化理论、通信原理等等。 ●通信信号处理的基本技术：包括有信源信道编码技术：调制/解调技术，包括模拟信号 调制/解调、数字调制/解调、多载波调制技术等；频谱扩展技术，包括直接序列扩频、 软扩频、跳频等；通信同步技术，包括接收信号的载波同步、时相同步（帧同步、码元 同步)：此外还有信号检测技术，信道估计和信道均衡技术，多址接入和信道复用技术， 阵列信号处理和多输入一多输出系统技术，频率合成技术等。 西安电子科技大学 4数字通信理论与系统‐‐第一章绪论 西安电子科技大学 4 面和海底之间多次反射。 5) 地下信道：超低频电磁波可以深入到地面以下上百米的土壤层中传播，但是需要很长的 发射天线和很大的发射功率。地下岩层为半导体媒质，无线电磁波衰减很快，不能远距 离传输。但是采用低频电流场方式进行传播，其传输距离也可达 1000 米以上；发送端和 接收端都采用类似于偶极子那样的一对电极钉在岩层上，传输 3~30KHz 带宽的电信号， 其强度衰减正比于距离的 4 次方。 6) 存储信道：磁介质、光盘或半导体存储，数据存/取过程类似于数字通信系统的信道传输。 存储过程相当于发送过程，读取相当于接收过程，其中也会产生信号失真和噪声干扰，其存 取过程需要借助信道编码、数字调制技术。例如：基于低轨道卫星的存储转发，可以在跨半 个地球距离的条件下实现数字通信。 1.3 通信数字化的内涵和特点 1.3.1 通信数字化的内涵 通信数字化包括三方面的含义： 1）传输信息的数字化：将待传输的信息尽可能表示为数字，并进行压缩编码； 2）信号处理数字化：在发送接收过程中尽可能采用数字信号处理方法； 3）通信设备数字化：通信系统中的设备中尽可能采用数字电路实现。 从上世纪 70 年代开始的通信数字化，到目前为止已经基本成熟和完善；当然模拟信号处理 的技术和设备在通信中仍然有许多应用，有时是不可替代的，例如较高射频信号的处理仍然采 用模拟技术和模拟器件。此外，声表面波器件（SAW）也是一种模拟信号处理器件，基于 SAW 的带通滤波器、傅里叶变换器、延迟线等器件，也有重要实用价值。 1.3.2 数字化通信信号处理 z 通信信号处理是通信理论与数字信号处理技术联姻的产物，数字信号处理技术在通信中 的应用，引起了通信技术和通信系统革命性的发展。 z 通信信号处理的理论基础：包随机过程与随机信号处理、信息论、泛函分析、矩阵理论、 数字信号处理、信号检测与估计、优化理论、通信原理等等。 z 通信信号处理的基本技术：包括有信源/信道编码技术；调制/解调技术，包括模拟信号 调制/解调、数字调制/解调、多载波调制技术等；频谱扩展技术，包括直接序列扩频、 软扩频、跳频等；通信同步技术，包括接收信号的载波同步、时相同步（帧同步、码元 同步）；此外还有信号检测技术，信道估计和信道均衡技术，多址接入和信道复用技术， 阵列信号处理和多输入－多输出系统技术，频率合成技术等