数字通信系统详解：基带信号表达与性能指标

"数字信号的调制与解调技术主要涉及基带信号的表达式和不同类型的数字调制方法，如幅度键控、频率键控和相位键控。基带信号一般表达式与随机函数S(t)有关，通过统计方法可以分析其规律。在特定条件下，如果脉冲波形相同但极性相反，表达式会有所简化。数字通信系统主要包括发终端、发信机、信道、收信机和收终端，其关键性能指标包括码元传输速率、信息传输速率和差错率。数字信号具有离散性，用二进制符号0和1表示，可形成数字信号序列。数字通信系统相比模拟通信，具备抗干扰性强、可控差错率、易于加密、通用性高等优点，但可能占用更宽的频带。 在数字信号的调制中，幅度键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）是常见的技术。幅度键控是通过改变载波幅度来表示数字信息，频率键控是通过改变载波频率，而相位键控则是通过调整载波相位来传输数据。这些调制方式都有各自的优点和适用场景，例如，FSK在无线通信中常用于抵抗多径衰落，而PSK能提供更高的频谱效率。 基带数字信号的波形通常有矩形脉冲和非矩形脉冲（如升余弦、三角形、半余弦脉冲）等形式，矩形脉冲虽然简单，但频谱较宽，非矩形脉冲则能更有效地节省频带资源。对于N进制信号，每个码元可以有N种不同的值，对应N种不同的波形，这增加了信号的表达能力和通信的复杂度。 数字通信系统的特点还包括利用抗干扰编码来提高通信质量，比如检错纠错编码，以及适应性强，可以处理多种类型的信息。然而，数字信号的传输通常需要更大的带宽，这是与模拟通信相比的一个显著区别。在设计和实现数字通信系统时，必须综合考虑这些因素，以达到高效、可靠的信息传输。"