1.1.2　本书讨论的通信系统模型

图1-1所示的框图是一种典型的数字通信系统，但并非在每一个数字通信系统中都需要包括图中的每一个处理环节。例如，加密、多路复用、频率扩展、多址接入等处理环节可根据需要进行取舍。对于无线数字通信系统来讲，格式化、脉冲调制、带通调制、数字解调等处理环节是必不可少的。本书主要讨论数字调制解调技术的工程设计与实现，并不需要涉及图1-1所示的所有处理环节。本书所要讨论的数字通信系统模型可以用图1-2来表示。

图1-2　简化的数字通信系统模型

在图1-2中，原始二进制数据通常是随机的，一般由MATLAB软件随机产生，不再涉及对模拟信号的格式化及编码步骤。在讨论多进制调制解调技术时，需要对二进制数据进行串/并转换，在讨论二进制调制解调时，图1-2中的串/并转换及并/串转换步骤就可以忽略了。脉冲调制是每个数字通信系统中必不可少的环节，通常采用著名的升余弦滚降滤波器来实现。带通调制是本书讨论的主要内容之一，不同调制体制具有不同的实现结构和方法，带通调制其实是一个简单的频谱搬移过程，本身不产生额外的信息，也不改变信号的频谱形状。发送端及接收端的信号是模拟信号，其实现原理及方法不属于本书的讨论范围，之所以在图1-2中表示出来，是为了表示通信系统的完整性。在实际的无线数字通信系统中，接收到的信号首先需要进行低噪放大、滤波及下变频处理，为了便于接收端的设计，通常还会将射频信号下变频至固定的中频频率，这也就是通常所讲的超外差式接收端的基本思想。对于信号频谱宽度远小于载波频率的信号，采用奈奎斯特采样频率既不现实也无必要，带通采样定理很好地解决了这种情况下的采样方法。数字解调是数字通信系统中最核心的部分，是本书讨论的重点和难点，主要涉及滤波器设计、同步系统设计、解调结构设计等令广大电子通信工程师感到非常具有挑战性的内容。