數字通信技術
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數字通信技術范文第1篇
1衛星數字通信的概述
衛星數字通信是航天技術與電子技術相結合而產生的一種新型的通信方式，有著重要的作用。衛星數字通信通過中繼站和終端站來實現通信目的的，具體來說衛星數字通信的中繼站是人造衛星，終端站為地面站，可以有多個終端站，來實現兩個或者多個終端站之間的通信，這種通信具有容量大、區域廣的特點[1]。在衛星數字通信中應用的人造衛星叫做通信衛星，它與地球的自轉的周期與方向同步，所以也叫做地球同步衛星，通信衛星始終固定在天空中某一位置上，方便地面與衛星的通信。衛星數字通信技術是我國廣播電視節目傳輸中應用到的主要技術之一，隨著數字技術的發展，它在廣播電視傳輸中的優勢更加鮮明。與微波數字通信傳輸相比其優勢具體表現在：一是覆蓋面廣；二是投資成本低且建設快；三是傳輸信號的質量高；四是便于維護；五是運行成本低。與模擬衛星廣播相比其優勢具體表現為：一是可以節省衛星頻率資源；二是，節省運行成本；三是節目信號質量高；四是數字信號處理與開發更加方便。
2衛星數字通信系統的基本原理
2.1衛星數字通信系統的組成。在廣播傳輸中衛星數字通信系統主要由衛星上行發射站、測控站、星載轉發器以及衛星接收站這四部分組成。廣播數字衛星上設有C波段轉發系統和Ku波段轉發系統[2]，上行發射站的主要作用是發射C波段信號和Ku波段信號，并接收衛星下行轉發的微波信號。具體機制為：上行發射站將廣播控制中心發送來的各種信號進行處理與調制，將上頻率與高功率進行放大后，將上行C波段信號和Ku波段信號通過定向天線發射給衛星。上行發射站接收衛星下行轉發的微波信號的作用是對衛星轉播節目的質量進行監測。星載轉發器的作用是將地面上行站發送的上行C波段信號和Ku波段信號進行接收，并將接收的上行微波信號進行放大以及變頻處理后，再進行放大，然后將經過一系列處理的信號發射給地面服務區。星載轉發器相當于中繼站一樣發揮作用，它的優點是保障廣播信號以最低的附加噪聲和失真進行傳送。
2.2衛星上行發射站系統。廣播電視臺的覆蓋性廣的特點，起到最重要作用的部分是衛星上行站系統，上行站的設備一旦發生故障就會導致整個廣播電視信號的傳輸會全部中斷，這就要求在上行站應用的設備安全性、穩定性、以及可靠性要非常高，并且要存有備份。廣播衛星上行發射站可以將一路或者多路信號傳送到衛星，衛星轉發其在廣播電視衛星中設有C波段信號轉發系統和Ku波段信號轉發系統，它的作用是將上行發射站傳送的信號進行接受，另外也將下行信號轉發給廣播地面接收站。衛星上行發射站的主要由天線分系統、高功率放大設備、低噪音接收設備、上下變頻器調制解調器、系統監控設備以及附屬設備構成的。其中天線分系統中天線的作用是將發射功率轉化為電磁波能量由上行站傳送給衛星，同時也會將及微弱的有空間衛星發出的電磁波能量進行轉化，轉化成為同頻信號來傳送到接收機。在衛星上行站系統中低噪聲接收設備是進行第一級放大的，高功率放大設備是進行第二級放大的；上下變頻器的作用是搬移在射頻與中頻之間的頻譜；調制解調器的作用是對信號進行調制，將廣播控制中心發出的信號調制后傳輸到空間衛星，可以降低信號傳輸的噪音干擾的影響；系統監控設備的作用是對上行站的所有關鍵設備進行監控，來方便掌握每臺設備的工作狀態以及主要指標特性等。
2.3星載轉發器。星載轉發器在數字衛星通信系統中有著重要的地位，起著中繼站的作用，它的性能好壞可以對數字衛星通信系統的工作質量造成直接影響。所以星載轉發器在放大和轉發地面站傳送的信號時其附加噪聲以及失真性能應該保持最低。星載轉發器的噪聲包括非線性噪聲和熱噪聲，其中非線性噪聲的來源主要是轉發器電路或者器件特性的非線性，而熱噪聲的來源主要是設備的內部噪聲以及通過天線傳來的外部噪聲。轉發器可以分為兩大類：其一是透明轉發器；其二是處理轉發器。其中透明轉發器的作用是將地面發來的信號進行低噪聲、頻率以及功率放大后進行轉發，它主要應用于模擬衛星通信系統中。另外處理轉發器不僅可以轉發信號還可以進行信號處理，多應用于數字衛星通信系統中，它可以很好的消除噪聲的積累。
3衛星數字通信系統在廣播傳輸中的應用
3.1衛星數字廣播。將衛星應用到廣播節目的傳輸中，是為衛星應用技術的重大突破，并且衛星數字傳輸在廣播節目中有著越來越重要的作用。節目信號到達播控系統后，數字矩陣被中控機房進行切換，然后將要輸出主路和備路節目信號分別送到光端機和微波端機，通過光纜以及微波傳輸到云崗衛星地球站，衛星站接接收到來自主路和備路信號后，通過衛星上行系統來實現廣播電臺節目的全面上星[3]。
3.2衛星轉播車與現場直播車。衛星轉播車與現場直播車不僅豐富了節目的傳輸手段，而且保障了直播節目的安全播出。衛星轉播車與現場轉播車的車系統的作用有：一是，可以傳輸高質量無線數字，提供高質量的轉播傳輸以及支持節目直播的制作；二是，還可以解決部分主要節目的應急制作以及傳輸問題；三是，具有采集、傳送以及直播音頻、視頻、網絡音頻節目、網絡視頻節目的能力。衛星轉播車和衛星直播車不僅可以組合使用，而且可以獨立完成節目的直播與傳送任務，它們的存在可以為廣播節目的直播與傳送提供一個強大而又靈活的移動技術平臺。其中衛星轉播車可以通過三種傳送方式實現轉播的目的，分別為衛星傳送、地面微波傳送、地面電信線路傳送，它主要用在大型轉播現場的，為現場提供移動技術平臺，支持信號的雙向傳輸。衛星轉播車技術系統主要包括：車載傳送系統、衛星轉播車音頻系統、以及固定地面站傳送系統等。現場直播車主要應用在國際臺各調頻欄目在各直播現場提供一個移動技術直播平臺。其系統主要包括車載音頻系統、車載視頻系統、傳送系統等。現場直播車的傳輸能力也很強大，可以實現數據的雙向傳輸，并可以進行多業務傳輸，現場直播車可以在大多數的傳輸環境中進行獨立作業，能夠很好的完成直播傳輸任務。
4結束語
衛星數字通信技術一定會有更加廣闊的應用空間，在廣播電視傳輸的作用也將會越來越不可替代，系統功能不斷的完善不斷的強大，會更加有效的推動廣播傳輸的發展，因此我們需要更加重視這一技術的有效應用，讓其在更多的領域內發揮作用。
作者:孫雪柳 單位:國家新聞出版廣電總局763臺
參考文獻:
[1]喻強.數字衛星通信在廣播傳輸中的應用[J].科技展望,2015,12:111.
數字通信技術范文第2篇
關鍵詞：數字通信技術；教學內容；教學模式；考核方式
一、引言
《數字通信技術》是通信技術、移動通信技術專業的一門核心專業基礎課。這門課程先修課程有《電路分析基礎》，后續課程有《通信終端原理與維修》《移動通信技術》等，學習本門課程可以培養學生對通信電子電路的認識，簡單設計、調試與維修能力。
通過近年教學實踐，數字通信技術在傳統教學中存在以下主要問題。一是存在理論知識過多、學生基礎差而難以接受的矛盾；二是教學方法單一，采用傳統注入式授課，考慮教學進度多，顧及學生主動性少，導致學生學習積極性不高；三是在學生學習成績評定中主要以理論考試為主，常忽視了學生實踐教學環節表現，不利于學生專業動手能力的提高。基于上述原因，高職數字通信技術課程改革勢在必行。筆者以山東輕工職業學院為例，從教學內容、教學模式及考核方式等方面進行數字通信技術課程改革。
二、《數字通信技術》教學內容改革
高職教育的辦學理念是培養具有創新精神的職業型、應用型的專門人才，在專業理論基礎教學觀念上要以“夠用”、“適度”為原則，理論教學中避免過多過深的理論探究和數學推導同時增加實踐教學環節，通過實驗、實訓培養學生通信基本操作技能。數字通信技術部分按照信號流程整合內容，分為終端技術（信源編碼、信道編碼）、基帶傳輸技術、頻帶傳輸技術等模塊，如下圖1所示，將授課內容分為：數字通信認知、信道認知、信源編碼、信號傳輸及通信系統同步等模塊，其中在信道認識和信號頻帶傳輸兩個模塊增加了實驗內容，該課程課時分配如表1所示。
三.《數字通信技術》教學模式改革
1.理論與實踐相結合
讓學生邊做實驗、邊看現象、邊聽課，在做中學這種教學方式更適合高職院校學生特點。例如講到脈沖調制編碼時，講解模擬信號變成數字信號后，可以通過實驗室示波器來觀測信號波形的變化，學生就能很快明白“PCM編碼的過程實際就是模擬信號變成數字信號的過程”。通過理論與實踐的有機結合，使學生對自己通過實驗最終得出的結論有更加深刻的理解。
2.加強實驗教學改革
減少驗證型實驗，增加設計型實驗，將原有的實驗進行優化組合，精簡實驗內容，以提高實驗效率，例如給出具體電路圖及實驗要求，適當講解相關知識點后，要求學生做一些簡單實驗，如講到數字信號調制時可讓學生自己動手完成電路的制作和調試，這樣使學生提高動手能力并理解知識點。
3.開放式課堂的營造
教師在教材選取上不能只局限于一本教材，而需要參考最新的通信行業內部論文和相關材料，備課內容要不斷更新和補充，使得教學內同在設置上能夠緊跟先到通信的發展。同時授課方式也可多樣化，對于新技術可以請一些校外專家、技術人員以講座、論壇的方式進行教授，也可以讓學生去實地參觀，以便于理解和接受。
四.《數字通信技術》考核方式改革
改變傳統單一筆試考核方式，建立多元化的考核體系。本課程考核評價以學生為中心，準確地考查學生在知識、技能、素質方面是否達到目標，全方位、多角度地反映出學生的綜合能力及素質。其中，把項目評價和終結性評價相結合，以項目評價為基礎，對成果進行自我評價和教師評價，注重學生參與學習與實踐的積極性、創新能力、自信心的培養。
在制定考平方式時，必須合理增加實驗及其他課堂以外教學成績比例，以能力為標準，以運用為核心，區別于單一筆試的考評，應采取考核面廣、比例適當的考試方式，例如《數字通信技術》課程總成績（100分）=平時成績（10分）+項目考核（60分）+終結性考核（30分），其中項目化考核與評分標準如表2所示。
五.結論
在數字通信技術課程改革探討與實踐中，山東輕工職業學院嘗試多種手段來提高教學水平和完善教學質量。目前，該課程所選取的教學內容、教學模式和考核方法，能很好地幫助學生理解和掌握數字通信系統的知識點，提高他們的動手實踐能力，同時也提高了教師的教學質量。
參考文獻：
[1]楊鴻波，柴海莉，魏英.培養創新潛能的《電路分析》課程改革.
[2]周友兵.高職《數字通信技術與應用》課程建設的探索與實踐.
數字通信技術范文第3篇
【關鍵詞】數字通信網技術；發展；分析
現代社會是信息時代，信息交流是人們最迫切的需求，最為傳輸信息和交換信息的主要手段，通信已經推動社會進步的利器，數字通信網技術在網絡技術的發展下，得到了迅速的發展，給人們的生活和生產帶來了極大的便捷。
1數字通信網技術的發展歷程分析
最早使用通信網技術的就是專用電話網以及公眾電話網，最開始的模式是人工磁石式與共電式，后面發展為自動步進制與縱橫制，專用電話網與公眾電話網服務好、穩定性高，受到了當時的一致認可。其中，專用電話網的針對性更強，是為了滿足內部人員而專門組建的通信網絡。數字通信系統主要由發送設備、接收設備以及傳輸設備構成，在整個系統之中，傳輸線路的投資時最大的，為了提升系統的運行效率，需要采取科學的措施實施多路復用技術，從本質上而言，多路復用技術就是將不相關信號合并起來，讓其能夠在同一天信道中來通信，其通信過程并不會受到其他因素的影響。其中，常用的技術有時分多路復用技術、頻分多路復用技術、光通信波分復用技術幾個方面。
1.1室內與長途數字電話網絡的發展歷程
數字電話系統誕生于1962年，工作原理是應用時分多路技術與脈沖編碼調制技術，是一種公用通信網，技術參數采用64kb/s數字信號，在同一對線路上進行傳輸，這一系統在市內電話交換局間線路中得到了快速發展，并形成了市內數字通信網，后來這種技術逐步應用長途電話干線之中。
1.2綜合業務數字網的發展歷程
在80年代初期，市內電話與長途電話開始使用光纖光纜，并繼續采用PCM/TDM系統，但是，光纖的傳輸速率與電話路數得到了有效的提升，同時，在計算機的普及之下，數據通信網開始普及。數據通信網主要為局域網和廣域網兩種類型，其中，局域網就是在各個單位中設置的專用通信網絡，覆蓋范圍較大的稱之為城域網。在人們需求的變化下，SMDS制式開始誕生，有效滿足了數據通信網絡的發展需求。此外，視頻業務與圖像業務出現，其中代表性的就是靜止圖像、可視電話、可視會議、高清電視等等，這種數字化技術與PCM技術不同，其傳輸需要有運動補償技術和壓縮編碼技術的支持才能夠順利完成。音頻信號與視頻信號采用的都是二進制數字信號，其數據傳輸與數據交換能夠同時進行，在這一背景下，綜合業務數字網開始產生，最原始的綜合業務數字網僅僅只有傳真、電話、靜止圖像、可視會議、低速計算機數據幾個內容，在技術的發展下，開始出現彩色電視、活動圖像以及高清電視壓縮編碼信號。
2現階段下與數字通信網相關的技術
目前的數字通信網就是傳統通信網，主要以數據業務和語音業務為主，其業務范疇是十分廣泛的，內容有用戶接入網、用戶駐地網與核心網幾個內容，通信網的連接方式有網絡間連方式與直連方式兩類，交換機則有電路交換型交換機與數字交換型交換機兩類，一般情況下，通信網中最常使用的是前者，這樣可以有效提升通信效率，與之相關的技術有以下三種類型：
2.1智能網技術
盡管IN技術在近年來的發展勢頭迅猛，但是隨著數字蜂窩系統、無線本地環路系統與數字無繩系統技術的發展，智能網技術開始出現，在未來階段下，智能網技術能夠在電信業務信息轉換方式與網絡共享上發揮出重要的作用。
2.2分組交換技術
分組交換技術也是一種常用的數字通信技術，采用這一技術能夠實現不同類型通信資源的實時共享，傳輸速率也不高，可以充分的將節點的轉發功能以及儲存功能利用起來，再采用相應的信息通道來處理數據，這樣即可滿足目標需求。
2.3異步傳輸網絡技術
異步傳輸網絡技術的寬帶容量非常的靈活，屬于傳統技術的擴展，這一技術能夠解決寬帶業務服務時間的分配問題，在寬帶網絡的發展中起著重大的作用。就現階段來看，關于異步傳輸網絡技術的研究，主要集中在衛星傳輸規范上。
2.4移動通信網
移動通信網有著自主性、可移動性的特征，不會受到時間和地點的限制，移動通信網主要包括兩種類型，就是雙向對話式蜂窩公用移動通信網以及單/雙向對話式專用移動通信網。在現代社會，對于電信企業而言，多媒體業務屬于新型市場，其發展的主要驅動力就是互聯網，如果將互聯網應用到移動通信中，那么互聯網的用戶群必然可以極大的推動移動通信網的發展。此外，利用互聯網也能夠提升大眾有線市場的可移動性。通信網的連接模式包括端對端直連方式與網絡交換機間連方式，為了提升網絡的運行效率，對于一般通信網，是不需要采用直接互連方式的。而交換機則包括電路交換以及數字交換兩種形式，前者就是在用戶與公共控制方式之間的傳輸信息通路，后者則可以將傳輸數據分割成為不同的數據包。在移動通信網之中，常用的有幀中繼技術，對于網絡的互聯，該種技術主要針對需要增加帶寬的用戶所設置，幀中繼則屬于數據鏈路的傳輸系統，該種操作模式主要針對高速假設，不需要進行誤差矯正，在每個節點中，只要進行CRC檢測，一旦出現錯誤將其丟棄即可，該種技術能夠有效保障傳遞目標的準確性。
3結語
總而言之，在社會的變革之下，數字通信技術已經取得了突破性的進展，各類技術都在社會生產的不同領域中得到了廣泛的應用，各類技術都開始逐步的趨于成熟。而航天技術、微電子技術以及計算機技術的發展也帶動了相關產業的發展，很多產業都開始朝著寬帶化、智能化的方向發展，目前，數字通信網技術成為了很多技術發展的支撐，但是，我國的數字通信網技術還處在初級發展階段，相信在不久的將來，這一技術必然可以不斷完善。
參考文獻：
[1]隕淑玲,王俊景.現代通信技術發展趨勢分析[J].產業與科技論壇,2014(05).
[2]周英.關于現代通信技術作用的再思考[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2008(11).
數字通信技術范文第4篇
一、當代數字通信的發展概況
人類對信息交換的要求隨著信息化社會特征的日漸顯現日趨提高，數字通信的快速發展快速滿足了信息化社會所需要高速率﹑大容量﹑多媒介的通信要求，成為當今通信領域發展的一種必然趨勢。數字通信可以大大改善通信質量、提高通信傳播速率、豐富通信內容，在理論上、技術上和客觀需求上有著其他通信手段無法比擬的優勢，因此通信國際上數字通信迅猛發展并逐漸占據主宰地位，隨著數字通信技術的不斷推進，數字通信以其抗干擾能力強、無噪聲積累、高效﹑通信質量不受距離的影響、易于保密和可靠性高等優勢，在短波通信、移動通信、微波通信、衛星通信、電話數字化、電視數字化以及光纖通信等現代通信的數字化技術和各種通信方式中都得到了廣泛的應用，另外數字通信也廣泛應用于包括在軍事上和。同時，數字通信促進了經濟的發展進步，也促使通信行業更加快捷的發展。
二、當代數字通信的特點
（一）數字通信抗干擾能力強
數字通信是以數字信號作為載體來傳輸消息的，數字信號傳播數據、文字、聲音和圖像等形式簡單，通常只有“0和1”兩種區別鮮明的形式，本文由收集整理由此數字通信表現出較強的抗干擾能力，主要有以下幾個方面原因：其一，數字信號在傳播過程中先經過信號放大器，增強信號強度，所以當數字信號到達終端接收器時易于再生，可以減小信號傳輸中的失真。其二，數字信號的傳播過程中可消除噪音干擾。數字信號以離散性進行傳播不可避免的會受到系統內部和外部的噪聲干擾，但是數字信號通過中繼再生后可以避免信號噪聲的疊加，只要噪聲絕對值在一定的范圍內就可以消除噪聲對信號傳播的干擾。
（二）數字通信保密性強
數字通信保密性強是其在通信領域領先于其他通信方式的重要因素，數字信號作為數字通信傳播信號的載體，可采用糾錯編碼和擴頻技術將各種消息模擬的和離散的都可變成統一的數字信號進行傳輸，同時，數字信號處理與智能化控制功能數字信號通過差錯控制編碼，將其信號在編碼器與密碼相捆綁，在進入信道傳播，接收方則通過解碼器解除密碼限制，取得信號傳播內容，由此提高通信的保密性、避免了傳播信息外漏。
三、當代數字通信存在的問題
（一）數字信號同步率低
同步是數字通信核心部分，是進行信息傳輸的前提和基礎，同步系統性能能夠決定通信系統性能的降低，可以說沒有同步就沒有數字通信，數字通信的同步包括比特同步、符號同步、幀同步、載波同步、網同步等。數字信號同步率低是數字通信技術的核心問題之一。數字信號在輸送傳播時，可能會出現系統內部干擾和系統外部干擾，內部系統干擾包括信道衰減與滯后、時鐘抖動等，外部系統主要是外界的噪聲干擾等。
（二）數字通信占用的信道頻帶較寬
信道的傳輸頻帶包括多個被傳輸信號占用的已用子頻帶，目前數字通信弊端包括數字信號傳輸過程中占用的信道頻帶較寬現象。數字信號頻率也從直流一直到無限高，頻帶非常寬，它的頻帶的高頻段和低頻段區分比較明顯，在數字信號傳播的時候，主要信號和能量集中在信道頻帶的低頻段，當一系列數字脈沖信號通過帶限的電纜傳輸信道時，雖然比較低的頻率成分通過了電纜傳輸信道，但是還攜帶部分信號的高頻成分在低頻通信道時會被濾，從而使輸出波形出現了失真，造成數字通信傳播信號的準確性。
（三）數字通信頻帶利用率低
數字通信傳輸系統的頻帶利用率是指所傳輸的信息速率或符號速率與系統帶寬之比值，描述數據傳輸速率和帶寬之間關系的一個指標，也是衡量數據通信系統有效性的指標，它的信號傳輸方式包括基帶傳輸與頻帶傳輸技術，其中數字通信頻帶利用率越高，在相同的情況下可系統的容量就越高。但是目前數字通信頻帶還存在利用率較低的問題，主要由于通信系統中無線信道的多樣性和特殊性以及受信道編碼的制約，同時，通信系統的工作頻帶不可避免地存在著非線性的影響，使頻帶內的各信道之間存在著某種相互的干擾，各種無線數字通信能夠達到2bits/sec/hz的頻帶利用率已經算比較高了。
四、相應數字通信問題的優化方法
（一）實現數字通信的幀同步與數字鎖相環提升同步率
目前，針對數字通信領域的同步問題，我們從三個方面對其進行研究：一是位同步信號的性能要求；二是數字通信中的同步系統結構；三是位同步信號對通信系統誤碼率的影響。主要采取幀同步與數字鎖相的方法來處理數字通信系統中數字信號的同步問題，數字通信中由一定數目的碼元組成一個個字進行傳輸稱之為一幀，幀同步信號的頻率可很容易由位同步經過分步得到，在發送一個數據幀之前，都要發送這一同步幀，并且在接收端對同步幀的數據進行預先存儲，接收端再根據預先存儲的同步幀和通信時接收到的同步幀來判斷同步偏差，再根據偏差移位移到計算的相關函數值最大，以達到數字通信的同步。
所謂數字鎖相環（dpll）是直接從接收數據信息中提取位同步信號的一種環路，通過數字鎖相環可以實現數字通信提升同步率。它通常利用穩定頻率的振蕩器從鑒相器獲得的與同步誤差電壓，數字鑒相器關系到整個鎖相環路的優劣，數字鑒相器首先從基帶信息中索取位信息，再通過控制器在信號鐘輸出的脈沖序列中附加或扣除一個脈沖，最后調整加到鑒相器上的位同步脈沖序列的相位，以達到數字信號的同步。
（二）利用寬頻帶信道數字信號處理技術來壓縮數碼率
隨著光纜和數字微波等寬頻帶信道的大量利用以及數字信號處理技術的發展，數字信號處理技術可以把聲音、視頻和圖片等信息轉變為可以高度集成化的數字信息。目前，可利用寬頻帶信道數字信號處理技術來壓縮數碼率，解決數字通信占用的信道頻帶較寬問題，例如：可將一路數字電話的數碼率由64kb/s壓縮到32kb/s甚至更低的數碼率。
（三）強化碼分多址技術應用提升頻帶利用率
碼分多址技術（code division multiple access）它是擴頻通信技術上發展起來的一種嶄新而成熟的無線通信技術，也是一項用于提供十分清晰的語音效果、提升頻帶利用率的數字技術，本身具有高效的頻帶利用率高、話音質量好、電磁輻射小、掉話率低、容量大和覆蓋廣等特點，碼分多址技術將話音頻號轉換為數字信號，給每組數據話音分組增加一個地址，進行擾碼處理，再用一個帶寬遠大于具有一定信息數據信號帶寬的高速偽隨機碼進行調制，在原數據信號經載波調制并發送出去之前先將原數據信號的帶寬擴展，最后將它發射到空中。碼分多址技術最大的優點就是相同的帶寬下可以容納更多的呼叫，所以，可以通過強化碼分多址技術應用提升頻帶利用率。
數字通信技術范文第5篇
關鍵詞：常數字通信信號；信噪比；估計模型；算法
中圖分類號：TN911.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 12-0000-01
信噪（SNR）又稱訊噪比，反映信號抗干擾能力，是檢測通信信號質量的重要指標。常規數字通信技術應用廣泛，是一種具有廣闊前景的通信方式，地面信道是應用最普遍的信道，但受地面環境影響，信噪比較高，信號抗干擾能力差，通信質量尚不如人意。如何測算信噪比是開展常規數字通信工作最基本的技能之一。因數字信號特性，其信噪比并非固定值，需建立估計模型，據信號樣本估計，因此探求一種合理可靠的信噪比估計方法非常必要。
一、判決域與非判決域信噪比估計
（一）判決域信噪比估計
判決域信噪比估計，顧名思義，是指信號估計樣本已經被調制操作，調制方式是已知的信號的信噪比估計方式。判決域信噪比估計可分為非衰落信道條件下估計、衰落信道條件下估計，前者估計模型僅混有加性高斯白噪音、后者估計模型增加衰落因子以服從某種分布。常用的數學工具包括最大似然估計、統計量與子空間分解法。基于最大似然估計的基本思路是，利用模型建立似然函數表達式，求得最大化參數值；基于統計量基本思路是通過計算統計量，建立統計量與信噪比關系式[1]。
（二）非判決域信噪比估計
與前者相反，非判決域信噪比估計中估計樣本未經調制操作，其估計模型可分為完全未知信號信息全盲估計、已知部分信號信息采樣估計，前者實現方式為將調制信號通過加性高斯白噪聲信道后行無失真采樣建立估計模型，也可以應用子空間方法，后者實現方式為基于過采樣的基帶信號信噪比估算法[2]。
（三）兩類信噪比估計的異同
判決域、非判決域信噪比估計模型存在明顯差異，前者需通過精確定位的信號，獲取最佳采樣，計算期望值，要求有成型的濾波器系數，后者類似于將采樣點所取得信號視作“真實信號”+噪音，受偽信號影響，所得信噪比估計值略小于真實數據。
二、信噪比估計研究進展
（一）關于“判決域”研究進展
關于判決域信噪比估計研究較多，該領域最大似然估計法、統計量估計法研究結果均較充分，涵蓋幾乎所有的數字信號類型，估計值幾乎達到理論下限，且具有較強的可操作性，可基本滿足需要。
非衰落信道基于最大似然估計研究開展較早，早期相關研究主要集中在如何避免判決錯誤，提高估計性能。目前應用最廣泛的新算法是，利用糾錯編碼信息為樣本，行迭代信噪比估計，這種方法隨著聯合譯碼均衡與同步處理方法的應用，其估計性能得到極大的提升。期望-極大值迭代估計是目前最具代表性的迭代法，通過獲取假設信息與實際信息先驗概率，進行譯碼，行迭代計算，估計信噪比。
非衰落信道基于統計量估計法應用也較廣泛，據信號處理空間維數多寡可分為基于I、Q正交信號估計與基于信號包絡估計，前者適用性較強，后者適用性較差，不適用于一維信號的估計。非衰落信道基于統計量估計法據計算方法可分為二階統計量估計法、高階統計量估計法，后者相較于前者增加了多種信息，可抑制高斯噪聲對估計值的干擾，但這種估計法計算方法繁瑣，含有多種高階矩陣，樣本量過于龐大，樣本精度差，從總體上看估計性能劣于二階統計量估計法。目前，關于判決域非衰落信道信噪比高階統計量估計法是否具有潛在的利用價值學術界仍存在爭議，但多數學者認為隨著無線技術的發展，高階信號比重不斷上升，二階算法顯然無法滿足需要。
衰落信道是目前最常見的信道類型，分布廣泛，因此關于此信道條件下判決域信噪比估算法研究較多。目前，被廣泛應用于移動通信中的Nakagami-m即為衰落信道，其常見的信噪比估算法是設立兩個低階統計量進行多項式擬合，建立信噪比與統計量關系式。
（二）關于非判決域研究進展
非判決域或判決域信噪比，所應用的全盲子空間算法原理基本相同，但前者未充分考慮成形濾波對信噪比估計值的影響，其估計性能有待商榷，目前尚無糾正這方面偏差的模型研究，這可能與通過技術手段可一定程度解決此問題有關。構造L×L自相關矩陣是構造非判決域信噪比全盲子空間算法的關鍵步驟，但考慮到L值在2000～20000之間，該矩陣實際計算量異常龐大，并不能解決現實問題[3]。為解決以上困境，常將最小描述長度準則引入該算法，以準確尋找空間維數，但運算量仍較大。信噪比分裂符號運算研究已有數十年，已較為成熟，主要研究方向為信噪比估計效果、符號采樣點數、符號內分段數。
關于非判決域衰落信道信噪比研究成果較少，尚無突破性進展，或多涉及軍事、國防領域，成果不見于世。
三、信噪比研究難點與未來研究方向
判決域信噪比估計難點：（1）高階調制信號判決域信噪比限于信號特點，計算量大且樣本值偏差大，現有的估計方法不能滿足實際需要，而編碼迭代法需已知編碼方案；（2）未知衰落信道方面，估計性能與信道特征密切相關，估計需已知信號特征，而信道特征通常具有未知性、時變性。
非判決域信噪比估計難點：衰落信道子空間算法運算量大，適用性差，其它算法也未能解決選擇性衰落信道信噪比估計問題。
四、結束語
關于信噪比的研究并不僅局限于常規數字信號領域，而是涵蓋信號技術各個領域。從上文不難看出，關于信噪比研究已有許多成熟成果，但隨著數字信號領域的發展，會出現越來越多的盲點，信噪比估計領域仍有巨大的發展前景。
參考文獻：
[1]楊嘵宇.通信信號的非數據輔助信噪比估計方法研究[D].信息工程大學，2012：33-45.
