【摘要】因為數字傳輸技術具有信號傳輸的安全性高、可靠性高、抗干擾性強,所以通信系統中往往要實行經典的PCM編碼進行模數信號轉換,4G通信系統資訊傳輸速度可達到10-100Mbps,能夠快速傳輸高質量的音、視頻和影像等資訊;而5G通信系統,峰值速率可達到1Gbps,能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的需求,而本文所講述無線電模擬信號載波數字資訊傳輸程序中新PCM編碼,在不增加4G通信系統基站總數量的情況下,理論資訊傳輸速度可達到3Gbps,可進一步挖掘4G通信系統的資訊傳輸速度潛力,繼續為網民服務,
關鍵詞:新PCM編碼,模數信號,模數載波,挖掘4G通信系統潛力
一、因數字信號抗干擾性強,通信系統中模擬信號的數字傳輸非常必要,如果在通信系統的收、發終端分別安裝一個模-數信號轉換裝置,即可實作通信系統中模擬信號的數字傳輸了
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二、近年來,通信技術不斷發展,通信系統中模擬信號的數字傳輸技術也在不斷的得到改進和創新,本文淺談一下與經典PCM編碼不同的、通信系統中模擬信號與數字信號轉換及載波的新PCM編碼問題,如有不當和錯誤之處,還請有關大咖批評指正,
本文的新PCM編碼:首先我們可以在通信系統的發送終端、接收終端分別安裝模擬信號載波數字資訊的收發裝置,通過無線模擬信號傳輸技術實作通信系統中的數字資訊載波通信的高速傳輸問題,充分挖掘現有的2G、3G、4G網路通信系統資訊傳輸的速度,發揮并利用現有網速的余熱,
與經典的PCM編碼類似,新PCM編碼如下:
(1) 抽樣——是把時間連續的模擬信號轉換成時間上離散、幅度連續的抽樣信號;
(2) 量化——是把時間離散、幅度連續的抽樣信號轉換成時間離散、幅度離散的數字信號;
(3) 編碼——是將量化后的時間離散、幅度離散的模擬信號與脈沖供電信號、限幅電壓關聯,將二進制數字資訊的“1”與模擬信號的非零幅度對應,數字資訊的“0”與模擬信號的零幅度對應,
在發送終端,通過計算機CPU的高速數字資訊處理功能,使用脈沖供電信號控制模擬信號的收發,在最小單位抽樣時間t內,如在1皮秒時間內,(最快的晶體管CPU的運行以皮秒計),將要發送的二進制數字資訊的“1”與脈沖供電信號的“有”或“1”關聯或同步,二進制數字資訊的“0”與脈沖供電信號的“無”或“0”關聯或同步,再通過脈沖供電信號的“有”或“1”與模擬信號的限幅電壓U的“有”或非0伏關聯或同步,通過脈沖供電信號的“無”或“0”與模擬信號的限幅電壓U的“無”或0伏關聯或同步,即有脈沖信號時則模擬信號的限幅電壓U為非0伏,無脈沖信號時模擬信號的限幅電壓U為0伏,將抽樣、量化、編碼后的模擬-數字資訊通過無線電波信道傳輸,將若干二進制數字資訊的“1”或“0”的數字資訊通過載波在離散的脈沖模擬信號中發送到接收端,在接收終端 ,經過模擬信號載波數字資訊的收發裝置,收到發送方發送的若干二進制數字資訊,
新PCM編碼方法的資訊傳輸速度取決于計算機CPU的數字資訊處理速度及記憶體的存取速度,及模擬信號載波數字資訊的收發裝置對時間的單位抽樣大小、單位幅度量化的大小,CPU的數字資訊處理速度越快,單位抽樣越小,單位幅度量化越小,則模擬信號中能夠載波的數字資訊就越多,通信系統資訊傳輸速度就越快,新PCM編碼、話音模擬信號載波數字資訊示意圖,如圖1所示,

因新PCM編碼主要與CPU的數字資訊處理速度、記憶體的存取速度極度相關,與波長、頻率關系不大,
通常情況下,長波甚低頻通信 (VLF通信頻率在3kHz ~ 30kHz,長波波長在100Km ~10Km之間),長波通信主要沿地球表面進行傳播,也可在地面與電離層之間傳播,傳播距離可達幾千Km甚至上萬Km,長波不但能穿透海水,還能穿透土壤,因此長波多用于海面上下、地下的通信與導航業務,
若使用本新PCM編碼方法,并選擇適當的長波無線電通信技術,如選擇長波波長在100Km的長波通信技術,則可用于岸上指揮所直接對一定深度的水下潛艇進行高速通信,使得岸上指揮所與潛艇之間的通信速度能夠得到極大的提高,潛水艇不必上浮,在保障了潛水艇的隱蔽性的同時,又保證了通信的高速度,
另外,一般所說的超短波通信甚高頻通信(VHF通信頻率在30MHz~300MHz,超短波波長在10米~1米之間)及 分米波特高頻通信(UHF300MHz~3000MHz,波長在10分米~1分米之間),主要以直線視距方式進行傳播,二者主要廣泛應用于傳送電視、調頻廣播、雷達、導航、移動通信等業務中,
若使用本新PCM編碼方法,理論上,在現有的2G、3G、4G通信系統設施基礎上,在通信系統的發送終端、接收終端安裝模擬信號載波數字資訊的收發裝置,在不增加基站總數量的情況下,無論是2G、3G、還是4G通信系統,資訊傳遞速度均可以成倍增加,若CPU的主頻在3.0GHz,則通信系統的網速均有望達到3.0Gbit/秒,充分挖掘了現有2G、3G、4G通信系統資訊傳輸速度的潛力,在5G普及之前,繼續發揮2G、3G、4G通信系統基礎設施的余熱,
三、 結語
本文新PCM編碼方法在若干模數轉換方法、模數載波通信方法中獨樹一幟,顯得與眾不同,隨著科學技術的發展,模數轉換方法、模數載波通信方法也隨之增多,通信系統的通信技術也將不斷的翻新,除新PCM編碼方法外,最具前景的無線量子通信裝置等技識訓無線電子糾纏通信等技術也必將得到開發、普及、應用與發展,并將服務于世界人民,
參考文獻:
[1]韓濤.通信系統中的模擬信號的數字傳輸技術探析[J].電子技術與軟體工程2015年,
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