简单叙述数字通信系统的结构模型，及其与模拟系统的差异。
区别: 它们传输的方式不同
模拟通信系统只要是传送一些模拟的信号,如波形信号,
而数字通信系统只是传送的一些数字信号,如010110.
他只是计算机能识别的一些01代码.比如我们打电话吧,就是把模拟信号通过电话转换成数字信号在
1.2 通信系统的组成 ：通信系统的一般模型 模拟通信系统 数字通信系统 数字通信的主要特点
1.2.1 通信系统的一般模型
实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。以基本的点对点通信为例，通信系统的组成（通常也称为一般模型）如图 1-1 所示。 模拟通信系统的一般模型 图中，信源（信息源，也称发终端）的作用是把待传输的消息转换成原始电信号，如电话系统中电话机可看成是信源。信源输出的信号称为基带信号。所谓基带信号是指没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是信号频谱从零频附近开始，具有低通形式，。根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号，相应地，信源也分为数字信源和模拟信源。
发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的原始电信号（基带信号）变换成适合在信道中传输的信号。变换方式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的变换方式；对传输数字信号来说，发送设备又常常包含信源编码和信道编码等。
信道是指信号传输的通道，可以是有线的，也可以是无线的，甚至还可以包含某些设备。图中的噪声源，是信道中的所有噪声以及分散在通信系统中其它各处噪声的集合。
在接收端，接收设备的功能与发送设备相反，即进行解调、译码、解码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号来。
信宿（也称受信者或收终端）是将复原的原始电信号转换成相应的消息，如电话机将对方传来的电信号还原成了声音。
数字通信系统模型 信源，信道，调制器，解调器，收信者和模拟的一样，加密器，编码器看名字就能猜出功能了吧，
需要说明的是，图中调制器 / 解调器、加密器 / 解密器、编码器 / 译码器等环节，在具体通信系统中是否全部采用，这要取决于具体设计条件和要求。但在一个系统中，如果发端有调制 / 加密 / 编码，则收端必须有解调 / 解密 / 译码。通常把有调制器 / 解调器的数字通信系统称为数字频带传输通信系统。
2. 数字基带传输通信系统
与频带传输系统相对应，我们把没有调制器 / 解调器的数字通信系统称为数字基带传输通信系统，如图 1-4 所示。 图中基带信号形成器可能包括编码器、加密器以及波形变换等，接收滤波器亦可能包括译码器、解密器等。
3. 模拟信号数字化传输通信系统
上面论述的数字通信系统中，信源输出的信号均为数字基带信号，实际上，在日常生活中大部分信号（如语音信号）为连续变化的模拟信号。那么要实现模拟信号在数字系统中的传输，则必须在发端将模拟信号数字化，即进行 A/D 转换；在接收端需进行相反的转换，即 D/A 转换。实现模拟信号数字化传输的系统如图 1-5 所示。1.2.4 数字通信的主要特点 目前，无论是模拟通信还是数字通信，在不同的通信业务中都得到了广泛的应用。但是，数字通信的发展速度已明显超过模拟通信，成为当代通信的主流。与模拟通信相比，数字通信更能适应现代社会对通信技术越来越高的要求。 1. 数字通信的主要优点
（ 1 ） 抗干扰能力强
由于在数字通信中，传输的信号幅度是离散的，以二进制为例，信号的取值只有两个，这样接收端只需判别两种状态。信号在传输过程中受到噪声的干扰，必然会使波形失真，接收端对其进行抽样判决，以辨别是两种状态中的哪一个。只要噪声的大小不足以影响判决的正确性，就能正确接收（再生）。而在模拟通信中，传输的信号幅度是连续变化的，一旦叠加上噪声，即使噪声很小，也很难消除它。
数字通信抗噪声性能好，还表现在微波中继通信时，它可以消除噪声积累。这是因为数字信号在每次再生后，只要不发生错码，它仍然像信源中发出的信号一样，没有噪声叠加在上面。因此中继站再多，数字通信仍具有良好的通信质量。而模拟通信中继时，只能增加信号能量（对信号放大），而不能消除噪声。
（ 2 ） 差错可控
数字信号在传输过程中出现的错误（差错），可通过纠错编码技术来控制，以提高传输的可靠性。
（ 3 ） 易加密
数字信号与模拟信号相比，它容易加密和解密。因此，数字通信保密性好。
（ 4 ） 易于与现代技术相结合
由于计算机技术、数字存贮技术、数字交换技术以及数字处理技术等现代技术飞速发展，许多设备、终端接口均是数字信号，因此极易与数字通信系统相连接。
2. 数字通信的缺点
相对于模拟通信来说，数字通信主要有以下两个缺点：
（ 1 ） 频带利用率不高
系统的频带利用率，可用系统允许最大传输带宽（信道的带宽）与每路信号的有效带宽之比来表征，即 （ 1-1 ） 式中， 为系统允许最大频带宽度； 及为每路信号的频带宽度； 为系统在其带宽内最多能容纳（传输）的话路数。 值愈大，系统利用率愈高。
数字通信中，数字信号占用的频带宽，以电话为例，一路模拟电话通常只占据 4kHz 带宽，但一路接近同样话音质量的数字电话可能要占据 20 ～ 60kHz 的带宽。因此，如果系统传输带宽一定的话，模拟电话的频带利用率要高出数字电话的 5 ～ 15 倍。
（ 2 ） 系统设备比较复杂
数字通信中，要准确地恢复信号，接收端需要严格的同步系统，以保持收端和发端严格的节拍一致、编组一致。因此，数字通信系统及设备一般都比较复杂，体积较大。
不过，随着新的宽带传输信道（如光导纤维）的采用、窄带调制技术和超大规模集成电路的发展，数字通信的这些缺点已经弱化。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展和广泛应用，数字通信在今后的通信方式中必将逐步取代模拟通信而占主导地位
1.1 系统分析
1.1.1 图书馆管理信息系统的基本任务
该“图书馆管理信息系统”是一个具有万人以上的员工，并地理位置分布在大型企的图
书馆理系统，图书馆藏书 100 多万册，每天的借阅量近万册。在手工操作方式下，图书的编目和借阅等的工作量大，准确性低且不易修改维护，读者借书只能到图书馆手工方式查找书目，不能满足借阅需求。需要建立一套网络化的电子图书馆信息系统。
该图书馆管理信息系统服务对象有两部分人：注册用户和一般读者。一般读者经注册后成为注册用户，注册用户可以在图书馆借阅图书，其他人员只可查阅图书目录，但不能借阅图书。系统同时考虑提供电子读物服务，目前只提供电子读物的目录查询服务，不久的将来将提供电子读物全文服务。用户可通过网络方式访问读图书馆管理信息系统。
1.1.2 系统内部人员结构、组织及用户情况分析
为了对系统有一个全貌性的了解，首先要对系统内部人员结构、组织及用户情况有所了
解。图书馆系统的组织结构如图 1 － 1 所示。
图 1 － 1 图书馆管理信息系统的组织结构
图书馆由馆长负责全面工作，下设办公室、财务室、采编室、学术论文室、图书借阅室、电子阅览室、期刊阅览室和技术支持室。各部门的业务职责如下。
办公室：办公室协助馆长负责日常工作，了解客户需求，制定采购计划。
财务室：财务室负责财务方面的工作。
采编室：采编室负责图书的采购，入库和图书编目，编目后的图书粘贴标签，并送图书借阅室上架。
学术论文室：负责学术论文的收集整理。
图书借阅室：提供对读者的书目查询服务和图书借阅服务。
电子阅览室：收集整理电子读物，准备提供电子读物的借阅服务，目前可以提供目录查询和借阅。
期刊阅览室：负责情况的收集整理和借阅。
技术支持室：负责对图书馆的网络和计算机系统提供技术支持。
1.1.3 系统业务流程分析
系统的业务室系统要达到的业务目标，业务流程分析是系统分析的基础环节。图书馆管
理信息系统的业务流程如图 1 － 2 所示。
图 1 － 2 图书馆管理信息系统的业务流程
通过业务流程调查，理清图书馆管理系统的主要业务和业务的流程。
图书馆管理员编制图书采购计划，由采购员负责新书的采购工作。采购图书入库后，交采编室编目，粘贴标签，产生图书目录。图书交图书借阅室上架，供读者借阅。采编后的电子读物交电子阅览室。
读者分为注册读者和非注册读者，只有注册读者可以在本图书馆借书，非注册读者可查询目录但不能借书。读者填写注册登记表交图书馆的管理员审核后，记人读者登记表，成为注册读者，发给借书证。注册读者借书时，需填写借书单，连同借书证一起交给借阅室管理员，借阅管理员核对无误后，填写借阅登记表，修改图书登记表中该书的数量，上架取书交给读者。图书馆设读者信箱，读者需要但没有库存的图书，读者可以通过读者信箱反映。图书馆管理员定期处理读者信箱中的意见，将读者需要的图书编制成图书采购计划交采购员购买。
1.1.4 数据流程图
数据流程图时全面描述信息系统逻辑模型的工具，它抽象概括地把信息系统中各种业务
处理过程联系起来。以下时图书馆管理信息系统地数据流程图。
（1）. 零层数据流程图 1 － 3
图 1 － 3 零层数据流程图
（ 2 ） 1 层数据流程图 1 － 4
图 1 － 4 图书馆管理信息系统 1 层数据流程图
1.1.5 数据定义及数据字典
为了对数据流程图中各元素进行详细的说明，我们采用了数据字典的说明方法。图书馆
管理信息系统的数据字典如下：
(1) 数据流描述
数据流编号： D01
数据流名称：图书采编信息
简述：图书采编信息
数据流来源：图书购买后，由图书馆采编人员编码整理后，输入计算机。
数据流去向：采编管理模块。图书采编信息将采编数据存入数据库（图书表）
数据项组成： BookID （图书编码）＋ BookType （图书类别）＋ BookName （书名）＋ Auth （作者）＋ Publisher （出版社）＋ Price （单价）＋ PubDate （出版日期）＋ Quantity （购买数量）
数据流量： 100 本 / 日
高峰流量： 500 本 / 日
数据流编号： D02
数据流名称：图书借阅单
简述：图书借阅单
数据流来源：用户填写图书借阅单交图书馆管理员，图书馆管理员审核后，输入计算机。
数据流去向： P2_11 检查读者身份。
数据项组成： OrderDate （借阅日期）＋ BookName （书名）＋ RederID （读者账号）＋ ReaderName （读者姓名）＋ O_Quantity （借阅数量）
数据流量： 1000 部 / 日
高峰流量： 5000 部 / 日
数据流编号： D03
数据流名称：填写借阅记录
简述：填入借阅表的记录
数据流来源： P2_13 检查合格的借阅图书信息录人到借阅库中
数据流去向：借阅库
数据项组成： OrderID （借阅号）＋ OrderDate （借阅日期） BookName( 书名 ) ＋ BookID( 图书编码 ) ＋ ReaderName （读者姓名）＋ ReaderID （读者账号）＋ ReturnDate （还书日期）＋ O_Quantity （借阅数量）＋ state （状态）
数据流量： 1000 人 / 日
高峰流量： 2000 人 / 日
数据流编号： D04
数据流名称：借阅图书数量
简述：修改图书库中图书数量
数据流来源： P2_13 修改图书库中图书数量
数据流去向：图书库
数据项组成： BookID （图书编码）＋ O_Quantity （借阅数量）
数据流量： 1000 人 / 日
高峰流量： 2000 人 / 日
数据流编号： D05
数据流名称：图书查询信息
简述：图书查询信息
数据流来源：读者
数据流去向： P3_11 检索处理模块
数据项组成： Book ID｜BookName｜Auth｜Publisher
数据流量： 2000次/日
高峰流量： 4000次/日
数据流编号：D06
数据流名称：图书检索结果
简述：返回给读者的查询结果
数据流来源： P3 _11 检索条件处理模块，从图书库中返给读者的查询结果
数据流去向：读者
数据项组成：查无此书｜符合条件的图书数量＋｛图书馆藏号＋图书类别＋书名＋作者＋出版社＋出版日期＋在库册数｝
数据流量：2000次/日
高峰流量：4000次/日
数据流编号： D07
数据流名称：图书预定信息
简述：读者预定图书时填写的信息
数据流来源：用户填写图书预定信息，要求预定图书
数据流去向： P4 _11 预定信息输入
数据项组成： ReaderName ＋ Password ＋ BookID
数据流量： 50 次 / 日
高峰流量： 100 次 / 日
1.2 系统设计
1.2.1 系统功能设计
“图书馆管理信息系统”的主要功能有：图书目录检索、网上图书预定、图书借阅、电子出版物借阅、图书采编、读者留言和系统维护等。系统功能如图 1 － 13 所示。
图 1 － 13 图书馆管理信息系统功能
各子系统功能如下所述。
1. 读者注册系统
读者访问系统时将检验读者账号和密码，经过注册的读者允许进入系统。
2. 书目查询系统
读者进入图书馆管理信息系统后，可以根据需要检索书名或期刊。检索条件可以是书名称、图书编号、作者姓名或关键字等条件，如果读者拥有不充分还可以进行模糊查询。
3. 图书预定系统
读者检索到需要的图书后，单击所需要图书条目，进入图书预定系统，读者也可以从图书馆管理信息系统主界面进入图书预定系统。系统查询图书库，如果书库中有此书，则将此书为该读者保留三天。读者应当在三天内到图书馆办理借阅手续，否则系统将自动取消保留。
4. 图书借阅系统
读者查找到所需图书后，在图书保留期内到图书馆办理借阅手续。图书借阅系统处理图书借阅、还书、续借等手续。
5. 图书采编系统
图书采购入库经过编目等处理后，将其目录存入数据库，提供给读者检索使用。目录信
息包括图书编号、图书类别、书名、作者、出版社、定价、出版日期和数量等。
6. 电子读物系统
随着数字技术的发展，图书馆中的电子读物的数量越来越大。电子读物系统处理电子读物的阅览、版权与安全等事务。
7. 读者留言板
通过留言板，读者将需要的图书、要求和建议等记录下来，与图书馆管理人员交流。
8. 系统维护模块
系 统维护模块主要为图书馆管理人员提供图书统计信息和读者统计信息，以便于管理人
员从宏观上掌握图书馆运行的总体状况。
1.2.2 系统环境设计
1.硬件环境设计
图书馆管理信息系统采用两台服务器构成双机备份结构，保证提供实时服务。为保证较快的响应时间，选用处理速度较高的计算机系统，内存大小对数据库系统的响应速度影响较大，选择内存较大的系统。网络通信速度选用100Mbit/s1000Mbit/s。为保证系统中心的信息安全，配置必要的数据备份设备（采用外部备份方式）。
2.软件设计环境设计
图书馆管理信息系统采用先进的 Client （ Browser ） Server/Database Server 模式，服务器端采用 Web 方式进行系统开发，用户使用通用的浏览器访问该“图书馆管理信息系统”，服务器端采用应用逻辑服务和数据库服务两层，与客户端形成三级系统结构。采用这样的三层结构，具有结构清晰、维护简单、运行速度高等特点。软件结构如图 1 － 14 所示。
图 1 － 14 图书馆管理信息系统的三层体系结构
操作系统采用 Microsoft 公司的 NT 服务器， Web 站点发布系统选用 Microsoft 公司的 IIS ，数据库系统选用 Microsoft 公司的 SQL 。用户界面设计设计使用 Dreamweaver 、 Flash 和 FrontPage 等软件工具。
3. 网络环境设计
图书馆的网络系统，由图书馆主交换机和部门交换机组成。用户可以在图书馆内部使用
图书馆网络系统访问该系统，也可以在图书馆外部使用互联网访问该图书馆管理信息系统。
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答：1. 基带传输系统：这种系统直接传输数字信号，不经过调制。它涉及数字基带传输和基带传输系统。2. 数字调制系统：在该系统中，数字信号首先被转换为模拟信号，然后通过调制传输至信道。数字调制方式包括幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和正交幅度调制（QAM）。3. 数字传输系统：这类...
答：1. 基带传输系统：基带传输系统是指将数字信号直接传输到信道中，没有经过调制的系统。它包括数字基带传输系统和数字基带传输系统。2. 数字调制系统：数字调制系统是指将数字信号转换为模拟信号，然后再传输到信道中的系统。它包括ASK、FSK、PSK、QAM等数字调制方式。3. 数字传输系统：数字传输系统是指将...
答：数字通信系统的主要模型包括基带传输模型、频带传输模型、数字复接模型以及差错控制编码模型。基带传输模型是最简单的数字通信模型，它直接传输数字信号而不进行任何调制。在这种模型中，数字信号通过信道直接发送，其速率与原始数据的速率相同。例如，在局域网（LAN）中，以太网使用基带传输模型，通过双绞线或光...
答：数字信号易于做高保密性的加密处理；数字通信可以综合传递各种消息，增强通信系统的功能。数字通信虽然具有许多优点，但代价是占用比模拟通信宽得多的频带。以电话为例，一路模拟电话通常只占据4kHz带宽，而一路传输质量相同的数字电话要占用数十kHz的带宽。
答：数字通信系统可进一步细分为数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统、模拟信号数字化传输通信系统。1. 数字频带传输通信系统数字通信的基本特征是,它的消息或信号 具有 “离散”或“数字”的 特性,从而使数字通信具有许多特殊的问题。例如前边提到的第二种变换,在模拟通信中强调变换的线性特性,即强调已调参量与代表...
答：5. 信道：信道是信号传输的通道，包括有线和无线信道。有线信道可以是指明线、同轴电缆或光纤等，无线信道则包括大气、真空及海水等。6. 最佳接收与同步：同步确保收发两端信号在时间上保持一致，是数字通信系统准确、有序和可靠运行的关键。最佳接收则涉及提高信号接收质量的技术手段。
答：1. 通信系统的一般模型包括信源、编码器、信道、译码器和信宿等基本组成部分。2. 信源，也称为信息源或发终端，负责将待传输的消息转换成原始电信号。例如，在电话系统中，电话机可以被视为信源。输出的信号被称为基带信号，它具有从零频附近开始的低通形式，且未经调制。3. 编码器的主要作用是协调...
答：1. 信源：产生并发送信息的地方，可以是数字信源或模拟信源。2. 信道：信息传输的通道，负责将信源产生的信息传递给信宿。在信息论中，信道的研究关注输入和输出之间的状态转移关系，以及在存在噪声干扰时的性能。3. 信宿：信息的最终接收者或用户，是信息传递的终点。4. 信源编译码器：用于去除信源中的...
答：1. 信息传输模型：该模型包括信源、信道编码、信道、解码和信宿。信息首先由信源产生，然后通过编码器进行信道编码，以便在信道中传输。2. 信源：它是信息的源头，负责产生信息并将其传播出去。3. 信宿：信息的最终目的地或接收者。4. 信道：信息传输的通道，可以是抽象的逻辑信道，如TCP/IP网络，也...
答：5信道：信道是信号传输的通道（媒质）。信道分为有线信道、无线信道。在无线信道中，信道可以是大气、真空及海水等，在有限信道中，信道可以是明线、同轴电缆或光纤等。6最佳接收和同步：同步是使收发两端信号在时间上保持步调一致，同步是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。
