数字通信系统
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数字通信系统范文第1篇
一、数字通信系统 数字通信是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后在传输的通信方式。它的主要技术设备包括发射器、接收器以及传输介质。数字通信系统的通信模式主要包括数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统以及模拟信号数字化传输通信系统三种。 数字信号与传统的模拟信号不同，它是一种无论在时间上还是幅度上都属于离散的负载数据信息的信号。与传统的模拟通信相比其具以下优势：首先是数字信号有极强的抗干扰能力，由于在信号传输的过程中不可避免的会受到系统外部以及系统内部的噪声干扰，而且噪声会跟随信号的传输而进行放大，这无疑会干扰到通信质量。但是数字通信系统传输的是离散性的数字信号，虽然在整个过程中也会受到的噪声干扰，但只要噪声绝对值在一定的范围内就可以消除噪声干扰。其次是在进行远距离的信号传输时，通信质量依然能够得到有效保证。因为在数字通信系统当中利用再生中继方式，能够消除长距离传输噪音对数字信号的影响，而且再生的数字信号和原来的数字信号一样，可以继续进行传输，这样一来数字通信的质量就不是因为距离的增加而产生强烈的影响，所以它也比传统的模拟信号更适合进行高质量的远距离通信。此外数字信号要比模拟信号具有更强的保密性，而且与现代技术相结合的形式非常简便，目前的终端接口都采用数字信号，同时数字通信系统还能够适应各种类型的业务要求，例本文由收集整理如电话、电报、图像以及数据传输等等，它的普及应用也方便实现统一的综合业务数字网，便于采用大规模集成电路，便于实现信息传输的保密处理，便于实现计算机通信网的管理等优点。 要进行数字通信就必须进行模数变换，也就是把由信号发射器发出的模拟信号转换为数字信号。基本的方法包括：首先把连续形的模拟信号用相等的时间间隔抽取出模拟信号的样值。然后将这些抽取出来的模拟信号样值转变成最接近的数字值。因为这些抽取出的样值虽然在时间进行了离散化处理，但是在幅度上仍然保持着连续性，而量化过程就是将这些样值在幅度上也进行离散化处理。最后是把量化过后的模拟信号样值转化为一组二进制数字代码，并最终实现模拟信号数字化地转变，然后将数字信号送入通信网进行传输。而在接收端则是一个还原过程，也就是把收到的数字信号变为模拟信号，通过数据模变换再现声音以及图像。如果信号发射器发出的信号本来就是数字信号，则不用在进行数据模变换的过程，可以直接进入数字网进行传输。
二、数字通信系统的应用 数字通信系统的关键性技术包括编码、调制、解调、解码以及过滤等。其中数字信号的调制以及解调是整个系统的核心也是最基本、最重要的技术。
数字调制是通过对信号源的编码进行调制，将其转换成为能够进行信道传输的频带信号，即把基带信号（调制信号）转变为一个高频率的带通信号（已调信号），而且由于在传输过程中为了避免信息失真、传输损耗以及确保带内特性等因素，在进行信号进行长途传输以及大规模通信活动时必须对数字信号进行载波调制。现阶段的数字信号调制主要分为调幅、调相以及调频三种。调幅是根据信号的不同，通过调节正弦波的幅度进行信号调制，目前最常见的数字信号是幅度取值为0和1为代表的波形，即二进制信号；调相是由于载波的相位受到数字基带信号（调制信号）的控制，通常情况下载波相位和基带信号是保持一致的，例如二进制基带信号为0时，载波相位相应也为0；调频是利用数字信号进行载波频率的调制。解调就是讲载波信号提取出来并经过还原得到信息的过程，它是调制的逆过程也被称为反调制。目前解调的类型分为相干解调和非相干解调两大类。数字通信的质量通常用信息传输速率、符号传输速率以及消息传输速率这三个指标来衡量。对于数字通信系统的性能指标通常用信息传输速率、符号传输速率以及消息传输速率这三个指标来衡量。 通信系统向数字化时代的转变就是要从有线通信想无线通信，从公用移动网络到专用网络，从而实现全球化的数字通信理念。而且通过现有的综合业务数字网络为基础，通过一个多用途的用户网络接口就可以轻松实现信号发出端到接收端全程数字传输与交换的新型通信网。利用这种新型技术可以扩充通信业务的范围，而且还具有更加经济以及灵活的特点，能够与现有的计算机互联网、多媒体信息网、公共电话网以及分组交换数字网等进行任意转换。随着数字通信设备的发展和不断完善，利用微处理技术对数字通信系统的信号进行转变，还能够使设备更加灵活的应用到各种长途以及市话当中。由于长途通信线路的投资远大于终端设备，为了提高长距离传输的经济性，未来高度、大容量的数字通信系统也将成为主流趋势，而且随着数字集成电路技术的发展，数字通信系统的设备制造也越来越容易，成本更低、可靠性也更高。
三、结束语 数字通信系统是一种全新的利用数字信号进行消息传输的通信模式，伴随着社会的不断发展，数字通信的应用也已经越来越广泛，在我们日常生活中的电脑、手机上网、视频电话、网络会议以及数字电视等都是通过数字通信系统来进行信号传输的，而且由于社会的发展人们对各种通信业务的需求量也在逐渐增加，在光纤传输媒介还没有完全普及以前，数字通信系统主要是利用电缆、微波等有限的媒介进行传输，但目前光纤技术的发展无疑将会推动数字通信的发展。随着数字通信系统也正在向智能化化、高速度以及大容量的方向迅速发展，相信在未来数字通信系统将会取代传统的模拟通信系统而成为主导。
数字通信系统范文第2篇
所谓的数字通信就是将数字信号当成载体来对信息进行传输，还有就是使用数字信号对载波实施数字调制之后再进行传输的通信方式。数字通信的主要技术设备由传输介质、发射器和接收器三者组成。而数字通信系统采用的通信模式主要有模拟信号数字化传输通信系统、数字频带传输通信系统和数字基带传输通信系统。
通过与传统的模拟信号进行比较，数字信号这属于一种不管是在幅度上还是在时间上都是离散的负载数据信息的信号。数字信号较之传统的欧尼通信所具备的优势有：一是所具备的抗干扰能力特别强，在传输信号的过程当中，由于受到系统内部和外部的噪声干扰，导致通信的质量受到影响，而且这种干扰不可避免，其噪声也会跟随信号传输而放大。可是在数字通信系统当中，所传输的是数字信号属于离散型，即便在整个传输过程当中也会受到噪声的干扰，可是所产生的噪声绝对值只是保留在一定范围之内，那么就可以对噪声干扰消除；二是如果信号传输属于远距离，那么依然能够有效保证通信质量。这主要是由于在整个数字通信系统当中做到对再生中继方式的使用，这样就能够将长距离传输过程当中对于数字信号的影响做到最大限度的消除，特别是与原先的数字信号一样，再生的数字信息同样可以继续进行信息的传输，从就导致数字通信的质量并不因为增加举例使得影响更为强烈，有鉴于此，通过与传统的模拟信号进行对比，数字通信系统则更适合进行高质量的长距离通信；三是数字信号与模拟信号相比所具备的保密性更强，特别是从形式上来看能够非常简便的做到和现代技术相结合，通常来说，当前所使用的终端接口都是数字信号，与此同时，针对电话、图像、电报和数据传输等各种类型的业务需求，数字通信系统显得更加适应，通过普及数字通信系统，就能够做到统一的综合业务数字网的方便实现，这就提供可能去进行大规模继承电路，也可以做到保密处理信息传输，对管理计算机通信网等优势。
而变换模数这是进行数字通信的基本前提，也就是说，将信号发射器所发出的模拟信号将其转换成为数字信号。这一过程当中所采用的基本方法是在连续型的模拟信号通过相等的时间间隔抽出模拟信号的样值，随后将这些抽取出来的样值往最接近的数字值方向转化。这主要是由于样值在连续型的模拟信号当中抽取出来，即便是在时间上作出适当的离散化处理，可是依然有着连续型在幅度上，并且对其所实施的量化过程也就是从幅度上将这些样值做出离散化处理。最后则是将这些良好之后的模拟信号样值向一组二进制数字代码上实施转化，并且能够做到对数字化转变模拟信号，之后把这些数字信号放进通信网当中实施传输。而且在接收端这属于一个还原过程，即将所收到的数字信号通过转换成为模拟信号，借助于数据模变换对声音和图像的再现。党在信号发射器所发出的信号本身就属于数字信号，那么就可以省略数据模变换的过程，而直接进入到数字网当中实现数据的传输。
二、数字通信系统的应用分析
在整个数字通信系统当中，其中最为关键性的技术就是编码、解调、过滤、调制和解码等内容，在这些关键性技术当中，整个系统核心内容也是最为重要和基本的技术就是对于数字信号的调制和解调两项内容。
所谓的数字调制就是借助于对信号源的编码来实施调制，把其转换成为能够实施信道传输的频带信号，也就是说，将调制信号或者是基带信号逐步转变成为一个高频率的已调信号或者是带通信号，特别是在对数据进行传输的过程当中为了有效避免传输损耗、信息失真或者是对带内特性进行确保等因素，那么在长距离的传输信号或者大规模的通信活动当中则必须对数字信号进行载波调制。从现阶段的情况来看，可以将数字信号调制区分为调频、调幅和调相这三种类型。所谓的调频就是通过对数字信号的利用以便实施调制行载波频率；调幅就是指按照不同的信号，借助于对正弦波幅度的调节以便实施信号的调制，从目前所惯用的数字信号来看，其幅度取值则是二进制信号，也就是0与1两个作为代表的波形；调相就是指载波的相位由于手奥数字调制信号或者是基带信号的控制，在通常过程当中，往往会出现保持一致在基带信号和载波相位两者之间，比如二进制基带信号是O的时候，那么载波相位也相应的是O。而所谓的解调就是说载波信号当中所提取出来并且还原所得到的信息的整个过程，可以将解调称之为反调制也就是调制的逆过程。从目前的情况来看，解调的类型主要区分为相干解调与非相干解调这两个类型。数字通信的质量往往对其进行衡量的指标确定为消息传输速率、信息传输速率以及符号传输速率这三个。而衡量数字通信系统的性能指标同样是消息传输速率、信息传输速率以及符号传输速率。
而如今通信系统面临着的往数字化时代转变，这就要求将有线通信转变为无线通信，将公用移动网络转变为专用网络，以便做到全球化的数字通信理念的实现。并且借助于现有的综合业务数字网络作为基础，凭借一个多用途的用户网络端口，就能够做到轻松实现信号发出端到接收端全程数字传输和交换的新型通信网的实现。而通过对这种新型技术的有效利用，那么就可以做到对通信业务范围的有效扩充，特别是这种新型技术还具备更为灵活和经济的特点，能够做到任意交换在现有的计算机互联网、公用电话网、多媒体信息网和分组交换数字网等之间。特别是当前不断发展和完善的数字通信设备条件下，通过对微处理技术的广泛应用转变数字通信系统的信号，那么还能够做到让设备更为灵活的在各种市话和长途当中进行应用。而且从投资上来看，长途通信线路所投入的成本远远超过投入终端设备的成本，为做到经济性的长运输的提高，未来主流趋势就是大容量和高度的数字通信系统，特别是在当前快速发展的数字集成电路技术，那么也就越来越容易制造数字通信系统的设备，有着更高的可靠性和更低的成本。
三、结束语
数字通信系统是一种全新的利用数字信号进行消息传输的通信模式，伴随着社会的不断发展，数字通信的应用也已经越来越广泛，在我们日常生活中的电脑、手机上网、视频电话、网络会议以及数字电视等都是通过数字通信系统来进行信号传输的，而且由于社会的发展人们对各种通信业务的需求量也在逐渐增加，在光纤传输媒介还没有完全普及以前，数字通信 系统主要是利用电缆、微波等有限的媒介进行传输，但目前光纤技术的发展无疑将会推动数字通信的发展。随着数字通信系统也正在向智能化化、高速度以及大容量的方向迅速发展，相信在未来数字通信系统将会取代传统的模拟通信系统而成为主导。
参考文献
[1]罗新民等编.现代通信原理[M1.高等教育出版社，2004
[2]宋祖顺等编著.现代通信原理[M1.电子工业出版社，2001
数字通信系统范文第3篇
20世纪60年代初期，消除码间干扰的电话信道均衡是由固定均衡或人工调整参数来完成的。1965年，Lucky提出迫零算法并应用它自动调节均衡器的抽头系数，进而又将此算法推广到跟踪方式。1969年，Gersho等人提出了根据最小均方误差准则的自适应均衡算法(LMS)。1974年，Godard在卡尔曼滤波理论上推导出递推最小均方算法(RLS)，即RLS自适应均衡算法。
1.1自适应均衡器自适应均衡器的基本原理如图3所示。x(n)表示自适应均衡器的输入，y(n)表示均衡器的输出，d(n)代表期望输出，e(n)代表期望输出d(n)与均衡器的实际输出y(n)之差。自适应均衡技术的基本原理是在发射机发送有用信号之前，先发送接收端已知的训练序列，对均衡器进行训练，称为自动均衡。传统自适应均衡器有以下不足：1）因为训练序列占用一定的带宽，降低了通信系统的有效传输速率；2）对于一个实时突变的信道，必须及时的跟踪信道特性并频繁地发送已知训练序列；3）在一些特殊场合，会造成接收端无法接收到训练序列，因而无法对均衡器进行训练；4）有时需要在接收端添加一个反馈装置来判断是否需要重发训练序列，增加了系统的复杂度。
1.2盲均衡器为了克服传统自适应均衡器的不足和缺陷，人们提出了盲均衡器。盲均衡原理如图4所示。盲均衡器不需要发送训练序列，只是依靠接收序列本身的特性就可获得与信道相匹配的参数，进行信道补偿。因此节省带宽，提高通信质量。与传统的自适应均衡器相比，盲均衡器不仅可以避免上述由于发送训练序列而带来的多种问题，而且收敛域大，均衡效果更好，同时还降低设计复杂度。
2盲均衡器算法分类
根据运用数学理论和优化算法的不同将盲均衡算法归结为以下五类：Bussgang类盲均衡算法、高阶统计量的盲均衡算法、神经网络与模糊理论的盲均衡算法、小波变换的盲均衡算法以及基于支持向量机的盲均衡算法。
2.1基于Bussgang类的盲均衡算法Bussgang类盲均衡算法是比其他算法提出较早的一类算法。该算法的核心是构建一个代价函数和一个非线性控制函数，然后利用某种算法寻找目标函数的最小值。不同的Bussgang算法对应的无记忆非线性函数不同，但是目的都是尽可能使g(y(n))=y(n)成立。1952年,J.J.Bussgang首先证明了任何相关的高斯过程都具有下式描述的特性：，式中g(.)表示无记忆非线性函数。如果一个随机过程满足上式，则均衡器输出序列的自相关函数与用这个输出序列作变换的无记忆非线性函数之间的互相关函数相等,具有这一性质的过程称为Bussgang过程。盲均衡器输出信号的自相关函数与用该输出信号作变换的无记忆非线性函数之间的互相关函数相等,符合Bussgang过程的定义，属于Bussgang类盲均衡器。Bussgang类盲均衡算法包括三种非常经典的算法：判决指向算法、Sato算法、Godard算法。同时，针对这些算法的特点，出现了很多混合算法。Bussgang类算法是在传统的自适应均衡算法的基础上发展起来的，没有增加复杂度且不需要训练序列，简单有效。但是该算法缺点是收敛慢，收敛后剩余误差大，不能解决局部最小问题。
2.2基于高阶统计量的盲均衡算法基于高阶统计量的盲均衡器是利用信号的相频和幅频信息，建立信号的高阶累积量与信道参数的关系方程，然后以解方程的方式获得信道参数。高阶累积量盲均衡可以从以下几个方面来考虑：闭合公式法、对称反对称变化法、直接法、SW方法、归一化方法及倒谱法。基于高阶统计量的盲均衡器应用系统的幅度和相位能抑制高斯白噪声，其实用性很强。这种算法最大优点是不必准确地判定系统的阶数就可构造任意结构形式的均衡器，并且保证全局收敛。其缺点是复杂度比较高，计算量很大。
2.3基于神经网络和模糊理论的盲均衡算法神经网络以快速的反应能力和自组织能力以及高度的鲁棒性，受到通信领域的关注，并且已经研究出基于神经网络的各种盲均衡算法。主要有基于代价函数方法的盲均衡器算法、基于能量函数方法的盲均衡器算法、基于统计特征方法的盲均衡器算法、基于模糊神经网络的盲均衡器算法。它们的优缺点详见参考文献。
2.4基于小波变换的盲均衡算法小波变换是一种新的变换分析方法，它继承和发展了短时傅立叶变换局部化的思想，同时又克服了窗口大小不随频率变化的缺点，能够提供一个随频率改变的时间－频率窗口，是进行信号时频分析和处理的理想工具。小波变换的主要特点是通过变换能够充分突出某些方面的特征，同时，由于小波的强去相关性使得均衡器具有更好的收敛性。
2.5基于支持向量机的盲均衡算法支持向量机在解决小样本、非线性及高维模式识别中表现出特有的优势，并能够推广应用到函数拟合等其他机器学习问题中。因此有人试图把支持向量机应用到盲均衡器中，李振兴依据分类和回归思想把支持向量机引入到均衡器中。支持向量机小样本学习的优点使得支持向量机的盲均衡算法能够快速跟踪信道，实现信道均衡，且避免“过学习”现象。通过李振兴的实验仿真可知，基于支持向量机的盲均衡算法具有独特的优越性。
3均衡器算法评价标准
数字通信系统范文第4篇
关键词：数字微波通信；卫星数字通信；广播运输；运用
对现在社会上的通信技术来说，广播传输的运用在很大的程度上是需要通信技术的参与，尤其是现在社会上广泛应用的微波传输技术。在很大的程度上来说，现在我国社会上存在的两种微波传输技术主要包括数字微波通信和卫星数字通信这两个方面，而且这两个方面在广播运输中都有非常广泛的应用。而且在我国现在使用的广播电视的传播途径主要有三个方面，这三个方面主要包括光缆、地面微波和卫星传输。对这三个方面来说可以说各有的优点和缺失，因此在进行广播传输的过程中需要选择缺失最小的方法进行合理的方法进行使用，只有这样才能在很大的程度上实现广播的传输。
1 数字微波通信
1.1 数字微波通信的基本功能及特点
数字微波通信的重点在于微波技术的运用，这就要求对微波的含义和相应的特征有一个全面的了解。在很多情况下可以了解到微波是属于无线电波的一种，而且还具有一定的高频率性，对微波的长度在相关的物理研究中可以清楚的了解微波是一种波长比较短的无线电波，所以可用的微波的频带比较宽，而且性能也比一些低频率的电波的性能更加良好。另外由于微波在社会上的数字化方面得到广泛的应用，这也从侧面表示了微波是具备信息存储量较大的特点。在微波使用的现阶段中，主要使微波的技术包括数字微波通信，这种数字微波通信在相应的社会实践中可以发现数字微波通信技术是具有投资较低，便捷可靠，而且抗干扰的能力良好的特点，这些特点的存在使得数字微波通信在广传输中得到广泛的应用。
1.2 数字微波通信系统的基本原理
很多无线电波的传输方式在相关的物理研究中都可以发现其传输方式与光波的传输方式有很大的相似，都是属于只能直线射进，在遇到障碍时会发生阻断或者反射的情况。这种与光波、相似的特点从一定的程度上决定了数字微波通信的主要特点。通信的主要特点。切在进行地球与相应空间之间的传输过程中，由于传输的空间比较广泛，距离也比较远，这就会导致在进行传输的过程中需要设立相关的中转站机构，也就是说在进行传输的过程中是在一种接力的过程中进行的，这种做法能够减少相应传输信息的损害，使得信息的传输达到全面完善的传输。
而且在进行数字微波通信的传输过程中，由于设立了相应的空间中转站，这就在很大的程度上决定了数字微波通信两个终端之间对信息传输的根本要求，而且对设立的中转站的要求在于设立的中转站的数量，由于距离过远，所设置的中转站的数量在几个到几十个范围，数量的多少也通常由距离的长短决定。中转站的存在是为了将终端所发送的信号进行一个接受，并将其放大，之后在转入其他的中转站的过程。这种中转站的存在的根本目的是对进行传输的信息的质量有一定的保证。
1.3 数字微波通信在广播电台中的运用
在进行微波传输时数字化微波将采用相关数字化技术进行处理，其传输的质量具有高可靠性、具有较强的抗干扰力、能够远程传输等诸多优点。广播电视大多使用多条路经终端传输设备，相关设备具有收、发端机两部分。该设备有光端口和数字化微波端口，与光端和微波端都能够方便连接。发端机能够把数字化节目源样点节目信号、相关数据及通道情况转换为数字式序列，再通过编码纠错、交结、信号通道编码与复接，然后分别传送至光端调制机与微波端调制机进行传输，送至微波端调制机的相关信号经由天线与功放在进行发射。收端机解码其所收编码流，所解出信号通过交结、编码纠错电路得出相关数据与各类样点信号，而后经由各相应接口电路将其恢复至数字化模拟信号。
2 卫星数字通信
2.1 卫星数字通信的基本功能及特点
广播节目信号最主要的传输手段就是卫星数字通信，伴随现代数字化技术快速的发展，其优势尤为明显。相比于微波数字通信等现代化传输手段，其具有低投资、覆盖范围较广、设便捷、传输过程质量有保证、维护简单、操作成本低等诸多优点。
2.2 卫星数字通信系统的基本原理
卫星电视体系包括四个重要部分，即卫星发射站、卫星转发器、监测站、接收站。转发器主要接收由地面上行站所传送过来的上行信号（C或Ku波段），且对其进行放大、变频、然后再放大操作后，将其发射至地面接受范围内，所以，转发器实质上所起到的作用完全可以代替一个中继站，它能够在传输过程中将附加的噪声降至最低且失真对广播信号进行传送。
2.3 卫星数字通信在广播电台的运用
广播电视卫星相对于地面必须静止，这样可以方便观众使用便捷，不追踪卫星与具有较强定向性的天线进行接收，所以需要运用同步赤道卫星，还需要确保卫星在其轨道中位置与状态保持精确；广播电视卫星务必具有足够辐射的功率，广播电视卫星同时需要具备高可信度与长寿命，从而减少停播故障，且规避了频繁更换卫星和停播所需费用及损失。
2.3.1 卫星数字广播
通过卫星来传送广播电视信号是卫星现代化技术飞跃性的发展，在广播电视数字化传输体系中，卫星数字传输相当必要。
2.3.2 卫星转播车和现场直播车
直播车与转播车节目输送方式更加丰富，使活动直播安全得到有力保障。相关车载体系统不但能够高质量传输无线数字化信号，执行高质量转播任务和相关直播操作，还能够在非正常情况下，独立应对紧急制作及相关传输任务。
结束语
多媒体广播技术的发展带动着相应数字化通信的进一步发展，使得相应的无线通信技术也有了新的发展方向。而且在现在社会上存在的微波传输技术中主要有两项技术手段可以应用在相应的广播通信技术上面，这两项技术的特点都会使得广播信息的传输能够更加顺利的进行，使其更加符合社会发展的需求。而且在现在社会上广播信息的数字化也处在一个高速发展的过程，为了响应这种发展就需要对相关的技术做到更好的改善，使得广播传输的质量和传播道路都有相应的提高，从而使得广播传输行业的发展更加符合社会的需求。
参考文献
[1]赵孟，卢山.数字微波通信技术的发展及应用探析[J].信息与电脑（理论版），2013（7）.
数字通信系统范文第5篇
关键词：铁路调度通信系统；组网；数字中继
中图分类号：U285 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2011)07-0000-02
Railway Integrated Services Digital Dispatching Communication System
Cao Qing
(Chengdu Communications Section,Guiyang Integrated Workshop,Guiyang55003,China)
Abstract:Railway dispatching communication system is the section of road dispatcher for the command section of its jurisdiction and within the operational links between the station attendant special communications equipment for the rail transport industry to provide real-time information and achieve unity command of the important railway means of transport,thus scheduling the production of communication in railway transport plays a significant role.With high-speed rail is accelerating the process,developed in line with China Railway operating characteristics,with digital,integrated,flexible networking features such as dispatching communication system is of great significance.This paper describes the overall structure of the railway digital dispatching system,the railway scheduling system discussed the strengths and weaknesses,about the railway scheduling system introduced features of the hardware components
Keywords:Railway dispatching communication system;Networking; Digital relay
一、现有调度通信系统存在的问题及解决思路
铁路调度通信作为一项专用通信手段，因其功能的专业性和应用的特殊性造成与公网在通信、信令、组网方式上有很大的不同，在政策、技术、市场等客观条件的限制下，铁路专用通信网不可能得到像公网一样的发展机会。首先，通信系统有全程全网的特点，网络达到一定的规模才可以产生效益，如果仅仅用来满足铁路运输行业内部需求并依靠自身的投入产出而达到迅速发展是非常困难的。其次，为了保证专网的安全性、完整性，铁路专用通信网的发展也受到各种政策条件的限制。故铁路调度技术发展缓慢，现有的铁路调度电话多为模拟制式，设备故障率高，通话质量较差，且业务单一，难于适应日益繁忙的运输生产形势。
（一）铁路调度通信存在的问题:
1.技术落后：既有的专用通信设备大部分仍为模拟电路，选叫速度慢，接续时间长，通话质量不高。
2.组网方式单一：调度总机与其所管辖的调度分机的拓扑结构为模拟共线方式，且仅完成调度选叫和通话功能。而且铁路现有专网内通信基础设备繁多、机型复杂、各种专用设备自成体系，造成了分散在铁路现场的专用通信设备重复设置，无法实现技术综合，也造成了极大的资源浪费。这种单一的组网方式，难以满足现场复杂多样的需要和向数字化、宽带化、综合化演进的要求。
3.可靠性低：系统采用分立器件构成，易损件多，故障多，维护费用高，可靠性差。针对现有铁路调度系统的弊病，应采用一种全新的数字调度系统淘汰原有模拟调度设备，改变铁路专用通信落后的局面。在数字调度系统的开发研制中，笔者认为应从以下方面进行考虑。
（二）解决思路
1.采用先进的程控交换技术、数字通信技术、计算机控制等技术开发研制新一代的数字调度系统设备仁总机、分机、通话选叫设备)，使其具有模拟调度设备无可比拟的集成度高、容量大、呼叫处理能力强、接续快、服务功能丰富等特点;传输平台选择光传输网，使其信号在传输过程中，具有全数字化、低衰耗、高清晰度、高容量等优点，以适应现代通信网数字化、智能化、宽带化的发展方向。
2.设计多种网络拓扑结构，改变模拟调度电话组网单一的弊病，适应各种传输业务和传输技术;具备数字中继、2B+D、环路中继、模拟等多种接口，适应铁路专用通信网内设备机型的复杂多样。
3.系统采用无阻塞交换技术，具有大话务量处理能力;采用模块化设计，保证系统易于升级、扩充方便;重要模块双热备份;采用自愈技术提高传输通道保护能力等，从多方面保证统稳定可靠工作。
二、铁路数字调度系统总体结构
铁路数字调度系统由调度总机(主系统)、调度分机(分系统)、调度所通话选叫设备(调度台>、传输通道组成。
一般地，调度总机(主系统)设置在各铁路局或大站，是系统的调度指挥中心；分机(分系统)设置在铁路沿线各车站，供车站值班员使用。通话选叫设备放置在调度所内，主要为调度员提供一个适合工作环境、符合人机工程学原理的操作平台。调度总机通常设置在调度所附近的调度机械室内。
由于调度总机与分机之间、调度分机与分机之间的物理距离较远，所以需要通过传输系统实现通信业务，可用实回线、电缆、光缆作为传输通道。
（一）铁路调度通信的特殊性
铁路调度通信的特殊性主要体现在：
1.通信方式;总机到分机为指令型，分机到总机为请示汇报型
总机(调度员)对各车站分机(值班员)的通话有主控权，根据工作需要，总机能单呼、组呼、全呼该调度区段内的分机，可随时与分机通话、下达调度命令、收点、询问列车运行情况等。分机呼叫总机按热线方式。而各车站分机之间不经调度员同意不允许互相通话，亦不允许监听调度区段内的通信。
2.操作方式：双向呼叫一键到位
调度指挥要求时实性高，操作简单，只需按键，呼叫自动实现，无须拨号过程。
3.区段调度通信网络结构:点对多点，网内设备复杂
区段调度电话完成的是调度所调度员仁总机)与其所管辖的调度区段仁沿铁路沿线)内各车站值班员之间的通信，属于集中式多点专用系统，通常需要在一个车站上下几条话路，且区段内各种调度设备和种类繁杂多样。
（二）铁路调度系统功能需求分析
铁路调度通信由于其功能的专业性和应用的特殊性，决定了其应具备以下基本功能：
1.铁路调度指挥功能
铁路调度指挥功能是调度通信设备最重要的功能，且具有与其他通信设备不同的重要特点。调度员具有主控权，与值班员之间可以实现优先通话和无阻塞通话。调度员利用按键或摘机，直接呼叫或应答某个被调度用户，也可同时呼出或应答一组或全部被叫调度用户，实施调度分接或并接功能。调度员可进行中继调度、中继汇接、限制出中继等有关调度通信事项，还可直接利用中继与上级调度通信连接，构成树型调度指挥网。
2.自动交换功能
调度员与值班员员间、值班员间、调度用户与中继间可直接拨号。需要说明
的是，调度通信的自动交换功能属于辅助功能，对新业务的增设要依据用户的要求设定，必要时，可限制拨外线和长途电话。
3.中继组网功能
调度系统设有标准的2Mbit/s接口，可与其他数字传输系统配合，组成数字调度系统网络。调度系统具有数字、模拟兼容组网能力，配备环路、数字、磁石等各种中继接口，整合现场各种现有设备，满足专用通信网各种业务传输的需要。调度系统设备可多台互连，组成自动数字调度网，或与其他调度设备配合，实现多级调度。
4.其他功能
通过键盘、鼠标、触摸屏的配置，为调度用户提供友好界面，实现远端实时视频监测，通信状态显示直观，操作简单方便；数据传输功能；电话会议功能等。
三、调度系统硬件组成特点
（一）开放平台上的模块化设计
系统基于全数字程控交换技术，采用开放平台上的模块化设计思想，其软硬件均采用模块化结构，几用户可以根据需要选择不同的软硬件模块，构成自己的应用系统。机架采用国家标准尺寸的积木式结构，根据不同容量的需求，进行灵活配置，任意叠加。主要模块有：主处理机模块、时钟模块、普通用户模块(Z)，2M数字中继模块、调度台2B+D)接口模块、双音多频仁DTMF)模块、会议模块、环路中继模块、模拟电路模块及各种数据接口模块、无线适配口仁RI)等。除主处理机模块、时钟模块、电源模块外，其余模块主要完成对外接口及对内通信功能。各模块均有自己的CPU单元，模块间做到相互独立，其中主处理机及时钟模块可1:I冗余配置。为完成调度通信、数据传输及不同组网要求，主处理机的数字交换网((D SN)的PCM母线分别直接和用户电路、2B+D电路、2M数字中继电路、信号收发电路等连接以实现话音、数据处理和处理机间通信。
（二）具有多种中继方式便于组网
系统配备数字中继模块和环路中继模块，通过数字中继与长途通信系统组网.数字中继上传送的信令既可以是中国一号信令，也可以是七号信令。系统通过环路中继与公用电话交换网连接，完成调度用户与公用电话交换用户之间的通信，通过环路中继还可与其他调度系统相连接，完成通信功能。系统终端接口方式还有磁石用户线接口、模拟用户线接口、ISDN接口等。
（三）分级控制提高系统可用性
调度总机的控制方式采用主处理机和功能模块处理机两级方式控制，每块功能电路板上的微处理器都具有智能处理功能，负责本模块的一些基本操作并通过异步串行通信总线与主CPU通信。采用多处理机可以提高系统的处理能力，提高可靠性与可用性，改进实时响应速度和方便地进行扩容。
（四）信号方式灵活
使用的信令方式有用户信令和局间信令两种。用户信令有模拟用户信令和数字用户信令，模拟用户信令用于普通电话终端与交换机之间的协议;数字用户信令在ISDN的用户终端与网络接口间使用的协议，通过ISDN的基本数率接口或基群数率接口的D通道进行信令的双向传送，局间信令具有中国一号信令和七号
信令功能。
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