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集群通信系统数字化的关键技术主要有：数字话音编码，数字调制技术，多址技术，抗衰落技术等。
1．数字话音编码
在数字通信中，信息的传输是以数字信号形式进行的，因而在通信的发送端和接收端，必须相应地将模拟信息转换为数字信号或将数字信号转换成模拟信号。
在通信系统中使用的模拟信号主要是话音信号和图像信号，信号的转换过程就是话音编码/话音解码和图像编码/图像解码。
在集群移动通信中，使用最多的信息是话音信号，所以话音编码的技术在数字集群移动通信中有着极其重要的关键作用。话音编码为信源编码，是将模拟话音信号变成数字信号以便在信道中传输。这是从模拟网到数字网至关重要的一步。高质量、低速率的话音编码技术与高效率数字调制技术同时为数字集群移动通信网提供了优于模拟集群移动通信网的系统容量。话音编码方式可直接影响到数字集群移动通信系统的通信质量、频谱利用率和系统容量。话音编码技术通常分为波形编码、声源编码和混合编码三类。混合编码能得到较低的比特速率。在众多的低速率压缩编码中，比如：子带编码SBC、残余激励线性预测编码RELP、自适应比特分配的自适应预测编码SBC—AB、规则激励长时线性预测编RPE—LTP、多脉冲激励线性预测编码以及码本线性预测编码CELP等。欧洲GSM选择了RPE— LTP编码方案，码率为8kb/s；美国和日本的数字蜂窝业选用了矢量和线性预测(VSELP)作为标准的数字编码方式，VSELP使用4．8kb/s数字信息可提高语音质量。话音编码技术发展多年，日趋成熟，形成的各种实用技术在各类通信网中得到了广泛应用。
(1) 波形编码
是将时间域信号直接变换成数字代码，其目的是尽可能精确地再现原来的话音波形。其基本原理是在时间轴上对模拟话音信号按照一定的速率来抽样，然后将幅度样本分层量化，并使用代码来表示。解码即将收到的数字序列经过解码和滤波恢复到原模拟信号。脉冲编起调制(PCM)以及增量调制(AM)和它们的各种改进型均属于波形编码技术。对于比特速率较高的编码信号(16kb/S一64kb/S)，波形编码技术能够提供相当好的话音质量，对于低速话音编码信号 (16kb/s)，波形编码的话音质量显著下降。因而，波形编码在对信号带宽要求不太严的通信中得到应用，对于频率资源相当紧张的移动通信来说，这种编码方式显然不适合。
(2) 声源编码
又称为参量编码，它是对信源信号在频率域或其它正交变换域提取特征参量，并把其变换成数字代码进行传输。其反过程为解码，即将收到的数字序列变换后恢复成特征参量，再依据此特征参量重新建立语音信号。这种编码技术可实现低速率语音编码，比特速率可压缩2kb/S—4．8kb/S。线性预测编码LPC及其各种改进型都属参量编码技术。
(3) 混合编码
是一种近几年提出的新的话音编码技术，它是将波形编码和参量编码相结合而得到的。以达到波形编码的高质量和参量编码的低速率的优点。规则码激励长期预测编码RPE—LPT即为混合编码技术。混合编码数字语音信号中包括若干语音特征参量又包括部分波形编码信息，它可将比特率压缩到4kb/S—16kb/S，其中在8kb/S—16kb/S内能够达到的话音质量良好，这种编码技术最适于数字移动通信的话音编码技术。
在众多的低速率压缩编码中，除上述规则码激励长期预测编码RPE—LTP外，还有如子带编码SBC、残余激励线性预测编码RELP、自适应比特分配的自适应预测编码SBC—AB、多脉冲激励线性预测编码以及码本激励线性预测编码CELP等。欧洲GSM选择了RPE—LTP编码方案，码率为13kb/S；北美DAMPS和日本拟采用CEIP方案，码率为8kb/S；美国和日本的数字蜂窝业(USDC和JDC)选用了矢量和激励线性预测(VSElP)为标难的数字编码方式，它使用4.8kb/S数字信息可提供高话音质量。
在数字通信发展的大力推动之下，话音编码技术的研究开发迅速，提出了许多编码方案。无论哪一种方案其研究的目标主要有两点：第一是降低话音编码速率，其二为提高话音质量。前一目的是针对话音质量好但速率高的波形编码，后一目的是针对速率低但话音质量却较差的声源编码。由此可见，目前研制的符合发展目标的编码技术为混合编码方案。
由于无线移动通信的移动信道频率资源十分有限，又考虑到移动信道的衰落会引起较高信道误比特率，因而编码应要求速率较低并应有较好的抗误码能力。对于用户来说，应要求较好的话音质量和较短的迟延。归纳起来，移动通信对数字语言编码的要求有如下几条：
- 速率较低，纯编码速率应低于16kb/S。
- 在一定编码速率下话音质量应尽可能高。
- 编解码时延应短，应控制在几十毫秒之内。
- 在强噪声环境中，应具有较好的抗误码性能，从而保证较好的话音质量。
- 算法复杂程度适中，应易于大规模电路集成。
2．数字调制技术
数字调制解调技术是集群移动通信系统中接口的重要组成部分，在不同的小区半径和应用环境下，移动信道将呈现不同的衰落特性。数字调制技术应用于集群移动通信需要考虑的因素有：
- 在瑞利衰落条件下误码率应尽量低；
- 占用频带尽量地窄；
- 尽量用高效率的解调技术，以降低移动台的功耗和体积；
- 使用的C类放大器失真要小；
- 提供高传输速率。
在给定信道条件下，寻找性能优越的高效调制方式一直是重要的研究课题。数字移动通信系统有两类调制技术，一是线性调制技术，另一类是恒定包络数字调制技术，前者如PSK、16QAM，后者如MSK、GMSK等(也称连续相位调制技术)。
目前国际上选用的数字蜂房系统中的调制解调技术有正交振幅调制(QAM)、正交相移键控(QPSK)、高斯最小频移键控(QMSK)、四电平频率调制 (4L—FM)、锁相环相移键控(PLL—QPSK)、相关相移键控(COR—PSK)、通用软化频率调制(GTFM)等。西欧GSM采用GMSK调制技术，北美和日本采用较先进的π/4 —QPSK。APCD(联合公安通信官方机构)和NASTD(国家电信局国防联合会)选择正交相移键控兼容(QPSK—C)作为项目25数字通信标准的调制技术。QPSK—C频谱效率高并且具有灵活性，它使用调制技术在12．5kHz带宽的无线信道上发送9．6bps信息，同时提供与未来线性技术的正向兼容性，这将使系统达到更高的频谱效率。
美国MOTOROLA新研制生产的800M数字集群移动通信系统，在16QAM调制技术基础上，自己研发的M16QAM技术。
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