1Communicationsystems

通信系統(tǒng)2通信目標(biāo)：克服信息源與收信者之間在地理（距離）上的障礙,迅速而準(zhǔn)確地傳送信息。實(shí)質(zhì)：信息的傳輸和交換?，F(xiàn)代通信：以電信號(hào)的形式或電-光-電的形式傳遞語音、數(shù)據(jù)、圖像和文本等信息。實(shí)例：電報(bào)、電話、傳真、數(shù)據(jù)傳輸、可視電話…廣播、電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、遙測、遙控…

3通信系統(tǒng)是傳送信息所需設(shè)備的總和。信息源發(fā)送設(shè)備傳輸媒介接收設(shè)備收信者干擾通信系統(tǒng)的組成4通信系統(tǒng)LEO(765KM)尋呼臺(tái)LAN廣播網(wǎng)有線電視網(wǎng)GEO(35860KM)地球站交換中心公用電信網(wǎng)基站移動(dòng)通信網(wǎng)5《通信系統(tǒng)》課程《通信系統(tǒng)》為通信工程專業(yè)課，主要介紹目前常用的三種通信系統(tǒng)：光纖通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)和移動(dòng)通信系統(tǒng)。通過學(xué)習(xí)該課程，將通信理論與實(shí)際系統(tǒng)緊密相結(jié)合，開拓視野，為適應(yīng)未來工作打下良好基礎(chǔ)。6《通信系統(tǒng)》課程本課程的基本要求掌握三種典型的通信系統(tǒng)的工作原理、實(shí)際系統(tǒng)構(gòu)成、主要技術(shù)及特點(diǎn)，了解其規(guī)劃設(shè)計(jì)方法和發(fā)展趨勢。本課程的學(xué)習(xí)方法理論聯(lián)系實(shí)際7《通信系統(tǒng)》課程

課時(shí)安排 通信系統(tǒng)概論2學(xué)時(shí)光纖通信系統(tǒng)12學(xué)時(shí)衛(wèi)星通信系統(tǒng)14學(xué)時(shí)移動(dòng)通信系統(tǒng)18學(xué)時(shí)其他通信系統(tǒng)與通信網(wǎng)2學(xué)時(shí)

合計(jì)48學(xué)時(shí)3學(xué)分8第一章通信系統(tǒng)概論1.1通信系統(tǒng)的組成1.2通信系統(tǒng)的分類1.3通信技術(shù)的發(fā)展1.4通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)91.1通信系統(tǒng)的組成組成

信息源、發(fā)送設(shè)備、傳輸媒介、接收設(shè)備和收信者信息源

電話機(jī)、攝像機(jī)等送出的話音或圖像信息,以及計(jì)算機(jī)送出的數(shù)據(jù)流等;信息源發(fā)送設(shè)備傳輸媒介接收設(shè)備收信者干擾通信系統(tǒng)的組成10

收信者

人或設(shè)備,一般通稱為信宿發(fā)送設(shè)備:

完成信息源與傳輸媒介之間的匹配,對從信源來的信號(hào)進(jìn)行處理,使之轉(zhuǎn)換為適合于媒介傳輸?shù)男盘?hào)形式。傳輸媒介:

用以傳送信息的媒介,其特性決定了發(fā)送設(shè)備應(yīng)采用的信號(hào)變換方式。有線無線光纖或電纜長波、中波、短波、微波、激光，頻譜很寬短波、微波中繼、衛(wèi)星和移動(dòng)通信系統(tǒng)等

通信系統(tǒng)的組成11

干擾一般認(rèn)為：通信系統(tǒng)的干擾是由傳輸媒介引入的。接收設(shè)備作用

對接收信號(hào)進(jìn)行與發(fā)送設(shè)備相反的變換處理，以便恢復(fù)發(fā)送端信息源送出的信號(hào)。由于接收的信號(hào)已疊加有噪聲干擾，接收設(shè)備應(yīng)盡可能地抑制干擾，使所恢復(fù)的信號(hào)盡可能準(zhǔn)確。

通信系統(tǒng)的組成12第一章通信系統(tǒng)概論1.1通信系統(tǒng)的組成1.2通信系統(tǒng)的分類1.3通信技術(shù)的發(fā)展1.4通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)131.2通信系統(tǒng)的分類及教學(xué)內(nèi)容傳輸信號(hào)特征數(shù)字通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)現(xiàn)代的通信系統(tǒng)幾乎全是數(shù)字通信系統(tǒng)。本課所討論的各類通信系統(tǒng)都是數(shù)字通信系統(tǒng)

本課各章討論的通信系統(tǒng)是按不同媒介特性和應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)用通信系統(tǒng)。14信道

比傳輸媒介含義更廣泛，包括傳輸媒介，發(fā)、收信機(jī)的前端，甚至調(diào)制解調(diào)器，是廣義的“信道”；傳輸媒介是狹義的“信道”。

通信信道可分為有線信道和無線信道。

第2章光纖通信系統(tǒng)(有線信道)

討論光纖的傳輸特性、光器件和系統(tǒng)設(shè)備、SDH(synchronousdigitaihierarchy,同步數(shù)字系列)光纖組網(wǎng)、保護(hù)與恢復(fù)等。15

第3章衛(wèi)星通信系統(tǒng)

系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)、鏈路傳輸工程、多址技術(shù)以及星載和地球站設(shè)備。衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。

第4章移動(dòng)通信系統(tǒng)系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境下的電波傳播特性，系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和基本技術(shù),介紹GSM系統(tǒng)和IS-95系統(tǒng)，對第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)和第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行介紹。

第五章其他通信系統(tǒng)與通信網(wǎng)16第一章通信系統(tǒng)概論1.1通信系統(tǒng)的組成1.2通信系統(tǒng)的分類1.3通信技術(shù)的發(fā)展1.4通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)171.3通信技術(shù)的發(fā)展1.3.1早期發(fā)展19世紀(jì)30~50年代:1838年塞繆爾·莫爾斯發(fā)明有線電報(bào)，至1844年己能傳送40mile(1mile~1.6km)；1858年大西洋海底電纜第一次解決了越洋通信，但原始的電纜帶寬較窄，90個(gè)字的電報(bào)需要花費(fèi)67min。19世紀(jì)70年代：1873年詹姆斯·麥克斯韋提出電磁波輻射原理；1876年貝爾發(fā)明電話。19世紀(jì)未：1895年古列爾默·馬克尼發(fā)明無線電報(bào)。20世紀(jì)初：1901年跨越大西洋(長波)無線電報(bào)開通；1907年電子管被發(fā)明，數(shù)年后開始用于長、中、短波的電報(bào)、電話；1918年調(diào)幅廣播和超外差收音機(jī)問世；1925年出現(xiàn)明線三路載波電話。20世紀(jì)30年代：調(diào)制理論和多路復(fù)用技術(shù)更進(jìn)一步地發(fā)展；1936年調(diào)頻廣播開播；1937年發(fā)明脈沖編碼調(diào)制；1938年廣播電視開播。181.3.1

早期發(fā)展20世紀(jì)80年代：超大規(guī)模集成電路制成；光纖通信進(jìn)入實(shí)用階段；移動(dòng)通信迅速發(fā)展；綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)崛起。20世紀(jì)40年代：1940-1945年二次世界大戰(zhàn)刺激了雷達(dá)和微波通信的發(fā)展；1948年發(fā)明晶體管；香農(nóng)提出信息論。20世紀(jì)50年代：1950年時(shí)分多路技術(shù)用于電話；1958年發(fā)射第一顆通信衛(wèi)星。20世紀(jì)60年代：激光器件出現(xiàn)并進(jìn)一步完善；發(fā)明集成電路；1962年第一顆同步通信衛(wèi)星發(fā)射入軌；彩色電視機(jī)問世；出現(xiàn)高速計(jì)算機(jī)；數(shù)字傳輸理論與技術(shù)迅速發(fā)展。20世紀(jì)70年代：大規(guī)模集成電路出現(xiàn)并進(jìn)一步發(fā)展；1977年第一條光纖通信線路投入運(yùn)行；商用國際衛(wèi)星通信組織(系統(tǒng))建立；程控?cái)?shù)字交換機(jī)進(jìn)入實(shí)用階段：微處理機(jī)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用迅速發(fā)展?？偨Y(jié)：早期的通信網(wǎng)業(yè)務(wù)單一，以電路交換為主，主要提供固定的電話、電報(bào)業(yè)務(wù)。191.3.2通信技術(shù)的近期發(fā)展

通信業(yè)務(wù)的發(fā)展通信技術(shù)的發(fā)展通信網(wǎng)的發(fā)展20

通信業(yè)務(wù)的發(fā)展多媒體業(yè)務(wù)：話音、圖像和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等。寬帶化：不同業(yè)務(wù)有不同的QOS要求，并需要不同的傳輸速率來支持。為支持多媒體業(yè)務(wù),通信網(wǎng)需要比只支持單一話音業(yè)務(wù)時(shí)的帶寬要寬得多。局域網(wǎng)的互聯(lián)、高速文件的傳輸、文本或軟件的下載等,也需要通信網(wǎng)提供寬的帶寬。移動(dòng)化、個(gè)人化

21

移動(dòng)通信業(yè)務(wù)

是近年來發(fā)展最快的通信領(lǐng)域之一，表現(xiàn)在市場的不斷擴(kuò)大和技術(shù)體制不斷更新。目前全球的兩種主要移動(dòng)通信制式GSM和IS-95，以話音業(yè)務(wù)為主，同時(shí)可傳送低速數(shù)據(jù)信息。正在投入商業(yè)營運(yùn)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)IMT-2000，以較高的傳輸速率支持多媒體業(yè)務(wù)。新一代系統(tǒng)(也稱為4G)的體制和關(guān)鍵技術(shù)已成為研究熱點(diǎn)。通信業(yè)務(wù)的發(fā)展221.3.2通信技術(shù)的近期發(fā)展

通信業(yè)務(wù)的發(fā)展

通信技術(shù)的發(fā)展通信網(wǎng)的發(fā)展23交換早期的電路交換方式不適應(yīng)突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸和交換的需要。在整個(gè)電信業(yè)務(wù)中，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的比重越來越大，交換方式正從電路交換向分組交換方式過渡。ATM交換機(jī)和IP(internetprotocol，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)路由器是數(shù)據(jù)分組交換網(wǎng)的主要類型的節(jié)點(diǎn)。通信技術(shù)的發(fā)展24傳輸現(xiàn)代通信網(wǎng)的核心網(wǎng)由光纖傳輸網(wǎng)和數(shù)字交叉連接(digitalcrossconnection，DXC)或光交叉連接(opticalcrossconnection,OXC)設(shè)備構(gòu)成，以滿足用戶對系統(tǒng)通信容量日益高漲的要求。采用波分復(fù)用(wavelengthdivisionmultiplexing,WDM)的全光網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前核心網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展方向。通信技術(shù)的發(fā)展25接入網(wǎng)

有線雙絞線窄帶話路Modem接入，速率只有幾十kb/s。非對稱數(shù)字用戶線(ADSL)的速率可達(dá)512kb/s~2Mb/s。寬帶光纖接入已成為當(dāng)前的關(guān)注熱點(diǎn)，光纖到路邊，光纖到戶。無線無線接入方面已開始商用，如3G系統(tǒng)2Mb/s接入。無線局域網(wǎng)(WLAN)作為無線寬帶(速率可達(dá)100Mb/s)接入網(wǎng)，也將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。通信技術(shù)的發(fā)展261.3.2通信技術(shù)的近期發(fā)展

通信業(yè)務(wù)的發(fā)展通信技術(shù)的發(fā)展

通信網(wǎng)的發(fā)展27互聯(lián)和融合通信網(wǎng)發(fā)展趨勢的最大特點(diǎn)是互聯(lián)和融合。電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)的“三網(wǎng)融合”。“三網(wǎng)融合”不僅是網(wǎng)絡(luò)層上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，更主要的是業(yè)務(wù)層上的相互滲透和交叉，并有待于行業(yè)管理和政策方面趨于統(tǒng)一。基于TCP/IP協(xié)議的因特網(wǎng)是一個(gè)熱點(diǎn)。

通信網(wǎng)的發(fā)展28第一章通信系統(tǒng)概論1.1通信系統(tǒng)的組成1.2通信系統(tǒng)的分類1.3通信技術(shù)的發(fā)展1.4通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)291.4通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)有效性在給定的信道上單位時(shí)間所能傳送信息的多少可靠性接收端所恢復(fù)信號(hào)的準(zhǔn)確程度模擬通信系統(tǒng)有效性：在給定信道(即給定帶寬)內(nèi)可傳話路數(shù)的多少?？煽啃裕航邮赵O(shè)備輸出端的信噪比(平均信號(hào)功率與噪聲功率之比)來表示。30數(shù)字通信系統(tǒng)有效性用在給定信道內(nèi)的信息傳輸速率Rb(b/s，比特/秒)來表示對于(0，1)等概率出現(xiàn)的二進(jìn)碼，一個(gè)碼元符號(hào)所攜帶的信息量為lb。M進(jìn)制