通信技術入門第1頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月通信：各種信息的傳遞現(xiàn)代通信（電信）

：使用電波或光波雙向傳遞信息的技術。如電報、電話、傳真等。第2頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月通信三要素：

信源（信息的發(fā)送者）

信宿（信息的接收者）

信道（信息的載體與傳播媒介）產生和發(fā)送信息的一端信源信宿通信線路信道噪聲外界的干擾接收信息的一端發(fā)(受)話人—信源(宿)話音為所傳的信息電話線是傳播媒介電話線中的電流是載體1.3.1概述第3頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月信道的種類按傳輸?shù)男盘栴愋涂蓪⑿诺婪譃椋耗M信道：傳輸連續(xù)的模擬信號的信道 例如：傳輸語音信號的架空明線、雙絞線，傳輸廣播電視信號的寬帶同軸電纜數(shù)字信道：傳輸離散的數(shù)字信號

例如：傳輸計算機通信所用的信號的基帶同軸電纜、光纜等第4頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月兩類數(shù)字信號：基帶信號：用兩種不同的電壓值表示數(shù)字1和0的信號，需在數(shù)字信道上傳輸。寬帶信號：將基帶信號進行調制，將其頻譜搬移到較高的頻率處而形成的模擬信號，這種模擬信號可以采用頻分復用技術在模擬信道上傳輸。第5頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月調制解調（進行遠距離傳輸）調制（Modulation）將基帶數(shù)字信號的波形變換為適合于模擬信道傳輸?shù)哪M信號波形。（將數(shù)字信號轉換成模擬信號）解調（Demodulation）將由調制器變換過的模擬信號波形恢復成原來的基帶數(shù)字信號波形。（將模擬信號轉換成數(shù)字信號）基本調制方法：

調幅，調頻，調相第6頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月多路復用（降低傳輸成本）多路復用 為了提高線路利用率，總是設法在一條傳輸線路上，傳輸多個模擬信號（例如，話路信息）或數(shù)字信號，這就是多路復用。多路復用技術通常有： 頻分復用，時分復用，碼分復用，波分復用

信道多路復用器多路復用器終端終端終端終端終端終端終端終端第7頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)字通信的優(yōu)點抗干擾能力強，差錯可控制，無噪聲積累，傳輸質量高靈活性好，能適應多種應用需求，聲音、圖像、數(shù)據(jù)均可傳輸傳輸?shù)臄?shù)字信號可以直接由計算機進行存儲、管理和處理數(shù)字信號的加密比模擬信號容易，所以通信的安全性高數(shù)字電路容易用超大規(guī)模集成電路實現(xiàn)，有利于通信設備的小型化、微型化，也降低了功耗1.3.2數(shù)字通信第8頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)字通信的應用當今長途電話系統(tǒng)的中繼通信衛(wèi)星電視數(shù)字傳輸：用數(shù)字傳輸技術傳輸模擬信號1.3.2數(shù)字通信第9頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標數(shù)據(jù)傳輸速率(簡稱數(shù)據(jù)速率,datarate)指實際進行數(shù)據(jù)傳輸時單位時間內傳送的二進位數(shù)目計量單位：“位/秒”(bps)、“千位/秒”(kbps)、“兆位/秒”(Mbps)或“千兆位/秒”(Gbps)等信道帶寬(也稱為信道容量,bandwidth)一個信道允許的最大數(shù)據(jù)傳輸速率信道帶寬與采用的傳輸介質、傳輸距離、多路復用方法、調制解調方法等密切相關誤碼率(errorrate)指數(shù)據(jù)傳輸中規(guī)定時間內出錯數(shù)據(jù)占被傳輸數(shù)據(jù)總數(shù)的比例端－端延遲(end-enddelay)指數(shù)據(jù)從信源傳送到信宿所花費的時間。1.3.2數(shù)字通信第10頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3.3光纖通信和無線通信（1）傳輸介質的類型與特點（2）光纖通信（3）無線通信第11頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月傳輸介質的類型與特點介質類型特點應用金屬導體雙絞線成本低，易受外部高頻電磁波干擾，誤碼率較高；傳輸距離有限固定電話本地回路、計算機局域網同軸電纜傳輸特性和屏蔽特性良好，可作為傳輸干線長距離傳輸載波信號，但成本較高固定電話中繼線路、有線電視接入光導纖維光纜傳輸損耗小，通訊距離長，容量大，屏蔽特性非常好，不易被竊聽，重量輕，便于運輸和鋪設。缺點是精確連接兩根光纖很困難電話、電視等通信系統(tǒng)的遠程干線，計算機網絡的干線無線無線電波微波紅外線激光建設費用低，抗災能力強，容量大，無線接入使得通信更加方便.但易被竊聽、易受干擾廣播，電視，移動通信系統(tǒng)，計算機無線局域網第12頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月雙絞線和同軸電纜原理：利用電流(電壓)傳輸信息雙絞線分類3類線(10Mb/s)；5類線(100Mb/s)；6類線(200Mb/s)無屏蔽雙絞線(UTP)；屏蔽雙絞線(STP)同軸電纜內層導線金屬屏蔽外絕緣層絕緣體同軸電纜分類基帶同軸電纜（50Ω）傳輸數(shù)字信號寬帶同軸電纜（75Ω）傳輸模擬信號信號線地線套管無屏蔽雙絞線第13頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2.光纖通信傳輸介質：光纖（光纜）傳輸?shù)男盘枺汗庑盘杺鬏斔俾剩?Gb/s以上包層纖芯光纖的構成第14頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月光纖與光纜多根光纖保護層防止光泄漏的吸收外殼起保護作用的防護層外絕緣層光線光波在光纖中的傳播光導纖維（光線的入射角足夠大時，就會出現(xiàn)全反射，重復此過程，光就沿著光纖傳播下去）纖芯

包層保護層光波光纜光纖保護層第15頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月光纖通信原理電信號驅動電路光源中繼器輸出電路電信號發(fā)送單元(電/光轉換)傳輸單元接收單元(光/電轉換)光調制器光纖光纖放大電路光檢測器光纖主要用于傳輸數(shù)字信號，0信號或1信號直接對光進行調制(即控制激光的通或斷——幅移鍵控ASK)光波的頻率為1014～1015Hz，目前一束光每秒能攜帶2.5G或10G的二進位信號，通過波分多路復用（WDM）技術還可達到更大的通信容量在發(fā)送端，由需要傳輸?shù)臄?shù)字信號（電信號）去驅動一個光源（半導體激光器或發(fā)光二極管），并對發(fā)出的光信號進行調制在接收端，信號經放大后由光檢測器（半導體光電管）進行檢測、解調，轉換成電信號之后輸出調制后的光信號通過光纖進行傳輸，為了補償光纖線路的損耗，消除信號失真和噪聲干擾，每隔一定的距離要接入中繼器第16頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月無線通信原理：模擬信號或數(shù)字信號使用電磁波調制后進行傳輸1041051061071081091010101110121013101410151016Hz雙絞線同軸電纜AM廣播FM廣播和TV衛(wèi)星地面微波光纖紫外線紅外線可見光微波無線電波超短波中波短波電磁波的種類與頻率范圍

無線電波: 104～1011(Hz) 中波： 0.3～3(MHz) 短波： 3～30(MHz) 超短波： 30～300(MHz) 微波： 0.3～300(GHz)紅外線： 1011～1014(Hz)可見光： 1014(Hz)紫外線： 1014～1016(Hz)

無線廣播電視、通信通信第17頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月微波通信微波：300MHz～300GHz范圍內的電磁波，波長為1m～1mm特點：直線傳播，不能沿地球表面?zhèn)鞑ィo繞射性），需要每隔幾十公里設立一個中繼站容量大、可靠性高建設費用低抗災能力強應用：長途電話、蜂窩移動電話、全數(shù)字高清晰度電視（HDTV）等第18頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信:中繼站在人造地球衛(wèi)星上的一種微波通信優(yōu)點：通信距離遠、頻帶寬、容量大、抗干擾強、通信穩(wěn)定缺點：造價高、技術復雜、有較大延時、同步軌道衛(wèi)星數(shù)目僅180顆通信衛(wèi)星地面站1地面站2地球衛(wèi)星衛(wèi)星衛(wèi)星地球35800公里赤道上方高度為35800公里的地方為地球同步軌道，衛(wèi)星的運行周期與地球自轉一圈的周期相同，在地面上看這種衛(wèi)星好似靜止不動。一顆同步軌道衛(wèi)星覆蓋約120°，3顆同步定點軌道衛(wèi)星可以覆蓋地球的幾乎全部面積，進行二十四小時的全天候通信第19頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3.4移動通信（1）什么是移動通信（2）移動通信原理（3）第2代和第3代移動通信第20頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月什么是移動通信？處于移動狀態(tài)的對象相互間的通信，如手機、無繩電話、尋呼系統(tǒng)等優(yōu)點：克服通信終端位置對用戶的限制，快速和及時地傳遞信息基站移動臺（手機）移動電話交換中心公用電話網第21頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月蜂窩移動通信原理每10km～20km的區(qū)域稱為單元（形似蜂窩），單元的中央建有一個基站，該單元內所有手機都向該基站發(fā)送信號并接收基站發(fā)給的信號所有單元既相互分割，又彼此有所交疊，連成整個移動通信服務網所有基站都通過微波或電纜、光纜與移動交換中心通信手機每個時刻都處于某個特定單元的基站控制之下，通話時使用兩個頻率（一個上行頻率，一個下行頻率），同一單元內同一時刻的不同手機使用不同的頻率進行通信，相互不影響每個蜂窩單元中有200多個信道(GSM)。相鄰單元不允許使用相同的頻率，不相鄰單元的頻率允許重用移動交換中心電話交換中心第22頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月第二代移動通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖菙?shù)字化的語音/文字信號使用頻段：900MHz/1800MHz我國使用的2種標準：GSM（歐洲移動通信系統(tǒng)，也稱全球通、全數(shù)字系統(tǒng))中國電信的GSM網已基本實現(xiàn)縣以上城市的覆蓋,

接入號有139～135、130采用頻分多路復用技術(分為124個上下行信道)和時分多路復用(每個信道8個連接)，每個蜂窩理論上支持992個連接，實際上可有200多個CDMA(碼分多址接入，CodeDivisionMultipleAccess)所有手機都占用相同帶寬和頻率，在整個頻段上進行信號傳輸,但它們分別采用不同的編碼原理加以區(qū)分，即CDMA給每一手機分配一個唯一的碼序列（擴頻碼），并用它對承載信息的信號進行編碼抗干擾能力強，系統(tǒng)容量大，接通率高，噪聲小，第23頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月第三代數(shù)字移動通信系統(tǒng)第2代移動通信的不足：（1）數(shù)據(jù)傳輸速率過低（9.6kb/s或57kb/s）（2）容量有限，不能滿足發(fā)達地區(qū)手機用戶高度密集的要求。（3）不能實現(xiàn)覆蓋全球的無縫連接第3代移動通信技術（簡稱3G）的目標：（1）全球漫游（2）適應多種環(huán)境，地面移動通信與衛(wèi)星移動通信相結合