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現(xiàn)代通信原理 第 1章 緒 論 通信的基本概念 衡量通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo) 數(shù)字通信的主要特點(diǎn) 現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展目標(biāo) 通信的基本概念 通信的定義 通信的分類 通信系統(tǒng)的組成 通信的定義 通信的一般定義是:從一個(gè)地方向另一個(gè)地方進(jìn)行消息的有效、可靠的傳送與交換。傳送或交換信息所需的一切技術(shù)設(shè)備的總和,稱為通信系統(tǒng)。 通信的分類 1. 按通信業(yè)務(wù)種類劃分 2. 按用戶類型劃分 3. 按傳輸媒介劃分 4. 按所傳的信號(hào)形式劃分 5. 按通信一方是否運(yùn)動(dòng)劃分 6. 按設(shè)備的工作頻段劃分 表 通信頻段及傳輸媒介 7. 按調(diào)制方式劃分 8. 按多地址復(fù)用方式劃分 9. 按消息傳送的方向分 10. 按數(shù)字信號(hào)排序劃分 11. 按通信的網(wǎng)絡(luò)形式 (拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) )劃分 表 通信頻段及傳輸媒介 頻率范圍 波 長(zhǎng) 符 號(hào) 傳輸媒介 用 途3 H z 3008m 104 話、數(shù)據(jù)終端、長(zhǎng)距離導(dǎo)航時(shí)標(biāo)3 0 k H z 30004m 103標(biāo)、電力線通信3 0 0 k H z 3 M H z 103m 102軸電纜、中波無(wú)線電調(diào)幅廣播、移動(dòng)陸地通信、業(yè)余無(wú)線電3 M H z 3 0 M H z 102m 10軸電纜、短波無(wú)線電移動(dòng)無(wú)線電話、短波廣播、定點(diǎn)軍用通信、業(yè)余無(wú)線電3 0 M H z 3 0 0 M H z 10m 1 軸電纜、波導(dǎo)、米波無(wú)線電電視、調(diào)頻廣播、空中管制、車輛通信、導(dǎo)航、集群通信、無(wú)線尋呼3 0 0 M H z 3 G H 0 c m 1 0 c 間遙測(cè)、雷達(dá)導(dǎo)航、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信、移動(dòng)通信3 G H z 3 0 G H z 1 0 c m 1 c 星和空間通信、雷達(dá)3 0 G H z 3 0 0 G H z 1 c m 1 m 波接力、射電天文學(xué)105G H z 107G H 103 10通信系統(tǒng)的組成 不論通信是何種形式都必須有 3個(gè)組成部分:一是發(fā)送端 , 二是接收端 , 三是收發(fā)端之間的信道 。 1. 模擬通信系統(tǒng) 2. 數(shù)字通信系統(tǒng) 3. 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 圖 抽象概括的一般通信系統(tǒng)模型 發(fā)送設(shè)備 信道 接收設(shè)備噪聲源信息源 受信者發(fā)送端 衡量通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo) 一般通信系統(tǒng)的性能指標(biāo) 模擬通信指標(biāo)的具體表述 數(shù)字通信指標(biāo)的具體表述 一般通信系統(tǒng)的性能指標(biāo) (1) 有效性:指消息的傳輸速度 。 一般主要指頻帶利用率 。 (2) 可靠性:指消息傳輸?shù)馁|(zhì)量 。 (3) 適應(yīng)性:指環(huán)境使用條件 。 (4) 標(biāo)準(zhǔn)性:指元件的標(biāo)準(zhǔn)性和互換性 。 (5) 經(jīng)濟(jì)性:指成本是否低 。 (6) 保密性:是否便于加密 。 (7) 維護(hù)性:是否方便維修和維護(hù) 。 模擬通信指標(biāo)的具體表述 1. 有效性 模擬通信系統(tǒng)的有效性通常用有效傳輸頻帶 (系統(tǒng)帶寬 )來(lái)衡量 , 同樣的消息用不同的調(diào)制方式 , 則需要不同的頻帶寬度 。 模擬系統(tǒng)的有效傳輸帶寬 系統(tǒng)同時(shí)傳輸?shù)脑捖窋?shù)也就越多 , 有效性就越好 。 2. 可靠性 模擬通信系統(tǒng)的可靠性用信噪功率比來(lái)衡量 。信噪功率比 S/ 通信質(zhì)量越高 。 數(shù)字通信指標(biāo)的具體表述 1. 信息量及平均信息量 “ 熵 ” 2. 傳輸速率 1) 碼元傳輸速率 2) 信息傳輸速率 3) 頻帶利用率 4) 可靠性指標(biāo) 數(shù)字通信的主要特點(diǎn) (1) 抗噪聲性能好 。 (2) 數(shù)字通信用到接力通信時(shí)可以消除噪聲的積累 。 (3) 差錯(cuò)可控 。 (4) 易加密 。 (5) 數(shù)字信號(hào)便于處理 、 存儲(chǔ) 、 交換 , 便于和計(jì)算機(jī)等連接 , 形成智能網(wǎng) 。 (6) 設(shè)備便于集成化和微型化 , 有高度的靈活性和通用性 。 現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展目標(biāo) (1) 現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)該能為用戶提供更大的吞吐量 、 更高的傳輸速率 、更低的延遲 , 以實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的高速運(yùn)行 。 (2) 現(xiàn)代通信技術(shù)向著數(shù)字處理技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用發(fā)展 , 使無(wú)線和有線通信走向數(shù)字化 , 通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)小型化和智能化 。 (3) 現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)當(dāng)能夠提供網(wǎng)絡(luò)硬件與軟件之間 、 以及網(wǎng)絡(luò)之間的“ 無(wú)縫 ” 連接 。 (4) 現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)當(dāng)支持任意類型的應(yīng)用 , 不僅能夠支持現(xiàn)有的各種通信業(yè)務(wù) , 而且也能支持未
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