光電世界--通信

1、信息傳遞的載體信息傳遞的載體-電和光電和光 一一. .信息傳遞的載體信息傳遞的載體-電磁波電磁波 二二. .信息傳遞信息傳遞( (通信通信) )技術的發(fā)展技術的發(fā)展 三三. .通信的基本概念通信的基本概念 四四. .通信系統(tǒng)的基本模型通信系統(tǒng)的基本模型 五五. .通信系統(tǒng)分類通信系統(tǒng)分類 六六. .通信系統(tǒng)的主要性能指標通信系統(tǒng)的主要性能指標 Why? How? 問題: 請同學們想一想所知道的通信方式通信方式有哪些? 這些通信方式使者是誰?也就是說誰把信息 傳給對方的? 信息傳遞的載體信息傳遞的載體-電和光電和光 一一. 信息傳遞的載體信息傳遞的載體-電磁波電磁波 n人們需要信息的傳遞 n信息

2、的傳遞需要使者-載體 n載體有 電話線中的電信號 網線中的電信號 同軸電纜中的電信號 空中的電磁波 光纖中的光信號 載波載波電磁波電磁波 一一. 信息傳遞的載體信息傳遞的載體-電磁波電磁波 下面我們將在了解電磁波本身特性的基礎上一起研究電磁 波是如何攜帶信息并把信息帶走的。 ？想想，為什么用電磁波？想想，為什么用電磁波？ 101 107 102 106 103 105 104 104 105 103 106 102 107 101 108 100 109 10-1 1010 10-2 1011 10-3 1012 10-4 1013 10-5 1014 10-6 1015 ELFVFVLF L

3、F MFHFVHFUHFSHFEHF 自由空間波長，自由空間波長，m 頻率，頻率，Hz 電力、電話電力、電話無線電、電視無線電、電視微波微波紅外紅外 可見光可見光 雙鉸線雙鉸線 同軸電纜同軸電纜 光纖光纖 衛(wèi)星衛(wèi)星/微波微波AM無線電無線電FM無線電無線電 通信波段劃分及相應傳輸媒介通信波段劃分及相應傳輸媒介 頻段頻段 劃分劃分 傳傳 輸輸 介介 質質 一一. 信息傳遞的載體信息傳遞的載體-電磁波電磁波 n話音 n長波 n中波 n短波 n微波 n紅外光 n可見光 頻率 （低） （高） 帶寬 （?。?（大） C=B2（1+S/N） 容量 （大） （?。?3003400HZ 30K300K 300

4、K3M 3M30M 1G100G 100G100000G 105G106G 一一. 信息傳遞的載體信息傳遞的載體-電磁波電磁波 想想：帶寬是什想想：帶寬是什 么？寬帶？誰決么？寬帶？誰決 定帶寬？定帶寬？ 二二. 通信的發(fā)展：通信的發(fā)展：郵政郵政 電信電信 郵政郵政電信電信 有線有線 無線無線 光通信光通信 1753年，蘇格蘭物理學家Charles Morris就提到電力可以傳遞信息。他 設計了一個方案，用一根根電線代表 字母，英語有26個字母，所以就需要 26根電線（當時根本沒有編碼技術的 概念）。用靜電發(fā)電機給每根電線充 電，然后通過靜電荷吸引另一端紙片， 紙片上的相應信息也就傳遞過來了。

5、 當時好幾十年內人們就是用這種方式 收發(fā)電報1。真正帶入我們進入電信 （Telecommunications）時代的是畫家 Samuel Morse。莫爾斯在亨利的指導 下發(fā)明了第一臺商用電報機。或許正 是由于畫家所具有的天才想象力，莫 爾斯不但給我們帶來了發(fā)報機，還給 我們帶來了密電碼. 有線電通信有線電通信 1837年摩爾斯電磁式有線電報 二二. 通信的發(fā)展通信的發(fā)展 1876年貝爾發(fā)明有線電話 二二. 通信的發(fā)展通信的發(fā)展 無線電通信： 1888年，德國赫茲發(fā)現電磁波 二二. 通信的發(fā)展通信的發(fā)展 無線電通信： 1895年俄國人波波夫發(fā)出第一份無線電報 二二. 通信的發(fā)展通信的發(fā)展 無線

6、電通信： 1895年意大利人馬可尼在英國取得無線電得專利 權， 成為無線電創(chuàng)始 人 二二. 通信的發(fā)展通信的發(fā)展 2021-7-2214 3000年前的烽火臺 光通信： 二二. 通信的發(fā)展通信的發(fā)展 二二. 通信的發(fā)展通信的發(fā)展 1880年，美國人貝爾（BELL）發(fā)明了光話系統(tǒng) 二二. 通信的發(fā)展通信的發(fā)展 光 話 機 原 理 圖 弧光燈 A B M N L 送話器 振動鏡振動鏡 缺點： 沒有理想的光源和傳光媒質 傳光距離短 可靠性差 光源傳光媒介 需解決問題需解決問題 問題：上述光通信方式的缺點是什么？問題：上述光通信方式的缺點是什么？ 1960年，年， 美國人梅曼（美國人梅曼（MAIMAN

7、）發(fā)明了第一臺紅寶石）發(fā)明了第一臺紅寶石 激光器。激光器。 波譜窄 方向性好 亮度高 頻率和相位一致 相干光：振動方向相同， 頻率相同，相位差恒定的光 氦-氖激光器 CO2激光器 二二. 通信的發(fā)展通信的發(fā)展 1966年，英國華裔科學 家高錕（C.K.Kao）提 出介質新概念的理論， 奠定現代光纖通信的理 論基礎， 被稱為光纖通 信之父。 石英的損耗1000dB/km 石英傳輸信息的 理論門限為20dB/km 二二. 通信的發(fā)展通信的發(fā)展 Optical networking 海底：光纜 太空：衛(wèi)星 地面：基站發(fā)射塔 v 通信: 信息（或消息）的傳輸和交換。（要求準確、 迅速,突破空間的限制）

8、 v消息：信息的物理表現形式。如語言、文字、 數據 或圖像等。 v信息：消息的內涵，即信息是消息中所包含的人們原來 不知而待知的內容。后面學習定量計算信息量的大小. 消息消息信息信息 三三. 通信的基本概念通信的基本概念 v 電通信：是利用電（電流或電波，包括光）來 傳遞信息?，F代通信一般均是指“電通信”。 v信號：消息的電的表示形式。在電通信系統(tǒng)中， 電信號是消息傳遞的物質載體。 v 通信系統(tǒng)：是完成傳遞信息任務所需要的一 切技術設備和傳輸媒介所構成的總體。 三三. 通信的基本概念通信的基本概念 一般模型一般模型 四四. .通信系統(tǒng)的基本模型通信系統(tǒng)的基本模型 通信系統(tǒng)的一般模型通信系統(tǒng)的一

9、般模型 信息源發(fā)送設備信息接收設備受信者 噪聲源 發(fā)送端接收端 信道 通信系統(tǒng)的一般模型由下列必須必須的設備組成 v 信源是消息的產生地， 其作用是把各種消息轉 換成原始電信號(基帶信號)。 q 電話機、電視攝像機和電傳機、計算機等各種數字終端設備 就是信源。前者屬于模擬信源，輸出的是模擬信號；后者是數 字信源，輸出離散的數字信號。 一般一般模型模型 v 發(fā)送設備的基本功能是將信源和信道匹配起來，即將信 源產生的消息信號變換成適合在信道中傳輸的信號(如已調 信號）。 一般模型一般模型 v 信道是指傳輸信號的物理媒質。在無線信道中，信道可 以是大氣（自由空間），在有線信道中，信道可以是明線、 電

10、纜、光纖。 自由空間 發(fā)送設備 信源 v 噪聲源是通信系統(tǒng)中各種設備以及信道中噪 聲與干擾的集中表現。 v 接收設備的基本功能是完成發(fā)送設備的反變換， 它的任務是從帶有干擾的接收信號中正確恢復出 相應的原始基帶信號來。 一般模型一般模型 信息源發(fā)送設備信息接收設備受信者 噪聲源 發(fā)送端接收端 信道 v 信宿,又稱受信者.是傳輸信息的歸宿點，其作用 是將復原的原始信號轉換成相應的消息。 ?課堂提問課堂提問:用通信系統(tǒng)一般模型解釋用通信系統(tǒng)一般模型解釋QQ語音聊天的過程語音聊天的過程. 一般模型一般模型 v 連續(xù)消息：是指消息的狀態(tài)連續(xù)變化或是 不可數的，如語音、圖像等。 v 離散消息：是指消息的

11、狀態(tài)是可數的或離 散的，如符號、數據、文字等。 1、 連續(xù)消息和離散消息連續(xù)消息和離散消息 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 按信號參量的取值方式不同可把信號分為模擬信 號和數字信號. 2、 模擬信號和數字信號模擬信號和數字信號 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 模擬信號：取值連續(xù)，包含無窮多個值 數字信號：取值離散，僅包含有限數目的預定值 t t a) 模擬信號b) 數字信號 （1）模擬信號 取值是連續(xù)的或取無窮多個值的信號。 v 如電話機送出的語音信號、電視攝像機輸出 的圖像信號等。 v 連續(xù)是指信號的某一參量可以連續(xù)

12、變化或取 無窮多個值，而不一定在時間上也連續(xù)，如圖 1 - 2(b)所示的脈沖振幅調制抽樣信號脈沖振幅調制 信號。 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 O f (t) t (a) f (nT ) t PA M信號 (b) O 圖圖 1 2 模擬信號波形模擬信號波形 (a) 連續(xù)信號；連續(xù)信號； (b) 抽樣信號抽樣信號 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 （2）數字信號：只能取有限個值的信號。如電報信號、 計算機輸入/輸出信號等。 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 按照信道中傳輸的是模擬信號

13、還是數字信號，可相應地把通 信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數字通信系統(tǒng)。 模擬通信系統(tǒng)是傳輸模擬信號的通信系統(tǒng)。模型可由圖 1 - 1 略加演變而成， 如圖 1 - 3 所示。圖中的調制器和解調器就 代表圖 1 - 1 中的發(fā)送設備和接收設備。 信息源調制器信道解調器受信者 噪聲源 圖圖 1-3 模擬通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 信源發(fā)出的原始電信號是基帶信號，基帶的含義是指信 號的頻譜從零頻附近開始，如語音信號為3003400Hz， 圖 像信號為06MHz。 模擬信號具有頻率很低的頻譜分量，有時候可以(例如?) 直接傳輸，更多時

14、候(例如例如?)需要把基帶信號變換成其頻帶 適合在信道中傳輸的頻帶信號，并可在接收端進行反變換。 完成這種變換和反變換作用的通常是調制器和解調器。 3、 模擬通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型 3003400Hz 3003400Hz 自由空間 900MHz(GSM) 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 調制調制(在通信中非常重要在通信中非常重要) 調制調制, ,必須的必須的? ? 調制調制, ,好處好處? ? 1.1. 調制調制, ,哪些哪些? ? 調制調制,必須的必須的? NO! 交換局 音頻信號:3003400Hz 2.調制調制,好處好處? 移動、多路、長途移動

15、、多路、長途. 國際漫游3G手機頻率列表 廠家產品型號客戶群2G支持頻率 (MHz)3G支持頻率 (MHz) 三星S7520U娛樂時尚900/1800/19002100 三星B5210U商務工作900/1800/19002100 三星S7220U娛樂時尚850/900/1800/1900900/2100 三星C3370U普通大眾900/1800/19002100 三星S7120U商務工作900/1800/19002100 三星S3830U普通大眾850/900/1800/19002100 諾基亞5320di商務工作850/900/1800/1900900/2100 諾基亞6210si商務工作8

16、50/900/1800/1900900/2100 諾基亞6120ci商務工作850/900/1800/1900?850/2100 多普達T4288商務工作850/900/1800/19002100 多普達T5388商務工作850/900/1800/1900900/2100 Motoro la A3100商務工作850/900/1800/1900850/1900/2100 TCL阿爾卡特 OT- S988W 商務工作900/1800/19002100 中電F1商務工作850/900/1800/1900850/1900 3.調制調制,哪些哪些? 調調 制制 方方 式式 用途用途 連連 續(xù)續(xù) 波波

17、調調 制制 線性線性 調制調制 常規(guī)雙邊帶調幅常規(guī)雙邊帶調幅廣播廣播 抑制載波雙邊帶調抑制載波雙邊帶調 幅幅 立體聲廣播立體聲廣播 單邊帶調幅單邊帶調幅SSB 載波通信、無載波通信、無 線電臺、數傳線電臺、數傳 殘留邊帶調幅殘留邊帶調幅VSB 電視廣播、電視廣播、 數數 傳、傳、 傳真?zhèn)髡?非線非線 性調性調 制制 頻率調制頻率調制FM 微波中繼、衛(wèi)微波中繼、衛(wèi) 星通信、廣播星通信、廣播 相位調制相位調制PM 中間調制方式中間調制方式 數字數字 調制調制 幅度鍵控幅度鍵控ASK 數據傳輸數據傳輸 相位鍵控相位鍵控數據傳輸數據傳輸 已調信號有三個基本特征：已調信號有三個基本特征： v 攜帶攜帶有

18、信息有信息 v 適合在信道中傳輸適合在信道中傳輸 v 信號的頻譜具有帶通形式且中心頻率遠離零頻，信號的頻譜具有帶通形式且中心頻率遠離零頻， 因而已調信號又稱頻帶信號。因而已調信號又稱頻帶信號。 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 4、 數字通信系統(tǒng)模型數字通信系統(tǒng)模型 信 息 源 信 源 編 碼 器 信 道 編 碼 器 數 字 調 制 器 信 道 數 字 解 調 器 信 道 譯 碼 器 信 源 譯 碼 器 受 信 者 噪聲源 圖圖 1 4 數字通信系統(tǒng)模型數字通信系統(tǒng)模型 數字通信系統(tǒng)是傳輸數字信號的通信系統(tǒng)， 如圖 1 -4 所示。 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通

19、信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 數字通信涉及的技術問題很多，其中主 要有信源編碼/譯碼、信道編碼/譯碼、數字 調制/解調、數字復接、 同步以及加密等。 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 信源編碼的作用： v 一是將模擬信號轉換成數字信號，即模/數轉換。 第7章中將討論模擬信號數字化傳輸的兩種方式：脈 沖編碼調制(PCM)和增量調制(M)。 v 二是設法減少碼元數目和減少冗余信息，即數據 壓縮。 （1）信源編碼與譯碼）信源編碼與譯碼 信 息 源 信 源 編 碼 器 信 道 編 碼 器 數 字 調 制 器 信 道 數 字 解 調 器 信 道 譯 碼

20、 器 信 源 譯 碼 器 受 信 者 噪聲源 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 信源譯碼是信源編碼的逆過程。 碼元：數字通信中傳輸的一個接一個按節(jié)拍傳送 的數字信號單元。 信 息 源 信 源 編 碼 器 信 道 編 碼 器 數 字 調 制 器 信 道 數 字 解 調 器 信 道 譯 碼 器 信 源 譯 碼 器 受 信 者 噪聲源 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 信 息 源 信 源 編 碼 器 信 道 編 碼 器 數 字 調 制 器 信 道 數 字 解 調 器 信 道 譯 碼 器 信 源 譯 碼 器 受 信 者 噪聲源 數

21、字信號在信道傳輸時，由于噪聲、衰落以及人為干擾等， 將會引起差錯。為了減少差錯，信道編碼器對傳輸的信息碼 元按一定的規(guī)則加入保護成分（監(jiān)督元），組成所謂“抗干 擾編碼”。接收端的信道譯碼器按一定規(guī)則進行解碼，從解 碼過程中發(fā)現錯誤或糾正錯誤，從而提高通信系統(tǒng)抗干擾能 力，實現可靠通信。 （2） 信道編碼與譯碼信道編碼與譯碼 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 在需要實現保密通信的場合，為了保證所傳信 息的安全，人為將被傳輸的數字序列擾亂，即 加上密碼，這種處理過程叫加密。在接收端利 用與發(fā)送端相同的密碼復制品對收到的數字序 列進行解密，恢復原來信息，叫解密。

22、（3） 加密與解密加密與解密 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 數字調制就是把數字基帶信號的頻譜搬移到高 頻處，形成適合在信道中傳輸的頻帶信號。 S(t) Acos(t+)S(t)Acos(t+) 信源信源 載波信號載波信號 已調信號已調信號 （4） 數字調制與解調數字調制與解調 信 息 源 信 源 編 碼 器 信 道 編 碼 器 數 字 調 制 器 信 道 數 字 解 調 器 信 道 譯 碼 器 信 源 譯 碼 器 受 信 者 噪聲源 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 同步是保證數字通信系統(tǒng)有序、準確、可靠工作的 不可缺

23、少的前提條件。同步是使收、發(fā)兩端的信號 在時間上保持步調一致。按照同步的功用不同，可 分為載波同步、位同步、群同步和網同步。 （5） 同步同步 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 圖 1 - 5 是數字通信系統(tǒng)的一般化模型， 實際的數字通信系統(tǒng) 不一定包括圖 1 - 1中的所有環(huán)節(jié)。 如在某些有線信道中，若 傳輸距離不太遠且通信容量不太大時，數字基帶信號無需調制， 可以直接傳送，稱之為數字信號的基帶傳輸，其模型中就不包 括調制與解調環(huán)節(jié)。 信 息 源 信 源 編 碼 器 信 道 編 碼 器 數 字 調 制 器 信 道 數 字 解 調 器 信 道 譯 碼 器 信

24、 源 譯 碼 器 受 信 者 噪聲源 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 模擬信號經過數字編碼后可以在數字通信 系統(tǒng)中傳輸，數字信號也可以在模擬通信系統(tǒng) 中傳輸，可見，模擬通信與數字通信的區(qū)別僅 在于信道中傳輸的信號種類。 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 v 抗干擾能力強，可消除噪聲積累； v 差錯可控，可以采用信道編碼技術使誤碼率降低， 提高傳輸的可靠性； v 易于與各種數字終端接口，用現代計算技術對信 號進行處理、加工、變換、存儲，從而形成智能網； v 易于集成化，從而使通信設備微型化； v 易于加密處理，且保密強度高

25、。 5、 數字通信的主要優(yōu)點數字通信的主要優(yōu)點 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 6、 數字通信的主要不足數字通信的主要不足 v 占用帶寬大；模擬電話4KHz,數字電 話20-64KHz v 需要同步。 模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型與數字通信系統(tǒng)模型 1 、按通信業(yè)務分類、按通信業(yè)務分類 按通信業(yè)務分， 通信系統(tǒng)有話務通信和非話務通 信。 非話務通信主要是分組數據業(yè)務、計算機通信、 數據庫檢索、電子信箱、電子數據交換、傳真存儲轉 發(fā)、可視圖文及會議電視、圖像通信等。 五五. .通信系統(tǒng)分類通信系統(tǒng)分類 視頻會議系統(tǒng)視頻會議系統(tǒng) 返回返回

26、 根據是否采用調制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳 輸和頻帶（調制）傳輸。 基帶傳輸是將未經調制的信號直接傳送，如音頻 市內電話。 頻帶傳輸是對各種信號調制后傳輸的總稱。調制 方式很多，表 1 - 1 列出了一些常見的調制方式。 2、 按調制方式分類按調制方式分類 五五. .通信系統(tǒng)分類通信系統(tǒng)分類 表表 1- 11- 1常見的調制方式（略）常見的調制方式（略） 調調 制制 方方 式式 用途用途 連連 續(xù)續(xù) 波波 調調 制制 線性調制線性調制常規(guī)雙邊帶調幅常規(guī)雙邊帶調幅廣播廣播 抑制載波雙邊帶調幅抑制載波雙邊帶調幅 立體聲廣播立體聲廣播 單邊帶調幅單邊帶調幅SSB 載波通信、無線電臺、數傳載波通信、無

27、線電臺、數傳 殘留邊帶調幅殘留邊帶調幅VSB 電視廣播、電視廣播、 數傳、數傳、 傳真?zhèn)髡?非線性調制非線性調制頻率調制頻率調制FM 微波中繼、衛(wèi)星通信、廣播微波中繼、衛(wèi)星通信、廣播 相位調制相位調制PM 中間調制方式中間調制方式 數字調制數字調制幅度鍵控幅度鍵控ASK 數據傳輸數據傳輸 相位鍵控相位鍵控數據傳輸數據傳輸 調調 制制 方方 式式 用途用途 脈脈 沖沖 調調 制制 數字調制數字調制相位鍵控相位鍵控PSK、 DPSK、 QPSK等等 數據傳輸、數據傳輸、 數字微波、數字微波、 空間通信空間通信 其他高效數字調制其他高效數字調制 QAM、 MSK等等 數字微波、數字微波、 空間通信空

28、間通信 脈沖模擬調脈沖模擬調 制制 脈幅調制脈幅調制PAM 中間調制方式、中間調制方式、 遙測遙測 脈寬調制脈寬調制PDM(PWM) 中間調制方式中間調制方式 脈位調制脈位調制PPM 遙測、遙測、 光纖傳輸光纖傳輸 脈沖數字調脈沖數字調 制制 脈碼調制脈碼調制PCM 市話、市話、 衛(wèi)星、衛(wèi)星、 空間通信空間通信 增量調制增量調制DM 軍用、軍用、 民用電話民用電話 差分脈碼調制差分脈碼調制DPCM 電視電話、電視電話、 圖像編碼圖像編碼 其他語言編碼方式其他語言編碼方式 ADPCM、 APC、 LPC 中低速數字電話中低速數字電話 續(xù)表（續(xù)表（1） 按照信道中所傳輸的是模擬信號還是數字 相應地

29、把通信系統(tǒng)分成模擬通信系統(tǒng)和數 字通信系統(tǒng)。 3、 按信號特征分類按信號特征分類 五五. .通信系統(tǒng)分類通信系統(tǒng)分類 可分為有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)兩大類。 v 有線通信是用導線（如架空明線、同軸電纜、 光導纖維、波導等）作為傳輸媒質完成通信的， 如市內電話、有線電視、海底電纜通信等。 v 無線通信是依靠電磁波在空間傳播達到傳遞消 息的目的的，如短波電離層傳播、微波視距傳播、 衛(wèi)星中繼等。 4、 按傳輸媒質分類按傳輸媒質分類 五五. .通信系統(tǒng)分類通信系統(tǒng)分類 v 按通信設備的工作頻率不同可分為長波通信、中 波通信、短波通信、微波通信、遠紅外線通信等。表 1-2 列出了通信使用的頻段、常用的

30、傳輸媒質及主要 用途。 v 工作波長和頻率的換算公式為； = 為工作波長， f為工作頻率， c為光速 )( )/(103 8 Hzf sm f c 5、按工作波段分類、按工作波段分類 五五. .通信系統(tǒng)分類通信系統(tǒng)分類 表表 1 2 1 2 通信波段與常用傳輸媒質通信波段與常用傳輸媒質 頻率范圍頻率范圍 波長波長 符號符號 傳輸媒質傳輸媒質 用途用途 3 Hz30 kHz 104108 m 甚低頻甚低頻VLF 有線線對有線線對 長波無線電長波無線電 音頻、電話、數據音頻、電話、數據 終端、長距離導航、終端、長距離導航、 時標時標 30300 kHz 103104 m 低頻低頻LF 有線線對有線

31、線對 長波無線電長波無線電 導航、導航、 信標、信標、 電電 力線通信力線通信 300 kHz3 MHz 102103 m 中頻中頻MF 同軸電纜同軸電纜 短波無線電短波無線電 調幅廣播、移動陸調幅廣播、移動陸 地通信、業(yè)余無線地通信、業(yè)余無線 電電 330 MHz 10102 m 高頻高頻HF 同軸電纜同軸電纜 短波無線電短波無線電 移動無線電話、移動無線電話、 短波廣播定點軍用短波廣播定點軍用 通信、通信、 業(yè)余無線業(yè)余無線 電電 30300 MHz 110 m 甚高頻甚高頻 VHF 同軸電纜同軸電纜 米波無線電米波無線電 電視、電視、 調頻廣播、調頻廣播、 空中管制、空中管制、 車輛、車

32、輛、 通信、通信、 導航導航 續(xù)表（續(xù)表（2） 頻率范圍頻率范圍 波長波長 符號符號 傳輸媒質傳輸媒質 用途用途 300 MHz3 GHz 10100 cm 特高頻特高頻 UHF 波導波導 分米波無線電分米波無線電 微波接力、微波接力、 衛(wèi)星衛(wèi)星 和空間通信、和空間通信、 雷雷 達達 330 GHz 110 cm 超高頻超高頻 SHF 波導波導 厘米波無線電厘米波無線電 微波接力、微波接力、 衛(wèi)星衛(wèi)星 和空間通信、和空間通信、 雷雷 達達 30300 GHz 110 mm 極高頻極高頻 EHF 波導波導 毫米波無線電毫米波無線電 雷達、雷達、 微波接力、微波接力、 射電天文學射電天文學 107

33、108 GHz 3 10-5 3 10-4 cm 紫外可見光紫外可見光 紅外紅外 光纖光纖 激光空間傳播激光空間傳播 光通信光通信 六六. .通信系統(tǒng)的主要性能指標通信系統(tǒng)的主要性能指標 通信的任務是快速、準確地傳遞信息。 評價一個通信系統(tǒng)優(yōu)劣的主要性能指標是系統(tǒng)的有效性和 可靠性。 有效性是指傳輸一定信息量時所占用的信道資源，或在給 定信道帶寬情況下,單位時間內所傳輸的信息內容的多少， 或者說是傳輸的“速度”問題； 可靠性是指接收信息的準確程度，也就是傳輸的“質量” 問題。 1、模擬通信系統(tǒng)、模擬通信系統(tǒng) 有效性指標：實際常用傳輸每路信號的有效帶寬B有效來 表示, B有效越小有效性越好.與調

34、制方式有關.例如語音信 號SSB 調制B有效=4KHz,WBFM調制為48KHz. 可靠性指標：用接收端最終輸出信噪比來度量，信噪比 越大，可靠性越好。 接接 收收 端端 輸輸 出出 的的 信信 號號 功功 率率 信信 噪噪 比比 噪噪 聲聲 平平 均均 功功 率率 六六. .通信系統(tǒng)的主要性能指標通信系統(tǒng)的主要性能指標 數字通信系統(tǒng)的有效性用傳輸速率來衡量； 可靠性用差錯率來衡量。 2、 數字通信系統(tǒng)數字通信系統(tǒng) 六六.通信系統(tǒng)的主要性能指標通信系統(tǒng)的主要性能指標 （1）傳碼率）傳碼率RB 碼元傳輸速率RB簡稱傳碼率，又稱符號速率。 它表示單位時間內傳輸碼元(注意沒有限定是何種進制）的數 目

35、，單位是波特（Baud），記為B。 例如，若1秒內傳2400個碼元，則傳碼率為2400B。 t 碼元1碼元2碼元3碼元4碼元5 信號 同步脈沖 六六. .通信系統(tǒng)的主要性能指標通信系統(tǒng)的主要性能指標 在數字通信中常用時間間隔相同的符號來表示 一位數字，這個間隔被稱為碼元長度 BB BB 11 TR1.51 RT 或或（） 數字信號有多進制和二進制之分，但碼元速率與 進制數無關，只與傳輸的碼元長度TB有關 (2) 碼元長度碼元長度TB 六六.通信系統(tǒng)的主要性能指標通信系統(tǒng)的主要性能指標 信息傳輸速率Rb簡稱傳信率，又稱比特率等。它表示單位時間 內傳遞的平均信息量或比特數，單位是比特/秒，可記為bit/s ， 或 b/s ，或bps。 （3）傳信率）傳信率Rb Rb=R