通信技術(shù)概述解析課件

第4章通信技術(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程系2009.9第4章通信技術(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程系1本章內(nèi)容4.1通信的有關(guān)概念4.2通信系統(tǒng)的基本模型4.3通信的分類4.4傳輸介質(zhì)4.5通信網(wǎng)基本概念本章內(nèi)容4.1通信的有關(guān)概念24通信技術(shù)4.1通信的有關(guān)概念1.通信

為達(dá)到相互聯(lián)系的目的，使用電、磁、光等手段傳送語(yǔ)音、圖像、數(shù)字等各種數(shù)據(jù)信息的過(guò)程。

從莫爾斯1838年發(fā)明電報(bào)起，通信的發(fā)展經(jīng)歷了3大階段：

以1838年發(fā)明電報(bào)為標(biāo)志的通信初級(jí)階段；

以1948年香農(nóng)提出的信息論開(kāi)始的近代通信階段；

以20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的光纖通信系統(tǒng)為代表的和以綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（ISDN）迅速崛起為標(biāo)志的現(xiàn)代通信階段。4通信技術(shù)4.1通信的有關(guān)概念32.信號(hào)：

傳輸?shù)南⑹且怨?、電、磁的形式表現(xiàn)出來(lái)的,稱為信號(hào)。

數(shù)據(jù)要通過(guò)傳輸介質(zhì)從發(fā)送端傳遞到接受端，先按照傳輸介質(zhì)的特性將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成傳輸介質(zhì)上所承載的信號(hào)，接受端傳輸介質(zhì)取得信號(hào)后，再將其還原成數(shù)據(jù)。

不同傳輸介質(zhì)所承載的信號(hào)類型不同，信號(hào)的物理特性也不相同。

銅質(zhì)纜線承載的是電流信號(hào)。

光纜線承載的是光信號(hào)。

無(wú)線通信則通過(guò)天空傳遞電磁波信號(hào)

。4.1通信的有關(guān)概念2.信號(hào)：4.1通信的有關(guān)概念43.模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)通信系統(tǒng)中傳輸?shù)男盘?hào)，當(dāng)它為時(shí)間的連續(xù)函數(shù)時(shí)，稱為連續(xù)信號(hào)(模擬信號(hào)）；而當(dāng)載荷信息的物理量（如電信號(hào)的幅度、頻率、相位等）的變化在時(shí)間上為離散時(shí)，則稱為離散信號(hào)。如果不僅在時(shí)間上離散，而且取值也離散，則稱為數(shù)字信號(hào)。4.1通信的有關(guān)概念3.模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)4.1通信的有關(guān)概念5模擬信號(hào)：幅度取值連續(xù)的信號(hào)。（函數(shù)值隨時(shí)間連續(xù)變化）

模擬信號(hào)

4.1通信的有關(guān)概念模擬信號(hào)：幅度取值連續(xù)的信號(hào)。（函數(shù)值隨時(shí)間連續(xù)變化）6模擬信號(hào)特點(diǎn)：信號(hào)的波形幅度上連續(xù)它連續(xù)地“模擬”著信息的變化。如發(fā)話者的話音改變時(shí)，信號(hào)的波形也改變。

模擬信號(hào)將待傳遞的信息包含在信號(hào)的波形之中。普通的電話、傳真、電視的信號(hào)都是模擬信號(hào)。4.1通信的有關(guān)概念模擬信號(hào)特點(diǎn)：4.1通信的有關(guān)概念7數(shù)字信號(hào)：幅度取值離散的信號(hào)(a)二進(jìn)制碼元(b)多進(jìn)制碼元圖1-4數(shù)字信號(hào)

“1”碼:有一定持續(xù)時(shí)間(Ts)的“有電流脈沖”

“0”碼:有一定持續(xù)時(shí)間(Ts)的“無(wú)電流脈沖”每個(gè)碼又稱為數(shù)字脈沖或碼元。

4.1通信的有關(guān)概念數(shù)字信號(hào)：幅度取值離散的信號(hào)(a)二進(jìn)制碼元(8數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn):波形從時(shí)間和幅度上都是離散的（取值是有限個(gè)）、不連續(xù)的。從時(shí)間上看，脈沖的個(gè)數(shù)是有限個(gè)。即一段時(shí)間內(nèi)（T時(shí)間內(nèi)）只能傳送有限個(gè)脈沖；數(shù)字信號(hào)將待傳遞的信息包含在碼元的不同組合之中。如早期的莫爾斯電報(bào)用101110表示A?，F(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)輸入、輸出的信號(hào)以及所處理的信號(hào)都是速率非常高的數(shù)字信號(hào)。4.1通信的有關(guān)概念數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn):4.1通信的有關(guān)概念94.基帶傳輸與頻帶傳輸（1）基帶傳輸基帶傳輸是“直接控制信號(hào)狀態(tài)”的傳輸方式，即直接傳輸原始信號(hào)的方式。對(duì)數(shù)字信號(hào)，就是按其原有的波形（以脈沖形式）在信道上直接傳輸?；鶐鬏敳恍枰{(diào)制、解調(diào)，設(shè)備花費(fèi)少，適用于較小范圍的數(shù)據(jù)傳輸?；鶐В褐苯邮褂脭?shù)字信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送終端設(shè)備把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖電信號(hào)時(shí)，這個(gè)原始的電信號(hào)所固有的頻帶（所謂頻帶，是指用于傳輸信號(hào)所占用的頻率范圍）稱為基本頻帶，簡(jiǎn)稱基帶（BASEband)。大多數(shù)局域網(wǎng)（LAN）使用的都是基帶傳輸。4.1通信的有關(guān)概念4.基帶傳輸與頻帶傳輸4.1通信的有關(guān)概念10

使用基帶傳輸時(shí)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)由許多不同形式的電信號(hào)的波形來(lái)表示。表示二進(jìn)制數(shù)字的碼元的形式不同，便產(chǎn)生出不同的編碼方案。主要有：?jiǎn)螛O性不歸零碼、單極性歸零碼、雙極性不歸零碼、雙極性歸零碼、曼徹斯特碼和差分曼徹斯特碼等。4.1通信的有關(guān)概念使用基帶傳輸時(shí)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)由許多不同形式的電信號(hào)的波形來(lái)表示11當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，由于各種原因，使用基帶傳輸時(shí)，容易產(chǎn)生波形的失真。出現(xiàn)差錯(cuò)010010100還原后的數(shù)據(jù)t接收到的失真信號(hào)010011100t發(fā)送的基帶信號(hào)t采樣時(shí)刻4.1通信的有關(guān)概念當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，由于各種原因，使用基帶傳輸時(shí)，容易產(chǎn)生波形12（2）頻帶傳輸

頻帶傳輸是一種采用調(diào)制、解調(diào)技術(shù)的傳輸形式。

在發(fā)送端，采用調(diào)制手段，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行某種變換，將代表數(shù)據(jù)的二進(jìn)制“1”和“0”，變換成具有一定頻帶范圍的模擬信號(hào)，以適應(yīng)在模擬信道上傳輸；在接收端，通過(guò)解調(diào)手段進(jìn)行相反變換，把模擬的調(diào)制信號(hào)復(fù)原為“1”或“0”。4.1通信的有關(guān)概念（2）頻帶傳輸4.1通信的有關(guān)概念13

載波信號(hào)：在遠(yuǎn)程傳輸過(guò)程中,特別是通過(guò)無(wú)線信道或光信道進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,將由編碼表示的數(shù)字基帶信號(hào)通過(guò)高頻調(diào)制后能在信道中進(jìn)行傳輸?shù)男盘?hào)稱為載波信號(hào)。

載波(CarrierWave)

----常以一個(gè)高頻正弦信號(hào)或脈沖信號(hào)作為載體，這個(gè)載體稱為載波信號(hào)。用需要傳輸?shù)男盘?hào)去改變載波信號(hào)的某一參數(shù)，如幅值、頻率、相位。

4.1通信的有關(guān)概念載波信號(hào)：在遠(yuǎn)程傳輸過(guò)程中,特別是通過(guò)無(wú)線信道或光信道進(jìn)行14如：Modem，完成數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。

是一種能夠使計(jì)算機(jī)通過(guò)電話線同其他計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的設(shè)備，作用是把存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的信息（二進(jìn)制格式）轉(zhuǎn)換為以電話線傳輸?shù)穆曇舾袷?。把二進(jìn)制字符轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)并傳到電話線上，稱為調(diào)制；而把聲音信號(hào)還原為二進(jìn)制位（Bit），稱為解調(diào)。調(diào)制：將數(shù)據(jù)放上“載波”的操作稱為調(diào)制（Modulation)

調(diào)制器：執(zhí)行調(diào)制操作的裝置或程序稱為調(diào)制器（Modulator)

把要發(fā)送的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率范圍在300~3400Hz

的模擬信號(hào)，以便在模擬線路上傳送。4.1通信的有關(guān)概念如：Modem，完成數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。4.1通15

調(diào)制器的作用就是個(gè)波形變換器，它把基帶數(shù)字信號(hào)的波形變換成適合于模擬信道傳輸?shù)牟ㄐ?。常用的調(diào)制方法：頻率調(diào)制、振幅調(diào)制和相位調(diào)制。調(diào)頻(FrequencyModulation)：載波的頻率隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。調(diào)幅(AmplitudeModulation)：載波的振幅隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。調(diào)相(PhaseModulation)：載波的初始相位隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。4.1通信的有關(guān)概念調(diào)制器的作用就是個(gè)波形變換器，它把基帶數(shù)字信號(hào)的波形變換成16010011100基帶信號(hào)調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相基帶數(shù)字信號(hào)的幾種調(diào)制方法4.1通信的有關(guān)概念010011100基帶信號(hào)調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相基帶數(shù)字信號(hào)的幾種調(diào)制174.1通信的有關(guān)概念解調(diào)：將數(shù)據(jù)與載波分離的操作稱為解調(diào)(Demodulation)，把模擬線路上傳送來(lái)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。解調(diào)器：執(zhí)行解調(diào)操作的裝置或程序稱為解調(diào)器（Demodulator)

解調(diào)器的作用就是個(gè)波形識(shí)別器，它將經(jīng)過(guò)調(diào)制器變換過(guò)的模擬信號(hào)恢復(fù)成原來(lái)的數(shù)字信號(hào)。4.1通信的有關(guān)概念解調(diào)：將數(shù)據(jù)與載波分離的操作稱為解調(diào)(185、帶寬帶寬

(bandwidth)本來(lái)是指模擬信號(hào)傳遞模擬數(shù)據(jù)時(shí)信號(hào)具有的頻帶寬度，即信號(hào)頻率的變化范圍,通常由最高頻率減去最低頻率而得,單位是赫茲（或千赫、兆赫、吉赫等）。現(xiàn)在“帶寬”是數(shù)字信道所能傳送的“最高數(shù)據(jù)率”的同義語(yǔ)，單位是“比特每秒”，或b/s(bit/s)。也指網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸流量（Throuhgput)

“神六”向地面的數(shù)據(jù)傳輸總帶寬為每秒2M，而其中用于畫(huà)面?zhèn)鬏?04k，用于畫(huà)面所帶聲音64k。4.1通信的有關(guān)概念5、帶寬4.1通信的有關(guān)概念19

通信系統(tǒng)：

傳遞信息所需要的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒介。如：電話、圖像、電報(bào)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。通信業(yè)務(wù)分類：根據(jù)所傳遞的消息不同，可分為：電報(bào)、電話、傳真、數(shù)據(jù)傳輸及可視電話等。從廣義角度看，廣播、電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、遙測(cè)遙控等也可列入通信的范圍。4.2通信系統(tǒng)的基本模型通信系統(tǒng)：4.2通信系統(tǒng)的基本模型20通信系統(tǒng)的基本模型步驟：消息信號(hào)處理傳輸信號(hào)還原消息4.2通信系統(tǒng)的基本模型通信系統(tǒng)的基本模型4.2通信系統(tǒng)的基本模型21

信源、信宿信源：發(fā)送信息的一端稱為信源，信源的作用是產(chǎn)生消息如：聲音、數(shù)據(jù)、文字、圖像等信宿：是傳輸信息的歸宿，其作用是將復(fù)原的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。信源、信宿可以是人或設(shè)備下圖是一個(gè)信源、信宿為計(jì)算機(jī)的例子4.2通信系統(tǒng)的基本模型信源、信宿4.2通信系統(tǒng)的基本模型22數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)輸出信息傳輸系統(tǒng)輸入信息輸入數(shù)據(jù)發(fā)送的信號(hào)接收的信號(hào)源點(diǎn)終點(diǎn)發(fā)送器接收器調(diào)制解調(diào)器PC機(jī)公用電話網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信號(hào)模擬信號(hào)正文正文源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)PC機(jī)4.2通信系統(tǒng)的基本模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)輸出信息傳輸輸入信息輸入數(shù)據(jù)發(fā)送接收源點(diǎn)232.發(fā)送設(shè)備（變換器）是指把信源發(fā)出的信息變成適合于信道傳輸?shù)男盘?hào)所需要的設(shè)備。（如上圖的調(diào)制解調(diào)器）作用：是將消息轉(zhuǎn)換為適合在信道上傳輸?shù)男盘?hào)。發(fā)送設(shè)備的功能有兩個(gè)：4.2通信系統(tǒng)的基本模型加工處理適合某種信道傳輸?shù)男盘?hào)非電信號(hào)轉(zhuǎn)換電信號(hào)電信號(hào)2.發(fā)送設(shè)備（變換器）4.2通信系統(tǒng)的基本模型加工處理適24信息轉(zhuǎn)換為信號(hào)，通常要經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟，即變換、編碼和調(diào)制。它們可以分別進(jìn)行，也可以同時(shí)進(jìn)行。變換：將表達(dá)信息的非電量的變化變換為電量的變化。編碼(譯碼）：在數(shù)字系統(tǒng)里，為了某種目的而對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行的變換。調(diào)制（解調(diào)）：在通信信系統(tǒng)中的作用是用來(lái)變換信號(hào)。4.2通信系統(tǒng)的基本模型信息轉(zhuǎn)換為信號(hào)，通常要經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟，即變換、編碼和調(diào)制。它們253、信道(channel)：是傳輸信號(hào)的通路；信道可以由不同的傳輸媒介組成。（1）信道的帶寬：指信道不失真?zhèn)鬏斝盘?hào)的頻率范圍，即信道容許通過(guò)的最高與最低信號(hào)頻率之差。信號(hào)帶寬:信號(hào)所含最高頻率fH與最低頻率fL之差，即信號(hào)所含頻率的寬度。4.2通信系統(tǒng)的基本模型3、信道(channel)：是傳輸信號(hào)的通路；4.2通信系26（2）信道的分類

有線信道（電信線路）：電磁信號(hào)被約束在有線傳輸線上傳輸。架空明線、雙絞線、同軸電纜及光纖等；無(wú)線信道：電磁信號(hào)沿自由空間傳輸。長(zhǎng)波、中波、短波、微波有較寬的頻段。4.2通信系統(tǒng)的基本模型（2）信道的分類4.2通信系統(tǒng)的基本模型274、干擾（或噪聲源）

噪聲源：為了分析問(wèn)題方便，一般將系統(tǒng)內(nèi)所存在的干擾均折合到信道中，用噪聲源來(lái)表示。通信系統(tǒng)中的噪聲可分成三類：第一類：通信系統(tǒng)的外部噪聲。人為：各種電器開(kāi)關(guān)通斷時(shí)產(chǎn)生的短促脈沖，熒光燈閃爍產(chǎn)生的脈沖串等非人為：雷電干擾、宇宙輻射等。其頻率分布可以覆蓋整個(gè)無(wú)線電波段，但其能量主要集中在20MHz以下頻段。4.2通信系統(tǒng)的基本模型4、干擾（或噪聲源）4.2通信系統(tǒng)的基本模型28第二類：通信系統(tǒng)的內(nèi)部噪聲。起伏噪聲由電子熱運(yùn)動(dòng)引起。它是通信系統(tǒng)中的主要噪聲，是不可避免的噪聲。第三類：信道的特性不理想所引起的噪聲。有線信道中：多對(duì)傳輸線間產(chǎn)生的不必要的耦合。無(wú)線信道中：例如，電離層和對(duì)流層的隨機(jī)變化引起信號(hào)的隨機(jī)變化，而構(gòu)成對(duì)信號(hào)的干擾。4.2通信系統(tǒng)的基本模型第二類：通信系統(tǒng)的內(nèi)部噪聲。4.2通信系統(tǒng)的基本模型29數(shù)字信號(hào)通過(guò)實(shí)際的信道失真不嚴(yán)重實(shí)際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）輸入信號(hào)波形輸出信號(hào)波形(失真不嚴(yán)重)4.2通信系統(tǒng)的基本模型數(shù)字信號(hào)通過(guò)實(shí)際的信道實(shí)際的信道輸入信號(hào)波形輸出信號(hào)波形4.30失真嚴(yán)重輸入信號(hào)波形實(shí)際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）輸出信號(hào)波形(失真嚴(yán)重)4.2通信系統(tǒng)的基本模型失真嚴(yán)重輸入信號(hào)波形實(shí)際的信道輸出信號(hào)波形4.2通信系統(tǒng)的314.2通信系統(tǒng)的基本模型4.2通信系統(tǒng)的基本模型325.接收設(shè)備（反變換器）將從信道上接收的信號(hào)再恢復(fù)成受信者可以接收的信息所需的設(shè)備。接收設(shè)備兩個(gè)功能：對(duì)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)出消息供受信者接收。如：解調(diào)、譯碼等。接收的信號(hào)已疊加有噪聲干擾，接收設(shè)備應(yīng)盡可能的抑制干擾，使所恢復(fù)的信號(hào)盡可能準(zhǔn)確。

4.2通信系統(tǒng)的基本模型5.接收設(shè)備（反變換器）4.2通信系統(tǒng)的基本模型33模擬通信系統(tǒng)模型模擬信源調(diào)制器信道解調(diào)器模擬信宿干擾源模擬通信系統(tǒng)模型4.2通信系統(tǒng)的基本模型模擬通信系統(tǒng)模型模擬調(diào)制器信道解調(diào)器模擬干擾源模擬通信系統(tǒng)模34數(shù)字信源信道干擾源信道編碼調(diào)制器解調(diào)器信源譯碼信宿數(shù)字通信系統(tǒng)模型信源編碼信道譯碼4.2通信系統(tǒng)的基本模型數(shù)字信源信道干擾源信道編碼調(diào)制器解調(diào)器信源譯碼信宿數(shù)字通信系351.通信按不同形式可分為如下幾類：按傳輸信號(hào)形式不同可分為模擬通信和數(shù)字通信兩類；按受信者是否在運(yùn)動(dòng)可分移動(dòng)通信和固定通信；按通信工作頻段可分為長(zhǎng)波、中波、短波、微波、光通信等；按通信的具體業(yè)務(wù)與內(nèi)容可分為語(yǔ)音通信、圖像通信、多媒體通信、數(shù)據(jù)通信等；按信道具體形式可分為有線通信和無(wú)線通信；4.3通信的分類1.通信按不同形式可分為如下幾類：4.3通信的分類36通信有線通信無(wú)線通信有線電通信光纖通信短波通信微波通信衛(wèi)星通信移動(dòng)通信雙絞線架空明線同軸電纜通信按信道分類4.3通信的分類通信有線通信無(wú)線通信有線電通信光纖通信短波通信微波通信衛(wèi)星通372.按信息傳送的方向和時(shí)間來(lái)分：?jiǎn)喂ねㄐ?、半雙工通信和全雙工通信。（1）單工通信（單向通信）

單工通信指消息只能單方向傳輸，而不能進(jìn)行與此相反方向傳送的工作方式。如遙控、無(wú)線電廣播、電視、將計(jì)算機(jī)的信息向打印機(jī)輸出的場(chǎng)合都屬于這種方式。4.3通信的分類2.按信息傳送的方向和時(shí)間來(lái)分：?jiǎn)喂ねㄐ?、半雙工通信和全雙38（2）半雙工通信（雙向交替通信）通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時(shí)進(jìn)行收和發(fā)的工作方式。使用同一載波頻率的無(wú)線電對(duì)講機(jī)。4.3通信的分類（2）半雙工通信（雙向交替通信）4.3通信的分類39（3）全雙工通信（或雙工通信，雙向同時(shí)通信）全雙工通信是指通信雙方可以同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收消息的工作方式。電話通信、計(jì)算機(jī)之間的信息交換以及利用光波的光纖通信就屬于這種通信方式。4.3通信的分類（3）全雙工通信（或雙工通信，雙向同時(shí)通信）4.3通信403.按照數(shù)字信號(hào)碼元排列方法的不同，可分為:(1)串行傳輸：將數(shù)字信號(hào)碼元序列按時(shí)間順序一個(gè)接一個(gè)地在信道中傳輸。

通常的遠(yuǎn)距離數(shù)字通信大都采用串行傳輸方式。串行傳輸發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備100101014.3通信的分類3.按照數(shù)字信號(hào)碼元排列方法的不同，可分為:串行傳輸發(fā)送41(2)并行傳輸：將數(shù)字信號(hào)碼元分割成兩路或兩路以上的數(shù)字信號(hào)碼元序列同時(shí)在信道中傳輸。發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備011001101010110110010101……并行傳輸4.3通信的分類(2)并行傳輸：將數(shù)字信號(hào)碼元分割成兩路或兩路以上的數(shù)字信號(hào)424.按通信網(wǎng)絡(luò)形式分類，通信方式可分為兩點(diǎn)間直通方式、分支方式和交換方式

(1)直通方式

是最簡(jiǎn)單的一種形式，終端A與終端B之間的線路是專用的AB4.3通信的分類4.按通信網(wǎng)絡(luò)形式分類，通信方式可分為兩點(diǎn)間直通方式、分支43(2)分支方式

是指每個(gè)終端都通過(guò)同一信道與轉(zhuǎn)接站相互連接，終端之間不能直通信息而必須通過(guò)轉(zhuǎn)接站轉(zhuǎn)接轉(zhuǎn)接站ABCN4.3通信的分類(2)分支方式轉(zhuǎn)接站ABCN4.3通信的分類44(3)交換方式

是終端之間通過(guò)交換設(shè)備，靈活地進(jìn)行線路交換地一種方式。ABC交換設(shè)備N4.3通信的分類(3)交換方式ABC交換設(shè)備N4.3通信的分類454.4傳輸介質(zhì)1、明線指平行而相互絕緣的架空裸線線路。優(yōu)點(diǎn)：（與電纜相比），傳輸損耗低，但易受氣候和天氣影響，并且對(duì)外界噪聲干擾較敏感。目前，已逐漸被電纜所代替。4.4傳輸介質(zhì)1、明線462、雙絞線兩根直徑約0.5mm外包絕緣材料的銅芯線扭絞成有一定規(guī)則的螺旋形狀，多對(duì)（如4對(duì)）再同樣扭絞在一起?？梢源蟠鬁p少或抵消線對(duì)之間的電磁干擾。4.4傳輸介質(zhì)2、雙絞線4.4傳輸介質(zhì)47

屏蔽（ShieldTwisted-Pair）雙絞線：金屬箔和屏蔽銅網(wǎng)非屏蔽(UTP，UnshieldTwisted-Pair)雙絞線：無(wú)屏蔽雙絞線UTP屏蔽雙絞線STP4.4傳輸介質(zhì)屏蔽（ShieldTwisted-Pair）雙絞線：金屬483、同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體：實(shí)心的銅質(zhì)線屏蔽層：一個(gè)空心的銅質(zhì)圓形薄皮絕緣層：塑料材料隔離，護(hù)套：聚氯乙烯或其它絕緣材料，特點(diǎn)：抗干擾性能很強(qiáng)。50Ω的同軸電纜：局域網(wǎng)基帶傳輸。75Ω的同軸電纜：閉路電視系統(tǒng)（CATV）。4.4傳輸介質(zhì)3、同軸電纜4.4傳輸介質(zhì)494、光纜多根光纖外加防護(hù)層特點(diǎn)：帶寬非常寬，可達(dá)20THz（實(shí)際20GHZ）以上，通信容量大?？闺姶艌?chǎng)干擾能力強(qiáng)。光纜重量輕、體積小。光纜的中繼距離長(zhǎng)。（50～100km以上）光纖的抗拉、抗擠壓性不如金屬線，制造工藝也較復(fù)雜。4.4傳輸介質(zhì)4、光纜4.4傳輸介質(zhì)50光線在光纖中的折射折射角入射角

包層（低折射率的媒體）

包層（低折射率的媒體）

纖芯（高折射率的媒體）

包層纖芯4.4傳輸介質(zhì)光線在光纖中的折射折射角入射角包層包層纖芯包層51光纖的工作原理：高折射率(纖芯)低折射率(包層)光線在纖芯中傳輸?shù)姆绞绞遣粩嗟厝瓷?.4傳輸介質(zhì)光纖的工作原理：高折射率低折射率光線在纖芯中傳輸?shù)姆绞绞遣粩?24.5通信網(wǎng)基本概念1.通信網(wǎng)

現(xiàn)代通信往往需要許多通信點(diǎn)之間建立相互連接，而且點(diǎn)與點(diǎn)之間不只一條路徑，因此多對(duì)多的通信系統(tǒng)，即多用戶通信系統(tǒng)互聯(lián)的總體稱為通信網(wǎng)。

通信的最基本形式是在信源和信宿之間建立起一條傳輸信息的通道。當(dāng)信源和信宿的數(shù)量有限時(shí)，完全可能。如：兩部電話機(jī)只需要用一對(duì)電線就能夠互相連接起來(lái)。但當(dāng)信源和信宿的數(shù)量較多時(shí)，若在信源和信宿之間都建立起固定的信息傳輸通道則會(huì)造成很大浪費(fèi)。

4.5通信網(wǎng)基本概念1.通信網(wǎng)通信的最基本形式是在信535部電話機(jī)兩兩相連，需10對(duì)電線。

更多的電話機(jī)互相連通

結(jié)論：

N部電話機(jī)兩兩相連，需N(N

–1)/2對(duì)電線。當(dāng)電話機(jī)的數(shù)量很大時(shí)，這種連接方法需要的電線對(duì)的數(shù)量與電話機(jī)數(shù)的平方成正比。

系統(tǒng)成本將隨終端數(shù)目的增加而大大增加信道的利用率就不高4.5通信網(wǎng)基本概念5部電話機(jī)兩兩相連，需10對(duì)電線。更54使用交換機(jī)

當(dāng)電話機(jī)的數(shù)量增多時(shí)，就要使用交換機(jī)來(lái)完成全網(wǎng)的交換任務(wù)。…

交換機(jī)4.5通信網(wǎng)基本概念使用交換機(jī)…交換機(jī)4.5通552.通信網(wǎng)現(xiàn)狀三大網(wǎng):電信網(wǎng)——電信部門運(yùn)營(yíng)有線電視網(wǎng)——廣電部門運(yùn)營(yíng)因特網(wǎng)——各公司企業(yè)自己運(yùn)營(yíng)局域網(wǎng)，現(xiàn)已連成世界范圍的因特網(wǎng)（Internet)4.5通信網(wǎng)基本概念2.通信網(wǎng)現(xiàn)狀4.5通信網(wǎng)基本概念562.通信網(wǎng)現(xiàn)狀（1）電信網(wǎng)電信網(wǎng)包括：電話網(wǎng)、電報(bào)網(wǎng)、傳真網(wǎng)、幀中繼、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)等為用戶提供各種通信業(yè)務(wù)，如電話、傳真、會(huì)議電視及數(shù)據(jù)通信等。2.通信網(wǎng)現(xiàn)狀（1）電信網(wǎng)57電信網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷：同步光纖網(wǎng)(SONET-SynchronousOpticalNetwork)或同步數(shù)字體系網(wǎng)(SDH---SynchronousDigitalHierarchy)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN-IntegratedServiceDigitalNetwork)數(shù)字網(wǎng)模擬網(wǎng)（1）電信網(wǎng)電信網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷：同步光纖網(wǎng)(SONET-Synchron58

（2）有線電視網(wǎng)

有線電視網(wǎng)（CATV—CableTelevision)

混合光纖同軸電纜網(wǎng)（HFC—HybridFiberCoax）第一代CATV主要以同軸電纜為主，單向傳輸。第二代CATV將向混合光纖/同軸(HFC)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，單向傳輸。第三代CATV將向雙向HFC方向發(fā)展，視頻點(diǎn)播就是一個(gè)很好的例子。2.通信網(wǎng)現(xiàn)狀（2）有線電視網(wǎng)2.通信網(wǎng)現(xiàn)狀59（3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)起源于美國(guó)，其發(fā)展經(jīng)歷為：包交換、分組交換多接入網(wǎng)絡(luò)IP協(xié)議OSI7層協(xié)議InternetATM與B-ISDN2.通信網(wǎng)現(xiàn)狀（3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)包交換、分組交換多接入網(wǎng)絡(luò)IP協(xié)議OSI7603.通信網(wǎng)的發(fā)展方向

可視化、智能化和個(gè)人化是通信業(yè)務(wù)今后發(fā)展的總趨勢(shì)，它們將對(duì)通信網(wǎng)的發(fā)展產(chǎn)生深刻的影響。未來(lái)的通信網(wǎng)將向數(shù)字化、綜合化、寬帶化、智能化和個(gè)人化方向發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一，全球一網(wǎng)。4.5通信網(wǎng)基本概念3.通信網(wǎng)的發(fā)展方向4.5通信網(wǎng)基本概念61第4章通信技術(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程系2009.9第4章通信技術(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程系62本章內(nèi)容4.1通信的有關(guān)概念4.2通信系統(tǒng)的基本模型4.3通信的分類4.4傳輸介質(zhì)4.5通信網(wǎng)基本概念本章內(nèi)容4.1通信的有關(guān)概念634通信技術(shù)4.1通信的有關(guān)概念1.通信

為達(dá)到相互聯(lián)系的目的，使用電、磁、光等手段傳送語(yǔ)音、圖像、數(shù)字等各種數(shù)據(jù)信息的過(guò)程。

從莫爾斯1838年發(fā)明電報(bào)起，通信的發(fā)展經(jīng)歷了3大階段：

以1838年發(fā)明電報(bào)為標(biāo)志的通信初級(jí)階段；

以1948年香農(nóng)提出的信息論開(kāi)始的近代通信階段；

以20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的光纖通信系統(tǒng)為代表的和以綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（ISDN）迅速崛起為標(biāo)志的現(xiàn)代通信階段。4通信技術(shù)4.1通信的有關(guān)概念642.信號(hào)：

傳輸?shù)南⑹且怨?、電、磁的形式表現(xiàn)出來(lái)的,稱為信號(hào)。

數(shù)據(jù)要通過(guò)傳輸介質(zhì)從發(fā)送端傳遞到接受端，先按照傳輸介質(zhì)的特性將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成傳輸介質(zhì)上所承載的信號(hào)，接受端傳輸介質(zhì)取得信號(hào)后，再將其還原成數(shù)據(jù)。

不同傳輸介質(zhì)所承載的信號(hào)類型不同，信號(hào)的物理特性也不相同。

銅質(zhì)纜線承載的是電流信號(hào)。

光纜線承載的是光信號(hào)。

無(wú)線通信則通過(guò)天空傳遞電磁波信號(hào)

。4.1通信的有關(guān)概念2.信號(hào)：4.1通信的有關(guān)概念653.模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)通信系統(tǒng)中傳輸?shù)男盘?hào)，當(dāng)它為時(shí)間的連續(xù)函數(shù)時(shí)，稱為連續(xù)信號(hào)(模擬信號(hào)）；而當(dāng)載荷信息的物理量（如電信號(hào)的幅度、頻率、相位等）的變化在時(shí)間上為離散時(shí)，則稱為離散信號(hào)。如果不僅在時(shí)間上離散，而且取值也離散，則稱為數(shù)字信號(hào)。4.1通信的有關(guān)概念3.模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)4.1通信的有關(guān)概念66模擬信號(hào)：幅度取值連續(xù)的信號(hào)。（函數(shù)值隨時(shí)間連續(xù)變化）

模擬信號(hào)

4.1通信的有關(guān)概念模擬信號(hào)：幅度取值連續(xù)的信號(hào)。（函數(shù)值隨時(shí)間連續(xù)變化）67模擬信號(hào)特點(diǎn)：信號(hào)的波形幅度上連續(xù)它連續(xù)地“模擬”著信息的變化。如發(fā)話者的話音改變時(shí)，信號(hào)的波形也改變。

模擬信號(hào)將待傳遞的信息包含在信號(hào)的波形之中。普通的電話、傳真、電視的信號(hào)都是模擬信號(hào)。4.1通信的有關(guān)概念模擬信號(hào)特點(diǎn)：4.1通信的有關(guān)概念68數(shù)字信號(hào)：幅度取值離散的信號(hào)(a)二進(jìn)制碼元(b)多進(jìn)制碼元圖1-4數(shù)字信號(hào)

“1”碼:有一定持續(xù)時(shí)間(Ts)的“有電流脈沖”

“0”碼:有一定持續(xù)時(shí)間(Ts)的“無(wú)電流脈沖”每個(gè)碼又稱為數(shù)字脈沖或碼元。

4.1通信的有關(guān)概念數(shù)字信號(hào)：幅度取值離散的信號(hào)(a)二進(jìn)制碼元(69數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn):波形從時(shí)間和幅度上都是離散的（取值是有限個(gè)）、不連續(xù)的。從時(shí)間上看，脈沖的個(gè)數(shù)是有限個(gè)。即一段時(shí)間內(nèi)（T時(shí)間內(nèi)）只能傳送有限個(gè)脈沖；數(shù)字信號(hào)將待傳遞的信息包含在碼元的不同組合之中。如早期的莫爾斯電報(bào)用101110表示A?，F(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)輸入、輸出的信號(hào)以及所處理的信號(hào)都是速率非常高的數(shù)字信號(hào)。4.1通信的有關(guān)概念數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn):4.1通信的有關(guān)概念704.基帶傳輸與頻帶傳輸（1）基帶傳輸基帶傳輸是“直接控制信號(hào)狀態(tài)”的傳輸方式，即直接傳輸原始信號(hào)的方式。對(duì)數(shù)字信號(hào)，就是按其原有的波形（以脈沖形式）在信道上直接傳輸?；鶐鬏敳恍枰{(diào)制、解調(diào)，設(shè)備花費(fèi)少，適用于較小范圍的數(shù)據(jù)傳輸。基帶：直接使用數(shù)字信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送終端設(shè)備把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖電信號(hào)時(shí)，這個(gè)原始的電信號(hào)所固有的頻帶（所謂頻帶，是指用于傳輸信號(hào)所占用的頻率范圍）稱為基本頻帶，簡(jiǎn)稱基帶（BASEband)。大多數(shù)局域網(wǎng)（LAN）使用的都是基帶傳輸。4.1通信的有關(guān)概念4.基帶傳輸與頻帶傳輸4.1通信的有關(guān)概念71

使用基帶傳輸時(shí)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)由許多不同形式的電信號(hào)的波形來(lái)表示。表示二進(jìn)制數(shù)字的碼元的形式不同，便產(chǎn)生出不同的編碼方案。主要有：?jiǎn)螛O性不歸零碼、單極性歸零碼、雙極性不歸零碼、雙極性歸零碼、曼徹斯特碼和差分曼徹斯特碼等。4.1通信的有關(guān)概念使用基帶傳輸時(shí)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)由許多不同形式的電信號(hào)的波形來(lái)表示72當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，由于各種原因，使用基帶傳輸時(shí)，容易產(chǎn)生波形的失真。出現(xiàn)差錯(cuò)010010100還原后的數(shù)據(jù)t接收到的失真信號(hào)010011100t發(fā)送的基帶信號(hào)t采樣時(shí)刻4.1通信的有關(guān)概念當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，由于各種原因，使用基帶傳輸時(shí)，容易產(chǎn)生波形73（2）頻帶傳輸

頻帶傳輸是一種采用調(diào)制、解調(diào)技術(shù)的傳輸形式。

在發(fā)送端，采用調(diào)制手段，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行某種變換，將代表數(shù)據(jù)的二進(jìn)制“1”和“0”，變換成具有一定頻帶范圍的模擬信號(hào)，以適應(yīng)在模擬信道上傳輸；在接收端，通過(guò)解調(diào)手段進(jìn)行相反變換，把模擬的調(diào)制信號(hào)復(fù)原為“1”或“0”。4.1通信的有關(guān)概念（2）頻帶傳輸4.1通信的有關(guān)概念74

載波信號(hào)：在遠(yuǎn)程傳輸過(guò)程中,特別是通過(guò)無(wú)線信道或光信道進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,將由編碼表示的數(shù)字基帶信號(hào)通過(guò)高頻調(diào)制后能在信道中進(jìn)行傳輸?shù)男盘?hào)稱為載波信號(hào)。

載波(CarrierWave)

----常以一個(gè)高頻正弦信號(hào)或脈沖信號(hào)作為載體，這個(gè)載體稱為載波信號(hào)。用需要傳輸?shù)男盘?hào)去改變載波信號(hào)的某一參數(shù)，如幅值、頻率、相位。

4.1通信的有關(guān)概念載波信號(hào)：在遠(yuǎn)程傳輸過(guò)程中,特別是通過(guò)無(wú)線信道或光信道進(jìn)行75如：Modem，完成數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。

是一種能夠使計(jì)算機(jī)通過(guò)電話線同其他計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的設(shè)備，作用是把存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的信息（二進(jìn)制格式）轉(zhuǎn)換為以電話線傳輸?shù)穆曇舾袷?。把二進(jìn)制字符轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)并傳到電話線上，稱為調(diào)制；而把聲音信號(hào)還原為二進(jìn)制位（Bit），稱為解調(diào)。調(diào)制：將數(shù)據(jù)放上“載波”的操作稱為調(diào)制（Modulation)

調(diào)制器：執(zhí)行調(diào)制操作的裝置或程序稱為調(diào)制器（Modulator)

把要發(fā)送的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率范圍在300~3400Hz

的模擬信號(hào)，以便在模擬線路上傳送。4.1通信的有關(guān)概念如：Modem，完成數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。4.1通76

調(diào)制器的作用就是個(gè)波形變換器，它把基帶數(shù)字信號(hào)的波形變換成適合于模擬信道傳輸?shù)牟ㄐ?。常用的調(diào)制方法：頻率調(diào)制、振幅調(diào)制和相位調(diào)制。調(diào)頻(FrequencyModulation)：載波的頻率隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。調(diào)幅(AmplitudeModulation)：載波的振幅隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。調(diào)相(PhaseModulation)：載波的初始相位隨基帶數(shù)字信號(hào)而變化。4.1通信的有關(guān)概念調(diào)制器的作用就是個(gè)波形變換器，它把基帶數(shù)字信號(hào)的波形變換成77010011100基帶信號(hào)調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相基帶數(shù)字信號(hào)的幾種調(diào)制方法4.1通信的有關(guān)概念010011100基帶信號(hào)調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相基帶數(shù)字信號(hào)的幾種調(diào)制784.1通信的有關(guān)概念解調(diào)：將數(shù)據(jù)與載波分離的操作稱為解調(diào)(Demodulation)，把模擬線路上傳送來(lái)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。解調(diào)器：執(zhí)行解調(diào)操作的裝置或程序稱為解調(diào)器（Demodulator)

解調(diào)器的作用就是個(gè)波形識(shí)別器，它將經(jīng)過(guò)調(diào)制器變換過(guò)的模擬信號(hào)恢復(fù)成原來(lái)的數(shù)字信號(hào)。4.1通信的有關(guān)概念解調(diào)：將數(shù)據(jù)與載波分離的操作稱為解調(diào)(795、帶寬帶寬

(bandwidth)本來(lái)是指模擬信號(hào)傳遞模擬數(shù)據(jù)時(shí)信號(hào)具有的頻帶寬度，即信號(hào)頻率的變化范圍,通常由最高頻率減去最低頻率而得,單位是赫茲（或千赫、兆赫、吉赫等）?，F(xiàn)在“帶寬”是數(shù)字信道所能傳送的“最高數(shù)據(jù)率”的同義語(yǔ)，單位是“比特每秒”，或b/s(bit/s)。也指網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸流量（Throuhgput)

“神六”向地面的數(shù)據(jù)傳輸總帶寬為每秒2M，而其中用于畫(huà)面?zhèn)鬏?04k，用于畫(huà)面所帶聲音64k。4.1通信的有關(guān)概念5、帶寬4.1通信的有關(guān)概念80

通信系統(tǒng)：

傳遞信息所需要的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒介。如：電話、圖像、電報(bào)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。通信業(yè)務(wù)分類：根據(jù)所傳遞的消息不同，可分為：電報(bào)、電話、傳真、數(shù)據(jù)傳輸及可視電話等。從廣義角度看，廣播、電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、遙測(cè)遙控等也可列入通信的范圍。4.2通信系統(tǒng)的基本模型通信系統(tǒng)：4.2通信系統(tǒng)的基本模型81通信系統(tǒng)的基本模型步驟：消息信號(hào)處理傳輸信號(hào)還原消息4.2通信系統(tǒng)的基本模型通信系統(tǒng)的基本模型4.2通信系統(tǒng)的基本模型82

信源、信宿信源：發(fā)送信息的一端稱為信源，信源的作用是產(chǎn)生消息如：聲音、數(shù)據(jù)、文字、圖像等信宿：是傳輸信息的歸宿，其作用是將復(fù)原的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。信源、信宿可以是人或設(shè)備下圖是一個(gè)信源、信宿為計(jì)算機(jī)的例子4.2通信系統(tǒng)的基本模型信源、信宿4.2通信系統(tǒng)的基本模型83數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)輸出信息傳輸系統(tǒng)輸入信息輸入數(shù)據(jù)發(fā)送的信號(hào)接收的信號(hào)源點(diǎn)終點(diǎn)發(fā)送器接收器調(diào)制解調(diào)器PC機(jī)公用電話網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器數(shù)字比特流數(shù)字比特流模擬信號(hào)模擬信號(hào)正文正文源系統(tǒng)目的系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)PC機(jī)4.2通信系統(tǒng)的基本模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)輸出信息傳輸輸入信息輸入數(shù)據(jù)發(fā)送接收源點(diǎn)842.發(fā)送設(shè)備（變換器）是指把信源發(fā)出的信息變成適合于信道傳輸?shù)男盘?hào)所需要的設(shè)備。（如上圖的調(diào)制解調(diào)器）作用：是將消息轉(zhuǎn)換為適合在信道上傳輸?shù)男盘?hào)。發(fā)送設(shè)備的功能有兩個(gè)：4.2通信系統(tǒng)的基本模型加工處理適合某種信道傳輸?shù)男盘?hào)非電信號(hào)轉(zhuǎn)換電信號(hào)電信號(hào)2.發(fā)送設(shè)備（變換器）4.2通信系統(tǒng)的基本模型加工處理適85信息轉(zhuǎn)換為信號(hào)，通常要經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟，即變換、編碼和調(diào)制。它們可以分別進(jìn)行，也可以同時(shí)進(jìn)行。變換：將表達(dá)信息的非電量的變化變換為電量的變化。編碼(譯碼）：在數(shù)字系統(tǒng)里，為了某種目的而對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行的變換。調(diào)制（解調(diào)）：在通信信系統(tǒng)中的作用是用來(lái)變換信號(hào)。4.2通信系統(tǒng)的基本模型信息轉(zhuǎn)換為信號(hào)，通常要經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟，即變換、編碼和調(diào)制。它們863、信道(channel)：是傳輸信號(hào)的通路；信道可以由不同的傳輸媒介組成。（1）信道的帶寬：指信道不失真?zhèn)鬏斝盘?hào)的頻率范圍，即信道容許通過(guò)的最高與最低信號(hào)頻率之差。信號(hào)帶寬:信號(hào)所含最高頻率fH與最低頻率fL之差，即信號(hào)所含頻率的寬度。4.2通信系統(tǒng)的基本模型3、信道(channel)：是傳輸信號(hào)的通路；4.2通信系87（2）信道的分類

有線信道（電信線路）：電磁信號(hào)被約束在有線傳輸線上傳輸。架空明線、雙絞線、同軸電纜及光纖等；無(wú)線信道：電磁信號(hào)沿自由空間傳輸。長(zhǎng)波、中波、短波、微波有較寬的頻段。4.2通信系統(tǒng)的基本模型（2）信道的分類4.2通信系統(tǒng)的基本模型884、干擾（或噪聲源）

噪聲源：為了分析問(wèn)題方便，一般將系統(tǒng)內(nèi)所存在的干擾均折合到信道中，用噪聲源來(lái)表示。通信系統(tǒng)中的噪聲可分成三類：第一類：通信系統(tǒng)的外部噪聲。人為：各種電器開(kāi)關(guān)通斷時(shí)產(chǎn)生的短促脈沖，熒光燈閃爍產(chǎn)生的脈沖串等非人為：雷電干擾、宇宙輻射等。其頻率分布可以覆蓋整個(gè)無(wú)線電波段，但其能量主要集中在20MHz以下頻段。4.2通信系統(tǒng)的基本模型4、干擾（或噪聲源）4.2通信系統(tǒng)的基本模型89第二類：通信系統(tǒng)的內(nèi)部噪聲。起伏噪聲由電子熱運(yùn)動(dòng)引起。它是通信系統(tǒng)中的主要噪聲，是不可避免的噪聲。第三類：信道的特性不理想所引起的噪聲。有線信道中：多對(duì)傳輸線間產(chǎn)生的不必要的耦合。無(wú)線信道中：例如，電離層和對(duì)流層的隨機(jī)變化引起信號(hào)的隨機(jī)變化，而構(gòu)成對(duì)信號(hào)的干擾。4.2通信系統(tǒng)的基本模型第二類：通信系統(tǒng)的內(nèi)部噪聲。4.2通信系統(tǒng)的基本模型90數(shù)字信號(hào)通過(guò)實(shí)際的信道失真不嚴(yán)重實(shí)際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）輸入信號(hào)波形輸出信號(hào)波形(失真不嚴(yán)重)4.2通信系統(tǒng)的基本模型數(shù)字信號(hào)通過(guò)實(shí)際的信道實(shí)際的信道輸入信號(hào)波形輸出信號(hào)波形4.91失真嚴(yán)重輸入信號(hào)波形實(shí)際的信道（帶寬受限、有噪聲、干擾和失真）輸出信號(hào)波形(失真嚴(yán)重)4.2通信系統(tǒng)的基本模型失真嚴(yán)重輸入信號(hào)波形實(shí)際的信道輸出信號(hào)波形4.2通信系統(tǒng)的924.2通信系統(tǒng)的基本模型4.2通信系統(tǒng)的基本模型935.接收設(shè)備（反變換器）將從信道上接收的信號(hào)再恢復(fù)成受信者可以接收的信息所需的設(shè)備。接收設(shè)備兩個(gè)功能：對(duì)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)出消息供受信者接收。如：解調(diào)、譯碼等。接收的信號(hào)已疊加有噪聲干擾，接收設(shè)備應(yīng)盡可能的抑制干擾，使所恢復(fù)的信號(hào)盡可能準(zhǔn)確。

4.2通信系統(tǒng)的基本模型5.接收設(shè)備（反變換器）4.2通信系統(tǒng)的基本模型94模擬通信系統(tǒng)模型模擬信源調(diào)制器信道解調(diào)器模擬信宿干擾源模擬通信系統(tǒng)模型4.2通信系統(tǒng)的基本模型模擬通信系統(tǒng)模型模擬調(diào)制器信道解調(diào)器模擬干擾源模擬通信系統(tǒng)模95數(shù)字信源信道干擾源信道編碼調(diào)制器解調(diào)器信源譯碼信宿數(shù)字通信系統(tǒng)模型信源編碼信道譯碼4.2通信系統(tǒng)的基本模型數(shù)字信源信道干擾源信道編碼調(diào)制器解調(diào)器信源譯碼信宿數(shù)字通信系961.通信按不同形式可分為如下幾類：按傳輸信號(hào)形式不同可分為模擬通信和數(shù)字通信兩類；按受信者是否在運(yùn)動(dòng)可分移動(dòng)通信和固定通信；按通信工作頻段可分為長(zhǎng)波、中波、短波、微波、光通信等；按通信的具體業(yè)務(wù)與內(nèi)容可分為語(yǔ)音通信、圖像通信、多媒體通信、數(shù)據(jù)通信等；按信道具體形式可分為有線通信和無(wú)線通信；4.3通信的分類1.通信按不同形式可分為如下幾類：4.3通信的分類97通信有線通信無(wú)線通信有線電通信光纖通信短波通信微波通信衛(wèi)星通信移動(dòng)通信雙絞線架空明線同軸電纜通信按信道分類4.3通信的分類通信有線通信無(wú)線通信有線電通信光纖通信短波通信微波通信衛(wèi)星通982.按信息傳送的方向和時(shí)間來(lái)分：?jiǎn)喂ねㄐ?、半雙工通信和全雙工通信。（1）單工通信（單向通信）

單工通信指消息只能單方向傳輸，而不能進(jìn)行與此相反方向傳送的工作方式。如遙控、無(wú)線電廣播、電視、將計(jì)算機(jī)的信息向打印機(jī)輸出的場(chǎng)合都屬于這種方式。4.3通信的分類2.按信息傳送的方向和時(shí)間來(lái)分：?jiǎn)喂ねㄐ?、半雙工通信和全雙99（2）半雙工通信（雙向交替通信）通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時(shí)進(jìn)行收和發(fā)的工作方式。使用同一載波頻率的無(wú)線電對(duì)講機(jī)。4.3通信的分類（2）半雙工通信（雙向交替通信）4.3通信的分類100（3）全雙工通信（或雙工通信，雙向同時(shí)通信）全雙工通信是指通信雙方可以同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收消息的工作方式。電話通信、計(jì)算機(jī)之間的信息交換以及利用光波的光纖通信就屬于這種通信方式。4.3通信的分類（3）全雙工通信（或雙工通信，雙向同時(shí)通信）4.3通信1013.按照數(shù)字信號(hào)碼元排列方法的不同，可分為:(1)串行傳輸：將數(shù)字信號(hào)碼元序列按時(shí)間順序一個(gè)接一個(gè)地在信道中傳輸。

通常的遠(yuǎn)距離數(shù)字通信大都采用串行傳輸方式。串行傳輸發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備100101014.3通信的分類3.按照數(shù)字信號(hào)碼元排列方法的不同，可分為:串行傳輸發(fā)送102(2)并行傳輸：將數(shù)字信號(hào)碼元分割成兩路或兩路以上的數(shù)字信號(hào)碼元序列同時(shí)在信道中傳輸。發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備011001101010110110010101……并行傳輸4.3通信的分類(2)并行傳輸：將數(shù)字信號(hào)碼元分割成兩路或兩路以上的數(shù)字信號(hào)1034.按通信網(wǎng)絡(luò)形式分類，通信方式可分為兩點(diǎn)間直通方式、分支方式和交換方式

(1)直通方式

是最簡(jiǎn)單的一種形式，終端A與終端B之間的線路是專用的AB4.3通信的分類4.按通信網(wǎng)絡(luò)形式分類，通信方式可分為兩點(diǎn)間直通方式、分支104(2)分支方式

是指每個(gè)終端都通過(guò)同一信道與轉(zhuǎn)接站相互連接，終端之間不能直通信息而必須通過(guò)轉(zhuǎn)接站轉(zhuǎn)接轉(zhuǎn)接站ABCN4.3通信的分類(2)分支方式轉(zhuǎn)接站ABCN4.3通信的分類105(3)交換方式

是終端之間通過(guò)交換設(shè)備，靈活地進(jìn)行線路交換地一種方式。ABC交換設(shè)備N4.3通信的分類(3)交換方式ABC交換設(shè)備N4.3通信的分類1064.4傳輸介質(zhì)1、明線指平行而相互絕緣的架空裸線線路。優(yōu)點(diǎn)：（與電纜相比），傳輸損耗低，但易受氣候和天氣影響，并且對(duì)外界噪聲干擾較敏感。目前，已逐漸被電纜所代替。4.4傳輸介質(zhì)1、明線1072、雙絞線兩根直徑約0.5mm外包絕緣材料的銅芯線扭絞成有一定規(guī)則的螺旋形狀，多對(duì)（如4對(duì)）再同樣扭絞在一起?？梢源蟠鬁p少或抵消線對(duì)之間的電磁干擾。4.4傳輸介質(zhì)2、雙絞線4.4傳輸介質(zhì)108

屏蔽（ShieldTwisted-Pair）雙絞線：金屬箔和屏蔽銅網(wǎng)非屏蔽(UTP，UnshieldTwisted-Pair)雙絞線：無(wú)屏蔽雙絞線UTP屏蔽雙絞線STP4.4傳輸介質(zhì)屏蔽（ShieldTwisted-Pair）雙絞線：金屬1093、同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體：實(shí)心的銅質(zhì)線屏蔽層：一個(gè)空心的銅質(zhì)圓形薄皮絕緣層：塑料材料隔離，護(hù)套：聚氯乙烯或其它絕緣材料，特點(diǎn)：抗干擾性能很強(qiáng)。50Ω的同軸電纜：局域網(wǎng)基帶傳輸。75Ω的同軸電纜：閉路電視系統(tǒng)（CATV）