信息技術(shù)概述課件

《計(jì)算機(jī)信息技術(shù)》《計(jì)算機(jī)信息技術(shù)》1第1章信息技術(shù)概述第1章信息技術(shù)概述21.1信息與信息技術(shù)1.1.1

信息與信息處理1.1.2信息技術(shù)1.1.3

信息處理系統(tǒng)1.1信息與信息技術(shù)1.1.1信息與信息處理1.1.3暮春懷故人

李中(唐)池館寂廖三月盡，落花重疊蓋莓苔。惜春眷戀不忍掃，感物心情無計(jì)開。夢(mèng)斷美人沈信息，目穿長(zhǎng)路倚樓臺(tái)?，樮幚C段安可得，流水浮云共不回。

見《全唐詩(shī)集》卷748-41信息技術(shù)概述4信息是什么？信息是消息；信息是知識(shí)；信息是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的反映；信息是經(jīng)過加工后的數(shù)據(jù);…….

諸如此類，至今爭(zhēng)論不休。所以弄清楚信息是什么？應(yīng)從不同的角度來認(rèn)識(shí)。信息是什么？信息是消息；信息是知識(shí)；信息是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的反映；信5（1）控制論觀點(diǎn)

控制論是研究在自動(dòng)的機(jī)器系統(tǒng)中，及在人體和動(dòng)物體內(nèi)信息傳遞的一般性問題的科學(xué)?？刂普搫?chuàng)始人N.Wiener對(duì)什么是信息有一個(gè)著名的定義：

強(qiáng)調(diào)了信息是一種新的資源。

信息就是信息，它既不是物質(zhì)也不是能量。（1）控制論觀點(diǎn)控制論是研究在自動(dòng)的機(jī)器系統(tǒng)6（2）本體論觀點(diǎn)

沒有任何約束條件去看待事物的觀點(diǎn)。

唯物論與唯心論：都認(rèn)為世界是物質(zhì)與精神組成的二元世界。二者爭(zhēng)論僅在物質(zhì)決定精神還是精神決定物質(zhì)。

但唯物論與唯心論都認(rèn)為世間一切事物都在運(yùn)動(dòng)，有運(yùn)動(dòng)事物就發(fā)生變化，有變化就產(chǎn)生狀態(tài)。

信息是事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式。區(qū)別了信息與事物,信息既不是物質(zhì)也不是精神,只是事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式，或者說信息是事物的一種屬性。（2）本體論觀點(diǎn)沒有任何約束條件去看待事物的7（3）認(rèn)識(shí)論觀點(diǎn)

研究人類認(rèn)識(shí)的來源、發(fā)展過程及認(rèn)識(shí)與實(shí)踐的關(guān)系。

信息是認(rèn)識(shí)主體所感知的事物運(yùn)動(dòng)及其變化方式的形式、內(nèi)容和效用。

強(qiáng)調(diào)了信息是知識(shí)。知識(shí)＝語法(形式)＋語義(內(nèi)容、含義)＋語用(效用、價(jià)值)

知識(shí)與信息的區(qū)別與關(guān)系：因?yàn)椋褐R(shí)是對(duì)事物變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的總和。知識(shí)可形式化表示為：（3）認(rèn)識(shí)論觀點(diǎn)研究人類認(rèn)識(shí)的來源、8相同點(diǎn)：都關(guān)注事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)不同點(diǎn)：信息顯示事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化方式，而變化方式是個(gè)別的，具體的。知識(shí)顯示事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化規(guī)律，是普遍、抽象的。關(guān)系：知識(shí)來源于信息，因?yàn)橐?guī)律是從大量的具體現(xiàn)象分解、歸納出來的。所以對(duì)信息作必要的處理可以達(dá)到認(rèn)知的目的。相同點(diǎn)：都關(guān)注事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)不同點(diǎn)：信息顯示事物9（4）管理學(xué)、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域觀點(diǎn)

信息是經(jīng)過加工后的數(shù)據(jù)，能對(duì)接受者的行為和決策產(chǎn)生影響，是對(duì)人有用的數(shù)據(jù)。

（ISO定義）

強(qiáng)調(diào)了信息與數(shù)據(jù)的區(qū)別數(shù)據(jù)是對(duì)事實(shí)、概念或指令的一種特殊表達(dá)形式，這種特殊的表達(dá)形式可以用人工或自動(dòng)化的裝置對(duì)其進(jìn)行通信，翻譯轉(zhuǎn)換或加工處理。（ISO定義）

總之，信息是一切事物的普遍屬性，是經(jīng)過加工后的數(shù)據(jù)，是人們認(rèn)識(shí)世界改造世界的一種基本資源。（4）管理學(xué)、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域觀點(diǎn)信息是經(jīng)過加工后的數(shù)據(jù)，10※信息的性質(zhì)（補(bǔ)充內(nèi)容）①事實(shí)性信息的第一和基本性質(zhì)。破壞信息的事實(shí)性現(xiàn)象普遍存在：謊報(bào)產(chǎn)量、做假等。不符合事實(shí)的信息既害別人也害自己。維護(hù)信息的事實(shí)性就是保證信息的真實(shí)性、準(zhǔn)確性、客觀性，而達(dá)到可信性。②等級(jí)性戰(zhàn)略級(jí)全局性信息(長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃、五年計(jì)劃等）策略級(jí)管理性信息(月度計(jì)劃、成本信息等）執(zhí)行級(jí)運(yùn)行/操作類信息(考勤、領(lǐng)料單等）※信息的性質(zhì)（補(bǔ)充內(nèi)容）①事實(shí)性信息的第11③可壓縮性信息可以集中、概括、綜合，而不丟失信息的本質(zhì)。如程序可壓縮成框圖，企業(yè)信息可壓縮成各種圖表等。壓縮過程中會(huì)丟失一些信息，但丟失的是一些無用的信息（干擾、冗余信息）如濾除收音機(jī)中的雜音。④擴(kuò)散性信息擴(kuò)散是其本性，可通過各種渠道和手段傳播信息，濃度越大，擴(kuò)散力越強(qiáng)。越離奇的消息，越聳人聽聞的新聞傳播越快，擴(kuò)散面越大?！皼]有不透風(fēng)的墻”說明了信息擴(kuò)散的威力。③可壓縮性信息可以集中、概括、綜合，而不丟12信息擴(kuò)散存在兩面性：一方面有利于知識(shí)傳播，這要通過各種宣傳機(jī)構(gòu)、手段加快信息的擴(kuò)散；另一方面信息的擴(kuò)散可能造成信息的貶值，不利于保密，使國(guó)家受到損失、危害，不利于保護(hù)信息所有者的積極性（如軟件盜版），因此要制定各種規(guī)章加以限制。⑤傳輸性信息是可以傳輸?shù)模娫挘妶?bào)，衛(wèi)星，書報(bào)），傳輸成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于物質(zhì)傳輸和能源傳輸。所以盡可能用信息傳輸來代替物質(zhì)傳輸（寧可用10倍的信息傳輸換取一倍的物質(zhì)傳輸）。信息擴(kuò)散存在兩面性：一方面有利于知識(shí)傳播，13⑥分享性

信息只能共享，不能交換。我告訴你一個(gè)消息，我并沒有失去什么，也不會(huì)從大腦中消除。而物質(zhì)的交換是0和的（你的所得必為我之所失，所得所失之和為零）。信息的共享沒有直接的損失，但可造成間接的損失。告訴你生產(chǎn)某藥品的配方，就會(huì)造成與我方的競(jìng)爭(zhēng)，影響我方的銷路。信息的共享有利于信息成為一種資源，信息只有達(dá)到充分的共享才能真正成為資源。⑥分享性信息只能共享，不能交換。我告14⑦增值性/再生性用于某種目的的信息，隨著時(shí)間的推移，可能價(jià)值耗盡，但對(duì)于另一種用途，又可能再現(xiàn)它的價(jià)值性。例如，天氣預(yù)報(bào)信息，預(yù)報(bào)期一過就不再有用，但對(duì)每年同期天氣比較，總結(jié)變化規(guī)律，驗(yàn)證模型，卻極有價(jià)值，變廢為寶。（氣象學(xué)家正是根據(jù)這點(diǎn)預(yù)測(cè)天氣的）。在量變的基礎(chǔ)上可能產(chǎn)生質(zhì)變；在積累的基礎(chǔ)上可能產(chǎn)生飛躍。⑦增值性/再生性用于某種目的的信息，隨15⑧轉(zhuǎn)換性有物質(zhì)存在必有使它運(yùn)動(dòng)的能量存在，也必有描述它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的信息存在，沒有能源不能開工，沒有知識(shí)就沒有信息，就不能成功生產(chǎn)。這說明信息、能源、物質(zhì)是可以相互轉(zhuǎn)化的。有物質(zhì)和能源能換取信息這是不言而喻的，那么有信息能否轉(zhuǎn)化為物質(zhì)和能源呢？大量的事實(shí)說明能夠?qū)崿F(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。例如:工廠利用技術(shù)革新大大節(jié)約了能源，信息技術(shù)手段合理選擇材料源，節(jié)省成本等等。所以有人說“有了信息就有了一切”，而知識(shí)是信息的結(jié)晶，所以就有“知識(shí)就是力量，知識(shí)就是生產(chǎn)力”的說法。這也說明了這種轉(zhuǎn)換。⑧轉(zhuǎn)換性有物質(zhì)存在必有使它運(yùn)動(dòng)的能量存16

什么是信息處理？

專業(yè)定義:

信息處理的本質(zhì)：數(shù)據(jù)處理信息處理的目標(biāo)：獲取有用的信息信息處理的過程：一切為了更好地利用信息，而對(duì)信息本身所施加的各種操作過程統(tǒng)稱為信息處理。信息處理是對(duì)信息的收集、加工、存儲(chǔ)、傳輸、維護(hù)及使用的全過程。廣義理解:什么是信息處理？專業(yè)定義:信息處理17信息處理的過程：信息傳遞（神經(jīng)系統(tǒng)）信息加工（大腦）信息傳遞（神經(jīng)系統(tǒng)）信息施效（效應(yīng)器官）信息獲?。ǜ杏X器官）事物客體信息處理的過程：信息傳遞信息加工信息傳遞信息施效信息獲取事物18信息的收集感知、測(cè)量、識(shí)別、獲取、輸入等。包括三個(gè)方面：信息需求信息采集采集方法廣泛收集統(tǒng)計(jì)方法，固定的周期，固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)專項(xiàng)收集調(diào)查表抽樣調(diào)查方法隨機(jī)累積平時(shí)收集積累方法采集維數(shù)階段維數(shù)哪個(gè)時(shí)間階段層次維數(shù)哪個(gè)管理層次來源維數(shù)內(nèi)源還是外源信息表達(dá)文字表達(dá)數(shù)字表達(dá)圖形、聲音表達(dá)信息的收集感知、測(cè)量、識(shí)別、獲取、輸入等。包括三個(gè)方面：19信息的加工如分類、分析、綜合、轉(zhuǎn)換、檢索、管理等。信息加工的過程如下：數(shù)據(jù)預(yù)信息信息決策結(jié)果△t1

△t2

△t3

△t4注意:信息加工的每一步都需時(shí)間，因此加工后的信息不可能反映現(xiàn)實(shí)的最新狀態(tài)。(滯后性)信息的加工如分類、分析、綜合、轉(zhuǎn)換、檢索、管理等20信息的存儲(chǔ)存儲(chǔ)介質(zhì)：紙、膠卷、磁盤、磁帶、磁卡等。存儲(chǔ)方式：集中存放——可減少冗余。分散存放——有冗余、難于共享、但方便使用者。保存周期：保存多長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)內(nèi)容：要存儲(chǔ)什么樣的數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)存儲(chǔ)介質(zhì)：紙、膠卷、磁盤、磁帶、磁卡等。存儲(chǔ)方21信息的傳輸信息傳輸理論最早是在通信中研究的，一般遵守香農(nóng)模型(Shannon)：傳輸信息量計(jì)算：信息的傳輸信息傳輸理論最早是在通信中研究的，一般22例：假定A地共有8種可能狀態(tài)，則發(fā)生每種狀態(tài)的概率是相等的，即1/8。如果A地想告訴B地現(xiàn)在A地處于第i個(gè)狀態(tài)，則A傳遞給B地的信息量是：這里結(jié)果3的含義是表示8種狀態(tài)的二進(jìn)制位數(shù)。即在本例中，只要在信道上傳遞3位二進(jìn)制位的信息量，即可告訴B“A地現(xiàn)在所處狀態(tài)”。例：假定A地共有8種可能狀態(tài)，則發(fā)生每種狀態(tài)的概率是相等的，23信息維護(hù)信息維護(hù)是指：全部數(shù)據(jù)的管理工作。（廣義概念）信息維護(hù)的目的：經(jīng)常更新存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，保持最新狀態(tài)。（狹義概念）保證信息的準(zhǔn)確、及時(shí)、安全、保密。信息使用技術(shù)方面如何高速、高質(zhì)量提供信息價(jià)值轉(zhuǎn)換效率、時(shí)機(jī)信息維護(hù)信息維護(hù)是指：全部數(shù)據(jù)的管理工作。（廣義概念）信241.1.2信息技術(shù)信息技術(shù)(informationtechnology簡(jiǎn)稱IT)指的是用來擴(kuò)展人類的信息器官功能、協(xié)助人類進(jìn)行信息處理的一類技術(shù)?，F(xiàn)代信息技術(shù)的主要特征

以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)為核心，包括通信技術(shù)的信息收集、傳遞、加工、存儲(chǔ)、顯示與控制技術(shù)。信息技術(shù)的主要內(nèi)容

1.1.2信息技術(shù)信息技術(shù)(information25人的信息器官

感覺器官識(shí)別與獲取信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞信息思維器官處理、記憶、再生信息效應(yīng)器官施用信息對(duì)應(yīng)于人類的信息器官功能，信息技術(shù)包含如下主要內(nèi)容：

人的信息器官感覺器官識(shí)別與獲取信息神26（1）信息感知技術(shù)解決是否有信息存在的問題。提高人的感知范圍、感知精度、靈敏度。主要有：紅外線技術(shù)紫外線技術(shù)次聲波技術(shù)超生波技術(shù)各種傳感器技術(shù)……（1）信息感知技術(shù)解決是否有信息存在的問題。提高人的27（2）信息識(shí)別技術(shù)解決存在的信息是哪一類信息問題。信息識(shí)別是在信息感知的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，識(shí)別的工作原理只是與特定的“模板”進(jìn)行比較，其識(shí)別模型如下：常用的信息識(shí)別技術(shù)和方法統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別方法語言學(xué)方法人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法（2）信息識(shí)別技術(shù)解決存在的信息是哪一類信息問題。信28（3）信息的通信技術(shù)

解決人類交流信息的空間與時(shí)間障礙；研究關(guān)于信息在空間中的傳遞和轉(zhuǎn)移問題，只關(guān)心信息的形式（語法）而不關(guān)心它的內(nèi)容(語義)及價(jià)值（效用）；通信的有效性注重考慮傳輸?shù)目煽啃孕畔⒌陌踩孕畔⑼ㄐ诺膶?shí)質(zhì)就是一種事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)方式脫離開源事物而附著另一事物（稱之為載體），并通過后者的運(yùn)動(dòng)將這種狀態(tài)方式在空間中從一點(diǎn)傳到另一點(diǎn)。（3）信息的通信技術(shù)解決人類交流信息的空間與時(shí)間障29（4）信息的計(jì)算（處理）、加工與再生技術(shù)關(guān)心的問題是對(duì)信息的去粗取精、去偽存真、從原始信息中抽象出具有普遍意義的規(guī)律，成為可用的知識(shí)。其實(shí)質(zhì)是認(rèn)知過程。分為：

表層信息處理技術(shù)信息變換、記錄、共享、檢索壓縮、編碼、差錯(cuò)處理、安全（5）信息的控制技術(shù)

信息控制就是信息的施效過程，一切形式的控制歸根到底就是改變控制對(duì)象的狀態(tài)和方式。

深層信息處理技術(shù)（4）信息的計(jì)算（處理）、加工與再生技術(shù)關(guān)心的問題是301.1.3信息處理系統(tǒng)系統(tǒng)

信息處理系統(tǒng)用于輔助人們進(jìn)行信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、加工處理、控制及顯示的綜合使用各種信息技術(shù)的系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)如下:信息加工通信/存儲(chǔ)感知與識(shí)別通信/存儲(chǔ)控制與顯示相互關(guān)聯(lián)的諸元素的集合。1.1.3信息處理系統(tǒng)系統(tǒng)信息處理系統(tǒng)用于輔助人們31

信息處理系統(tǒng)分類按自動(dòng)化程度人工的、半自動(dòng)的、全自動(dòng)的按技術(shù)手段機(jī)械的、電子的、光學(xué)的按使用范圍專用的、通用的

……信息處理系統(tǒng)分類按自動(dòng)化程度人工的、半自動(dòng)的、全自動(dòng)的32

信息處理系統(tǒng)例雷達(dá):電視/廣播:單向的、點(diǎn)到多點(diǎn)（面）的以信息傳遞為主的系統(tǒng)以感知與識(shí)別為主要目的的系統(tǒng)電話:雙向的、點(diǎn)到點(diǎn)的以信息交互為主要目的的系統(tǒng)銀行:以處理金融業(yè)務(wù)為主的系統(tǒng)圖書館:以信息收藏和檢索為主的系統(tǒng)Internet:跨越全球的多功能信息處理系統(tǒng)信息處理系統(tǒng)例雷達(dá):電視/廣播:單向的、點(diǎn)到多點(diǎn)（面）331.2微電子技術(shù)簡(jiǎn)介

微電子技術(shù)以集成電路為核心，實(shí)現(xiàn)電子電路和電子系統(tǒng)超小型化及微型化的電子技術(shù)。1.2.1微電子技術(shù)與集成電路

集成電路（IntegratedCircuit簡(jiǎn)稱IC）與集成電路芯片在硅片上經(jīng)平面工藝加工形成的大量晶體管、電阻、電容等元器件、及互連線的微型化的電路系統(tǒng)。芯片是集成電路的載體。1.2微電子技術(shù)簡(jiǎn)介微電子技術(shù)以集成電路為核心，34構(gòu)成電子電路的基礎(chǔ)元器件的發(fā)展與演變?cè)骷措娮与娐分惺褂玫木哂虚_關(guān)和放大作用的電子基礎(chǔ)元件(真空電子管、晶體管等?；A(chǔ)元器件的發(fā)展與演變過程構(gòu)成電子電路的基礎(chǔ)元器件的發(fā)展與演變?cè)骷措娮与娐分?5真空電子管

1904年英國(guó)電氣工程師弗萊明（JohnAmbroseFleming）發(fā)明了真空二極管

1906年美國(guó)工程師德·福雷斯特(LeeDeForest）發(fā)明了真空三極管電子管是對(duì)處于玻璃真空管中的陰極燈絲加熱發(fā)射出電子而工作。缺點(diǎn)是耗能多，壽命有限（因高溫下的燈絲材料鎢易斷，使其無法工作）。真空電子管1904年英國(guó)電氣工程師136晶體管

1948年肖克利、巴丁、布拉頓發(fā)明了晶體管。晶體管是靠半導(dǎo)體中的電子和空穴的流動(dòng)來工作的。其工作壽命無限，但這些元器件被組裝到印刷電路板上時(shí)，是通過焊接來進(jìn)行連接的，焊接的水平(虛焊、氧化)的優(yōu)劣將是左右的質(zhì)量的因素。晶體管1948年肖克利、巴丁、布拉頓發(fā)明了晶體管。37集成電路利用二氧化硅膜制成平面晶體管，并用淀積在二氧化硅膜上的、和二氧化硅膜密接在一起的導(dǎo)電膜作為元器件間的電的連線制成的微型化電子電路。1959.7美國(guó)仙童公司（Fairchild）的諾依(

N.Noyce)制成了集成電路集成電路利用二氧化硅膜制成平面晶體管，并用淀積在二氧38半導(dǎo)體材料有很多種，為什么采用半導(dǎo)體硅(Si)作為集成電路的制作材料?①集成電路的基礎(chǔ)工藝是平面技術(shù)：首先將硅表面氧化，然后用腐蝕法在二氧化硅膜上形成各種平面的元器件?？梢妼?shí)施的關(guān)鍵在于獲得優(yōu)質(zhì)的二氧化硅膜。而在硅表面上較容易獲得優(yōu)質(zhì)的二氧化硅膜。A）集成電路的制作材料主要原因是：半導(dǎo)體材料有很多種，為什么采用半導(dǎo)體硅(Si)作為集①39②晶體管的特性在很大程度上受二氧化硅膜界面的缺陷的影響。而二氧化硅膜界面只有10-5

的原子鍵形成缺陷，用其他人工方法很難獲得這樣優(yōu)質(zhì)的界面。③二氧化硅是地球上存在數(shù)量占第一、第二位的氧和硅構(gòu)成的，是一種儲(chǔ)量多用之不盡的工業(yè)材料。②晶體管的特性在很大程度上受二氧化硅膜界面的缺陷③二氧化40B）集成電路的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)體積小功耗低按電子器件的比例縮小法則：尺寸和電源電壓縮小為原來的1/K時(shí)，速度將為原來的K倍；消耗的功率將為原來的1/K2倍；開關(guān)能量減小到原來的1/K3

倍。可靠性好（因集成度大，焊點(diǎn)少，故障率低）速度快規(guī)模增大、生產(chǎn)量大、成本低、價(jià)格便宜B）集成電路的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)體積小功耗低按電子41C）集成電路分類按集成度或規(guī)模分（單個(gè)芯片中包含的電子元件，如晶體管、電阻、電容的數(shù)目）:集成電路規(guī)模集成度（元器件數(shù)）小規(guī)模集成電路（SSI）＜100中規(guī)模集成電路（MSI）100～3000大規(guī)模集成電路（LSI）3000～10萬超大規(guī)模集成電路（VLSI）10萬～100萬極大規(guī)模集成電路（ULSI）＞100萬注：當(dāng)前最先進(jìn)的集成電路64Mbit的DRAM（存儲(chǔ)器芯片）含有的元器件數(shù)為108,與人大腦的神經(jīng)細(xì)胞數(shù)120億(1.2×1010)相比，在體密度上已達(dá)到同等的水平。C）集成電路分類按集成度或規(guī)模分（單個(gè)芯片中包含的42

按所用晶體管結(jié)構(gòu)、電路和工藝分:

雙極型（Bipolar）集成電路

金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)集成電路以電子和空穴(雙極)為載流子的雙極型晶體管組成。是以控制電流來達(dá)到放大、開關(guān)特性的電流控制器件，速度快。以電子或空穴（單極）為載流子的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（Fieldeffecttransistor)

或稱MOS(MetalOxide

Semiconductor)晶體管組成。電流流過硅片與二氧化硅膜界面，電壓控制通過二氧化硅膜實(shí)現(xiàn)。是一種電壓控制器件。按所用晶體管結(jié)構(gòu)、電路和工藝分:雙極型（Bipol43這是為解決CMOS晶體管負(fù)載電流驅(qū)動(dòng)能力差而制造的。它是在CMOS邏輯電路的輸出端接入雙極型晶體管而構(gòu)成的既有CMOS電路的低功耗，又有雙極型晶體管電路的高速度的特點(diǎn)。

ComlementaryMetalOxideSemiconductor以MOS晶體管組成。制造工藝復(fù)雜成本高，負(fù)載電流驅(qū)動(dòng)能力差。但功耗低，允許的噪聲范圍大，一般用作倒相器。

雙極-金屬-氧化物-半導(dǎo)體(BiMOS)集成電路

互補(bǔ)-金屬-氧化物-半導(dǎo)體(CMOS)集成電路

雙極-互補(bǔ)-金屬-氧化物-半導(dǎo)體集成電路（BiCMOS）這是為解決CMOS晶體管負(fù)載電流驅(qū)動(dòng)能44數(shù)字集成電路 模擬集成電路

按用途分:通用集成電路（存儲(chǔ)器、微處理器）

專用集成電路（ASIC）

按電信號(hào)類型和集成電路功能分:例：邏輯電路、存儲(chǔ)器、微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器等又稱為線性電路。如信號(hào)放大器、功率放大器等數(shù)字集成電路 模擬集成電路按用途分:45按集成電路產(chǎn)品分:按集成電路產(chǎn)品分:461.2.1

集成電路的制造(1)集成電路制造流程硅襯底晶圓芯片硅平面工藝剔除、分類集成電路封裝成品成品測(cè)試1.2.1集成電路的制造(1)集成電路制造流程硅襯底晶圓47硅平面工藝是制造集成電路的基礎(chǔ)工藝：硅棒打磨拋光切片氧化

摻雜

光刻腐蝕晶圓切片厚度：不足1mm直徑：6、8、12…英寸晶棒硅平面工藝是制造集成電路的基礎(chǔ)工藝：硅棒打磨48氧化隔離氧化膜導(dǎo)電氧化膜MOS晶體管柵極氧化膜電容器氧化膜……——形成各種氧化膜氧化隔離氧化膜導(dǎo)電氧化膜MOS晶體管柵極氧化膜電容器氧化膜…49摻雜擴(kuò)散法將摻雜氣體導(dǎo)入放有硅片的高溫爐中，將雜質(zhì)摻入到硅片中去離子注入法利用電場(chǎng)加速雜質(zhì)離子，將雜質(zhì)摻入到硅片中去摻雜擴(kuò)散法將摻雜氣體導(dǎo)入放有硅片的高溫爐中，將雜質(zhì)摻離子注入50光刻過程：光刻膠涂覆預(yù)烘暴光顯影后烘腐蝕去除光刻膠預(yù)烘——去掉光刻膠中的溶劑，80°左右，30分鐘。

暴光——高壓水銀燈照射。顯影——噴灑顯影液。后烘——揮發(fā)殘留的顯影液，200°，20分鐘。經(jīng)過上一步的處理，形成了具有電路及電子元件的晶圓。光刻過程：光刻膠涂覆預(yù)烘暴光顯影51晶圓剔除、分類處理晶圓制成后，用針測(cè)儀（Probe）檢測(cè)晶圓上的每個(gè)集成電路的電氣特性，將不合格的晶粒標(biāo)上記號(hào)，然后將晶圓分割成一顆顆“晶?！?。每個(gè)晶粒就是一個(gè)集成電路“芯片”針測(cè)儀芯片晶圓剔除、分類處理晶圓制成后，用針測(cè)儀（Probe）52

芯片封裝將單個(gè)晶粒固定在塑膠或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上蝕刻出的一些引接線端與基座底部的插腳進(jìn)行連接，作為與外界電路板連接之用，最后蓋上塑膠蓋板，用膠水密封。A)封裝的目的電功能傳遞芯片的電信號(hào)——散熱功能————散發(fā)芯片內(nèi)部產(chǎn)生的熱量（鋁片、風(fēng)扇等）機(jī)械化學(xué)環(huán)境保護(hù)功能保護(hù)芯片本身芯片封裝將單個(gè)晶粒固定在塑膠或陶瓷制的芯片基座上，53B)封裝種類各個(gè)引腳直接插到電路板相應(yīng)的孔中，然后焊接。引腳間距離受到限制。使用的最小腳距1.27mm。單列直插式（SIPsingleinlinepackage）雙列直插式（DIPdualinlinepackage）雙列直插封裝DIP實(shí)例(主板BIOS芯片)B)封裝種類各個(gè)引腳直接插到電路板相應(yīng)的孔中，然54陣列式（PGApingridarray）引腳距離已達(dá)極限的封裝結(jié)構(gòu)，四周為引腳。FC-PGA2封裝方式實(shí)例（Pentium4處理器）插座陣列式（PGApingridarray）引腳距離已55成品測(cè)試將芯片置于各種環(huán)境下測(cè)試其電氣特性，如消耗功率、運(yùn)行速度、耐壓等。經(jīng)測(cè)試后的芯片，依其電氣特性劃分為不同等級(jí)的成品。集成電路成品成品測(cè)試將芯片置于各種環(huán)境下測(cè)試其電氣特性，如消耗功561.2.3

集成電路的發(fā)展趨勢(shì)按電子器件的比例縮小法則，集成電路的工作速度主要取決于組成邏輯門電路的晶體管的尺寸。提高集成度，關(guān)鍵在縮小邏輯門電路面積。單塊集成電路的集成度平均每18～24個(gè)月翻一番,價(jià)格則減少一半?！狦ordonE.Moore,1965年

Intel公司創(chuàng)始人Moore定律1.2.3集成電路的發(fā)展趨勢(shì)按電子器件的比例縮小法57Intel公司微處理器集成度的發(fā)展19701975198019851990199520001,00010,000100,0001,000,00010,000,000100,000,0004004800880808086802868038680486PentiumPentiumIIPentiumIIIPentium4晶體管數(shù)現(xiàn)在有一種新Moore定律自然語言識(shí)別的犯錯(cuò)率比上一年低10%。附注2：附注1：Intel公司微處理器集成度的發(fā)展19701975198015819992001200420082014工藝(μm)0.180.130.090.060.014晶體管(M)23.847.61355393500時(shí)鐘頻率(GHz)1.21.62.02.65510面積(mm2)340340390468901連線層數(shù)678910晶圓直徑(mm)300300350400450引腳數(shù)目7009573350功耗（w）90130183集成電路生產(chǎn)主流技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)19992001200420082014工藝(μm)0.1859

IntelP4已采用0.13μm工藝制造生產(chǎn)（0.09μm）

AMD已有采用0.13μm工藝制造生產(chǎn)的CPU美國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)(SIA)預(yù)測(cè)，到2010年將達(dá)到18吋晶圓

和0.07～0.05微米的工藝。在未來十年時(shí)間里，集成電路的技術(shù)還將繼續(xù)遵循Moore定律得到進(jìn)一步的發(fā)展。注：1m=1000mm=1000,000μm=1000,000,000nm（納米）目前集成電路生產(chǎn)的主流技術(shù)

12吋晶圓、0.18微米工藝，并正在向14吋晶圓、0.09微米工藝過渡。上海、青島有8吋晶圓、0.25μm工藝的集成電路生產(chǎn)廠家。IntelP4已采用0.13μm工藝制造生產(chǎn)（60線寬進(jìn)一步縮小、線路間的距離越來越窄以后，干擾將越益嚴(yán)重。為了減少這種干擾，可以采取減小電流，降低電壓的方法來解決。但是，當(dāng)晶體管的基本線條小到納米級(jí)，線路的電流微弱到僅有幾十個(gè)甚至幾個(gè)電子流動(dòng)時(shí)，晶體管已逼近其物理極限，它將無法正常工作。

在納米尺寸下，納米結(jié)構(gòu)會(huì)表現(xiàn)出一些新的量子現(xiàn)象和效應(yīng)，可以利用這些量子效應(yīng)研制具有新功能的量子器件，從而把芯片的研制推向量子世界的新階段——納米芯片技術(shù)。

在半導(dǎo)體世界,基于傳統(tǒng)原理的元件到了50納米就將達(dá)到極限。1(nm納米)=10-9m)線寬進(jìn)一步縮小、線路間的距離越來越窄以后，干擾將61所謂納米技術(shù)，就是以0.1至100納米尺度為研究對(duì)象的新技術(shù)。納米技術(shù)通過操縱原子、分子、原子團(tuán)、分子團(tuán)使其重新排列組合，形成新的物質(zhì)，制造出具有新功能的機(jī)器。納米技術(shù)在信息、生物工程、醫(yī)學(xué)、光學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域均具有廣闊的應(yīng)用前景。所謂納米技術(shù)，就是以0.1至100納米尺度為研究對(duì)62人們正在研究將光作為信息的載體，發(fā)展光子學(xué)，研制集成光路，或把電子與光子并用實(shí)現(xiàn)光電子集成。集成光學(xué)是研究媒質(zhì)薄膜中的光學(xué)現(xiàn)象，以及光學(xué)元器件集成化的一門學(xué)科。它要解決的問題是獲得具有不同功能、不同集成度的集成光路，以實(shí)現(xiàn)光學(xué)信息處理系統(tǒng)的集成化和微小型化。

因?yàn)楣獠ū葻o線電波具有更大的傳遞信息和處理信息的能力。但光束的對(duì)準(zhǔn)和準(zhǔn)直困難，解決的思路是采用類似于半導(dǎo)體集成電路的方法，把光學(xué)元件以薄膜形式集成在同一襯底上，形成集成光路。人們正在研究將光作為信息的載體，發(fā)展光子學(xué)，研制集631.2.4IC卡

IC卡就是集成電路卡(IntegratedCircuitcard)芯片卡(Chipcard)智能卡(Smartcard)(1)IC卡的發(fā)展

1972年法國(guó)人羅蘭.莫雷諾(RolandMoreno)首先提出IC卡的設(shè)想；

我國(guó)1994年才開始使用。1976年法國(guó)BULL公司研制出世界第一片IC卡。1.2.4IC卡IC卡就是集成電路卡(Int64（2）IC卡應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成要素（3）IC卡分類a)根據(jù)內(nèi)嵌芯片的不同劃分

存儲(chǔ)卡卡內(nèi)芯片為

E2PROM或flash

,若為

E2PROM，容量為1kb～256Kb；若為flash,容量為1Mb～８Ｍb。（2）IC卡應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成要素（3）IC卡分類a)根據(jù)內(nèi)嵌65

邏輯加密卡也稱智能存儲(chǔ)卡。卡內(nèi)除有E2PROM外，還帶有加密邏輯電路。讀寫卡之前必須驗(yàn)證密碼,若連續(xù)３～４次（可設(shè)定）輸入出錯(cuò)，卡將自鎖。如銀行卡，食堂餐卡。

CPU卡卡內(nèi)含有CPU、RAM、ROM、E2PROM和固化的操作系統(tǒng)COS(ChipOperatingSystem)。

CPU管理信息的加解密和傳輸、防止非法訪問卡內(nèi)信息、發(fā)現(xiàn)非法訪問將鎖死相應(yīng)信息區(qū)。（可用高級(jí)命令解鎖）用于信用卡、銀行卡、現(xiàn)金卡、SIM卡。邏輯加密卡也稱智能存儲(chǔ)卡?？▋?nèi)除有E2PROM66超級(jí)智能卡在CPU卡的基礎(chǔ)上增加了鍵盤（20個(gè)鍵），顯示器可顯示16個(gè)字符），電源。b)根據(jù)卡與外界交換界面的不同，可分為：接觸式IC卡表面有８～16個(gè)鍍金觸點(diǎn)，插入讀卡機(jī)內(nèi)，經(jīng)過與讀卡機(jī)內(nèi)的接口連接傳輸數(shù)據(jù)。超級(jí)智能卡在CPU卡的基礎(chǔ)上增加了鍵盤（20個(gè)鍵67非接觸式IC卡（又叫射頻卡（RadioFrequency）、感應(yīng)卡）借助空間媒介，利用電磁波進(jìn)行通信?？▋?nèi)有一根金屬絲（作為天線用），專用芯片射頻接口，存取控制電路，及Ｅ２ＰＲＯＭ等，卡中無電源。其工作過程如下：②非接觸式IC卡進(jìn)入讀寫區(qū)后，接收到讀寫器發(fā)射的脈沖信號(hào)；①讀寫器發(fā)送13.56MHz的載波信號(hào)，經(jīng)天線向外發(fā)送；③卡中的射頻接口模塊由此信號(hào)生成電源電壓，復(fù)位信號(hào)，及系統(tǒng)時(shí)鐘；非接觸式IC卡（又叫射頻卡（RadioFrequenc68當(dāng)讀卡器發(fā)出固定頻率的電磁波，當(dāng)射頻卡收到時(shí)，與卡內(nèi)LC諧振電路(與發(fā)射的頻率相同)產(chǎn)生電磁共振，使電容充電，提供卡內(nèi)的電路工作電壓。當(dāng)讀卡器發(fā)出固定頻率的電磁波，當(dāng)射頻卡收到時(shí)，69⑦讀寫器的接收器接收信息，解調(diào)，解碼，解密后送主機(jī)進(jìn)行處理。④芯片中的有關(guān)電路對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，解碼，及解密；⑤根據(jù)解密信息判別讀寫要求，驗(yàn)證權(quán)限，實(shí)施讀寫操作；⑥將相關(guān)讀寫信息經(jīng)卡內(nèi)天線發(fā)射給讀寫器；⑦讀寫器的接收器接收信息，解調(diào)，解碼，解密后送④芯片中的70C）根據(jù)IC卡的應(yīng)用領(lǐng)域分:金融卡

金融信用卡是我國(guó)大力建設(shè)的金卡工程的主要媒體。由銀行發(fā)行和管理。由于IC卡上記錄了持卡人主要信息，故不一定要求消費(fèi)場(chǎng)所與銀行聯(lián)網(wǎng)。比起磁卡等僅記錄少量數(shù)據(jù)的卡型，具有極大的靈活性和可靠性。金融現(xiàn)金卡是持卡人以現(xiàn)金購(gòu)買的電子貨幣?？梢远啻问褂?，自動(dòng)計(jì)費(fèi)，使用方便。如水電費(fèi)的交費(fèi)卡、煤氣費(fèi)卡、就餐卡、醫(yī)療卡等。在卡上金額少于一定限額時(shí)，要重新交費(fèi)才可繼續(xù)使用。

IC卡在金融領(lǐng)域應(yīng)用，主要是由于其優(yōu)良的保密性，可以有效地防止偽造和竊用。C）根據(jù)IC卡的應(yīng)用領(lǐng)域分:金融卡金融信用71非金融卡

非金融卡主要是作為電子證件，用來記錄持卡人的各方面信息，作為身份識(shí)別。如IC卡身份證、學(xué)生證、進(jìn)門證、考勤卡、醫(yī)療證、住宿證等。由于IC卡可以記錄大量信息，并且可以分區(qū)存款，因此可以做到一卡多用，簡(jiǎn)化驗(yàn)證的手續(xù)。非金融卡非金融卡主要是作為電子證件，72（4）IC卡的優(yōu)點(diǎn)

由于IC卡采用了當(dāng)今最先進(jìn)的半導(dǎo)體制造技術(shù)和信息安全技術(shù)，IC卡相對(duì)于其它種類的卡（特別是磁卡）具有以下四大特點(diǎn)：1、體積小，重量輕，抗干擾能力強(qiáng)，便于攜帶，易于使用，方便保管。

2、安全性高

IC卡從硬件和軟件等幾個(gè)方面實(shí)施其安全策略，可以控制卡內(nèi)不同區(qū)域的存取特性。加密IC卡本身具有安全密碼，如果試圖非法對(duì)之進(jìn)行數(shù)據(jù)存取則卡片自毀，不可再進(jìn)行讀寫。（4）IC卡的優(yōu)點(diǎn)由于IC卡采用了當(dāng)今最先進(jìn)的半733、可靠性高

C卡的防磁、防一定強(qiáng)度的靜電，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性比磁卡高，一般可重復(fù)讀寫10萬次以上，使用壽命長(zhǎng)。4、綜合成本低IC卡的讀寫設(shè)備比磁卡的讀寫設(shè)備簡(jiǎn)單可靠，造價(jià)便宜，容易推廣，維護(hù)方便。對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求不高：IC卡的安全可靠性使其在應(yīng)用環(huán)境中對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、敏感性要求降低，十分符合當(dāng)前國(guó)情，有利于在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不高的環(huán)境中應(yīng)用。3、可靠性高C卡的防磁、防一定強(qiáng)度的靜電，抗干擾能74（5）IC卡的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

(以邏輯加密卡為例)（5）IC卡的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(以邏輯加密卡為例)751.3

通信技術(shù)入門1.3.1概述

通信各種信息的傳遞方式均可稱之為通信。

現(xiàn)代通信使用電波或光波,雙向傳遞信息的技術(shù),通常稱為電信

(telecommunication）。

通信的基本任務(wù)、要素與基本要求傳遞信息任務(wù):1.3通信技術(shù)入門1.3.1概述通信各種信息的傳76

通信三要素:信道（信息的載體與傳播媒介,從物理角度看,傳輸線和中繼器等構(gòu)成信道）信源（信息的發(fā)送者）信宿（信息的接收者）發(fā)送與接收設(shè)備稱之為“終端”信源（宿）信宿（源）信道信號(hào)信號(hào)簡(jiǎn)單的通信模型通信三要素:信道（信息的載體與傳播媒介,從物理角度看,傳77對(duì)通信系統(tǒng)的基本要求：遠(yuǎn)距離：傳輸距離要遠(yuǎn)低成本：傳輸成本要低高速度：

從發(fā)送到接收的延遲時(shí)間要短可靠性：傳輸?shù)男畔⒉荒苡绣e(cuò)誤方便性：任何時(shí)間和地點(diǎn)都能通信安全性：傳輸?shù)男畔⒁Ｃ埽荒苄孤?duì)通信系統(tǒng)的基本要求：遠(yuǎn)距離：傳輸距離要遠(yuǎn)低成本：傳78

通信發(fā)展史古代的烽火通信18世紀(jì)末19世紀(jì)初，開始使用電進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信試驗(yàn)1836年，英國(guó)建成第一條電報(bào)線路1876年，美國(guó)人A.G.Bell研制成可供實(shí)用的電話1918年，出現(xiàn)無線電廣播(收音機(jī))20世紀(jì)初，意大利人G．W．馬可尼實(shí)現(xiàn)了跨越大西洋的無線電報(bào)通信1938年，第一個(gè)電視臺(tái)通信發(fā)展史古代的烽火通信18世紀(jì)末19世紀(jì)初，開始使用電79

通信系統(tǒng)一定數(shù)量的結(jié)點(diǎn)(包括終端設(shè)備、交換設(shè)備），連接傳輸鏈路的互連設(shè)備，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)規(guī)定點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸體系。也稱電信網(wǎng)。其模型是：復(fù)用（分路）復(fù)用（分路）信源（宿）編碼器（解碼器）信道編碼器（解碼器）信源（宿）通信系統(tǒng)的一般模型通信系統(tǒng)一定數(shù)量的結(jié)點(diǎn)(包括終端設(shè)備80

通信系統(tǒng)分類（1）按業(yè)務(wù)種類分：（2）按服務(wù)范圍分：電話網(wǎng)、電報(bào)網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)等本地電信網(wǎng)、長(zhǎng)途電信網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、國(guó)際電信網(wǎng)等（3）按傳輸媒介分：有線（電纜、光纜）、無線（短波、微波等）（4）按信號(hào)形式分：模擬通信網(wǎng)、數(shù)字通信網(wǎng)、數(shù)字模擬混合網(wǎng)等通信系統(tǒng)分類（1）按業(yè)務(wù)種類分：（2）按服務(wù)范圍分：電話網(wǎng)81

通信設(shè)備終端設(shè)備傳輸設(shè)備與介質(zhì)交換連接設(shè)備如：交換機(jī)，路由器如：電話機(jī)，電視機(jī)，計(jì)算機(jī)如：電纜，光纜，無線電波通信設(shè)備終端設(shè)備傳輸設(shè)備與介質(zhì)交換連接設(shè)備如：交換機(jī)，路82

信號(hào)數(shù)據(jù)的某種電磁波編碼的具體表現(xiàn)形式，或者說與一個(gè)物理現(xiàn)象相關(guān)并傳送數(shù)據(jù)的時(shí)間變量。從信源發(fā)送端發(fā)送的信號(hào)類型有：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)信號(hào)的物理量（電壓或電流）隨時(shí)間而連續(xù)變化，時(shí)間上連續(xù)，包含無窮多個(gè)值。信號(hào)數(shù)據(jù)的某種電磁波編碼的具體表現(xiàn)形式83模擬信號(hào)的波型：正弦波（諧波）例如：電話機(jī)發(fā)送/接收的語音信號(hào)，電視臺(tái)傳送的模擬電視信號(hào)，電臺(tái)發(fā)送的無線電波等。模擬信號(hào)的屬性：頻率：電磁波每秒震動(dòng)的次數(shù)（單位：Hz）波長(zhǎng)：兩個(gè)相鄰的波峰或波谷之間的距離。帶寬：傳輸?shù)哪M信號(hào)的頻率變化范圍。最高頻率與最低頻率的差值。（單位：Hz）模擬信號(hào)的波型：正弦波（諧波）84數(shù)字信號(hào)信號(hào)物理量（電壓或電流）隨時(shí)間而跳變的離散電位的脈沖序列，僅包含有限數(shù)目的預(yù)定值。是由許多從低頻到高頻的諧波疊加而成，數(shù)字信號(hào)波型為矩型波（不等寬矩形）。例如：計(jì)算機(jī)串行口輸入輸出的信號(hào)：數(shù)字信號(hào)信號(hào)物理量（電壓或電流）隨時(shí)間而跳變的離85

信道傳送電磁波信號(hào)的一條通道（邏輯意義上的通路），也可理解成一種載波信號(hào)頻率。（硬件角度）電路/線路物理通路，可能含有若干條邏輯意義上的信道。一條通信線路通常包含一個(gè)發(fā)送信道和一個(gè)接收信道。鏈路發(fā)送點(diǎn)與接收點(diǎn)之間臨時(shí)建立的無差錯(cuò)的邏輯通路。（軟件角度）信道傳送電磁波信號(hào)的一條通道（邏輯意義上的通路）86信道的類型按構(gòu)成信道的傳輸介質(zhì)分:有線信道雙絞線、同軸電纜、光纜無線信道無線電波、微波、紅外線、激光信道的類型按構(gòu)成信道的傳輸介質(zhì)分:有線信道雙絞線、同87按信道中能夠傳輸?shù)男盘?hào)類型分:模擬信道能傳輸模擬信號(hào)，但不適合直接傳輸數(shù)字信號(hào)。如電話線、寬帶同軸電纜、光纖。傳輸模擬信號(hào)信道的頻帶窄;信道利用率高；噪聲干擾大。數(shù)字信道能夠傳輸數(shù)字信號(hào)，也可用于傳輸模擬信號(hào)。如雙絞線、基帶同軸電纜、光纖。傳輸數(shù)字信號(hào)信道的頻帶寬；信道利用率低；信號(hào)不失真；準(zhǔn)確性高；數(shù)字設(shè)備可大規(guī)模集成；價(jià)格便宜；易于加密。按信道中能夠傳輸?shù)男盘?hào)類型分:模擬信道能傳輸模擬信號(hào)，88

按信道帶寬分：低通信道有效傳輸信號(hào)的最低頻率在0附近。例如：同軸電纜。帶通信道有效傳輸信號(hào)的頻率范圍集中在非0頻率范圍內(nèi)的某一頻段內(nèi)。例如：光纖高通信道有效傳輸信號(hào)的頻率只有高于某一頻率以上的頻段。例如：空間按信道帶寬分：低通信道有效傳輸信號(hào)的最低頻率在0附89

按信道的傳輸模式分：

單工通信（單向通信）數(shù)據(jù)單向傳輸（例如，無線電廣播），只需要一條信道。

半雙工通信（雙向交替通信）數(shù)據(jù)可以雙向傳輸，但不能在同一時(shí)刻雙向同時(shí)傳輸（例如，對(duì)講機(jī)）。但信道仍需要兩條信道，一個(gè)方向上一條。

全雙工通信（雙向同時(shí)通信）數(shù)據(jù)可同時(shí)雙向傳輸（例如，電話、手機(jī)）。需要兩條信道，一個(gè)方向上一條。甲乙甲乙甲乙按信道的傳輸模式分：?jiǎn)喂ねㄐ牛▎蜗蛲ㄐ牛?shù)據(jù)單向傳輸90信道的帶寬信道的帶寬在不同的傳輸系統(tǒng)（模擬傳輸系統(tǒng)與數(shù)字傳輸系統(tǒng)）中的含義不同：在模擬傳輸系統(tǒng)中，信道的帶寬指的是物理信道上所能通過的信號(hào)的頻帶寬度。頻帶越寬越好。單位為Hz。（也反映傳輸速率）在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，信道的帶寬指的是信道允許的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，也稱信道容量。單位是：bps或b/s（每秒傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)）。信道帶寬與傳輸介質(zhì)、距離、信號(hào)類型及編碼、調(diào)制解調(diào)方法、多路復(fù)用方法等有關(guān)。信道的帶寬信道的帶寬在不同的傳輸系統(tǒng)（模擬傳輸系91信道的數(shù)據(jù)傳輸速率理想信道的最高數(shù)據(jù)傳輸速率（奈氏準(zhǔn)則）：最高碼元傳輸速率=2×信道帶寬（模擬傳輸系統(tǒng)為Hz)(單位：Baud波特，1Baud=1碼元/秒,一個(gè)碼元是指每一個(gè)信號(hào)能轉(zhuǎn)換成多少個(gè)獨(dú)立的二進(jìn)制位）

最高數(shù)據(jù)傳輸速率

=最高碼元傳輸速率×一個(gè)碼元攜帶的信息量

（單位：b/s或bps，1b/s=

1個(gè)二進(jìn)制位/秒）

注：若1個(gè)碼元帶1個(gè)bit的數(shù)據(jù)，則：1波特=1比特信道的數(shù)據(jù)傳輸速率理想信道的最高數(shù)據(jù)傳輸速率（奈氏準(zhǔn)則）92例2：標(biāo)準(zhǔn)電話線路的頻帶為:300Hz～3400Hz其帶寬為：3100Hz若理想信道是中間的一段帶寬約:2400Hz最高碼元速率為：4800Baud若每個(gè)碼元攜帶4bit信息，則：數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)：19200b/s例1：信道帶寬：3KHz（3000Hz）最高碼元傳輸速率：6000Baud若一個(gè)碼元攜帶2bit的數(shù)據(jù)量，則：最高信息傳輸速率:12000b/s=12Kb/s例2：標(biāo)準(zhǔn)電話線路的頻帶為:300Hz～3400Hz93非理想信道實(shí)際的信道上存在三類損耗：信道的損耗引起信號(hào)減弱，導(dǎo)致信噪比（Signalto

Noiseratio信號(hào)電平與噪聲電平之比S/N）降低。信號(hào)在信道上的延遲時(shí)間，可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)畸變。噪聲將破壞信號(hào)，產(chǎn)生誤碼。熱噪聲：由導(dǎo)體內(nèi)的熱擾動(dòng)引起又稱為白噪聲。串?dāng)_：信道間產(chǎn)生的不必要的耦合。例：多對(duì)雙絞線。脈沖噪聲：外部電磁干擾造成。（如閃電）衰減、延遲、噪聲a）衰減b）延遲c）噪聲非理想信道實(shí)際的信道上存在三類損耗：信道的94信道的數(shù)據(jù)傳輸速率計(jì)量單位“比特／秒”（b/s）（也可寫成bps）“千比特／秒”(Kb/s)，1Kb/s=103比特／秒=1000b/s

“兆比特／秒”(Mb/s)，1Mb/s=106比特／秒=1000Kb/s

“吉比特／秒”(Gb/s)，1Gb/s=109比特／秒=1000Mb/s

“太比特／秒”(Tb/s)，1Tb/s=1012比特／秒=1000Gb/s(比特bit：一個(gè)二進(jìn)制位)信道的數(shù)據(jù)傳輸速率計(jì)量單位“比特／秒”（b/s）（也可951.3.2模擬通信

模擬通信技術(shù)指的是直接用連續(xù)的信號(hào)或用連續(xù)的信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制來傳輸信息的通信技術(shù)。

模擬信號(hào)的傳輸方式基帶信號(hào)傳輸

將未經(jīng)調(diào)制的信號(hào)直接在線路上傳輸。例如：音頻市內(nèi)電話。調(diào)制信號(hào)傳輸

對(duì)信號(hào)先進(jìn)行某種變換，再在線路上傳輸。1.3.2模擬通信模擬通信技術(shù)指的是直接用連續(xù)的信96

信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)調(diào)制簡(jiǎn)單地說，把一種波形信號(hào)轉(zhuǎn)變成另一種波形信號(hào)的過程稱之為“調(diào)制”。為什么要對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行調(diào)制？由于導(dǎo)體存在電阻，遠(yuǎn)距離傳輸中的電信號(hào)能量不斷減弱。研究發(fā)現(xiàn)，通信中高頻振蕩的正弦波信號(hào)能傳送較遠(yuǎn)的距離。因此，在遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)時(shí)通常選擇一種頻率比信源信號(hào)高得多的正弦波作為攜帶信源信號(hào)的載波，利用信源信號(hào)去調(diào)整該載波（正弦波）的頻率、振幅或相位，形成相應(yīng)的調(diào)幅信號(hào)、調(diào)頻信號(hào)或調(diào)相信號(hào)。信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)調(diào)制簡(jiǎn)單地說，把一種波形信號(hào)97各種調(diào)制方法產(chǎn)生的波形例：載波信號(hào)調(diào)頻信號(hào)調(diào)幅信號(hào)調(diào)相信號(hào)模擬信號(hào)各種調(diào)制方法產(chǎn)生的波形例：載波信號(hào)調(diào)頻信號(hào)調(diào)幅信號(hào)調(diào)相信號(hào)模98調(diào)制解調(diào)器（ModemModulater與Demodulater）解調(diào)調(diào)制的逆過程。接收方將調(diào)制后的載波信號(hào)還原成原來的信號(hào)形式。實(shí)現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)功能的設(shè)備稱之為調(diào)制解調(diào)器。調(diào)制和解調(diào)過程如下圖所示：信道調(diào)制器解調(diào)器調(diào)制器解調(diào)器信源（宿）信宿（源）信號(hào)調(diào)制后的載波調(diào)制后的載波信號(hào)載波載波調(diào)制解調(diào)器（ModemModulater與Dem99“調(diào)制/解調(diào)”應(yīng)用例Modem發(fā)送計(jì)算機(jī)接收計(jì)算機(jī)Modem“調(diào)制/解調(diào)”應(yīng)用例Modem發(fā)送計(jì)算機(jī)接收計(jì)算機(jī)Mod100

信道的頻分多路復(fù)用技術(shù)在模擬傳輸系統(tǒng)中，為了提高信道利用率，而在一條傳輸線路（或空間）中同時(shí)傳輸多路模擬信號(hào)的技術(shù)。其中多路復(fù)用器相當(dāng)于一個(gè)混頻器，而解復(fù)用器則相當(dāng)于一個(gè)濾波器。信道的頻分多路復(fù)用技術(shù)在模擬傳輸系統(tǒng)中，為了提高信101將一個(gè)信道的頻帶分成N個(gè)部分，每一部分均可作為一個(gè)獨(dú)立的子信道傳輸調(diào)制過的模擬信號(hào)。這樣在一個(gè)信道中可同時(shí)傳送N路模擬信號(hào)，而每一路模擬信號(hào)所占用的只是信道中的一個(gè)頻段。當(dāng)多個(gè)發(fā)送端發(fā)送模擬信號(hào)時(shí)，將每一路模擬信號(hào)按不同數(shù)值升頻，使每個(gè)信號(hào)占用的頻帶都不相同，它們便可以合并（混頻）在同一個(gè)傳輸媒體上被傳輸。頻分多路復(fù)用(FDM

frequencydivisionmultiplexing)原理接收端對(duì)線路信號(hào)放大后，按上述相反順序用濾波器分開各路信號(hào)，經(jīng)過解調(diào)恢復(fù)原來的信號(hào)。將一個(gè)信道的頻帶分成N個(gè)部分，每一部分均可102

模擬傳輸技術(shù)的應(yīng)用有線載波電話有線載波電話系統(tǒng)的組成模擬傳輸技術(shù)的應(yīng)用有線載波電話有線載波電話系統(tǒng)的組103全雙工(2線制)全雙工(2線制)電話機(jī)電話機(jī)

端局（本地交換機(jī)）

端局（本地交換機(jī)）

長(zhǎng)途局（長(zhǎng)途交換機(jī)）

長(zhǎng)途局（長(zhǎng)途交換機(jī)）中心交換局半雙工(4線制)全雙工(2線制)全雙工(2線制)電話機(jī)電話機(jī)端104交換機(jī)與交換技術(shù)在所有需要通信的用戶之間架設(shè)直達(dá)專用的通信線路是一種資源的極大浪費(fèi)。解決辦法是使用交換設(shè)備（交換機(jī)）在任意兩個(gè)需要進(jìn)行通信的終端之間建立一個(gè)臨時(shí)的通信鏈路，通信結(jié)束后再拆除該鏈路，這就是交換技術(shù)。⑴交換技術(shù)的發(fā)展

從自動(dòng)化程度上看，交換技術(shù)的發(fā)展分為四個(gè)階段：交換機(jī)與交換技術(shù)在所有需要通信的用戶之間架設(shè)直達(dá)105①人工交換話務(wù)員電話接續(xù)。②機(jī)電交換自動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，速度慢、效率低、雜音大。③縱橫制交換速度較快、效率較高、但有雜音。④電子交換程控交換、速度快、效率高。①人工交換話務(wù)員電話接續(xù)。②機(jī)電交換106從技術(shù)手段看，目前主要使用兩種交換技術(shù):①

電路交換技術(shù)電路交換也稱線路交換，應(yīng)用于公用電話網(wǎng)。用戶在通話前撥號(hào)時(shí)，交換設(shè)備在通話雙方之間建立一條臨時(shí)的物理通路（通話雙方專用），在通話時(shí)間內(nèi)，用戶占用這條線路的端到端的固定傳輸帶寬。通話結(jié)束后，撤銷該連接通路。電話機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)從技術(shù)手段看，目前主要使用兩種交換技術(shù):①電路交換技術(shù)107電路交換的優(yōu)點(diǎn)：a)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單b)一旦建立連接就獨(dú)占線路，適合遠(yuǎn)距離成批傳輸c)實(shí)時(shí)性、交互性好d)建立連接后，傳輸延遲小電路交換的缺點(diǎn)：

a)

建立連接的時(shí)間長(zhǎng)b)線路利用率低c)無糾錯(cuò)機(jī)制d)通信成本高e)通信雙方必須在線電路交換的優(yōu)點(diǎn)：a)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單b)一旦建立連接就獨(dú)占線路，108②分組交換技術(shù)將報(bào)文劃分為若干個(gè)大小相等的分組(Packet)進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。交換機(jī)的任務(wù)就是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。主機(jī)3B主機(jī)1主機(jī)2主機(jī)4主機(jī)5AC例如：主機(jī)1向主機(jī)5發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先將數(shù)據(jù)分組，構(gòu)成若干個(gè)長(zhǎng)度相等的數(shù)據(jù)包，依次將數(shù)據(jù)包發(fā)往交換機(jī)A，交換機(jī)A將接收到的每一個(gè)數(shù)據(jù)包首先放入緩沖區(qū)存儲(chǔ),再根據(jù)路由表，將每一個(gè)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)下一個(gè)交換機(jī)C,直到數(shù)據(jù)包到達(dá)主機(jī)5。注：屬于同一次數(shù)據(jù)傳送的不同數(shù)據(jù)包可能沿不同的路徑到達(dá)目的地②分組交換技術(shù)將報(bào)文劃分為若干個(gè)大小相等的分組(P109分組交換的優(yōu)點(diǎn)：a)數(shù)據(jù)傳輸前不需要建立一條端到端的通路。

b)有很強(qiáng)的糾錯(cuò)機(jī)制、流量控制和路由選擇功能。c)某個(gè)分組出錯(cuò)僅重發(fā)該分組（效率高）d)各分組可通過不同路徑傳輸，可靠性高。e)通信雙方不必在線工作。f)線路利用率高，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都可作為傳輸緩沖。g)通信成本低分組交換的缺點(diǎn)：a)不適合實(shí)時(shí)性和交互性要求的通信（如電話）b)傳輸延遲長(zhǎng)分組交換的優(yōu)點(diǎn)：a)數(shù)據(jù)傳輸前不需要建立一條端到端的通路。110廣播

廣播是典型的利用無線電波傳遞信息的模擬通信形式。A）聲音廣播

即無線電臺(tái)廣播，不同的電臺(tái)使用不同的載波頻率，目前使用了３個(gè)無線電頻段：中波段——535～1605Hz，調(diào)幅方式調(diào)制聲音信號(hào),利用地波傳輸，傳輸距離幾十到幾百公里。短波段——6MHz～16MHz,利用電離層反射傳輸,調(diào)幅方式調(diào)制聲音信號(hào),傳輸距離達(dá)數(shù)千公里。超短波——30MHz～56MHz,,調(diào)頻方式調(diào)制聲音信號(hào),傳輸距離在視距范圍內(nèi)。廣播廣播是典型的利用無線電波傳遞信息的模擬通信形式111調(diào)頻方式廣播比調(diào)幅方式廣播有兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：①聲音質(zhì)量好因?yàn)檎{(diào)幅方式廣播信號(hào)是聲音信號(hào)的幅度調(diào)制載波信號(hào)，易受外界信號(hào)的干擾（如閃電），會(huì)引其信號(hào)幅度的跳變，這就會(huì)影響了聲音的質(zhì)量；而調(diào)頻方式廣播信號(hào)是聲音信號(hào)的頻率調(diào)制載波信號(hào)，一般而言外界信號(hào)不會(huì)對(duì)聲音的頻率形成干擾，所以不會(huì)影響聲音的質(zhì)量。②傳輸頻帶寬通常調(diào)頻方式廣播的傳輸頻帶較寬，這就可以實(shí)現(xiàn)多通道傳輸（如立體聲廣播）。而立體聲的聲音效果是眾所周知的。調(diào)頻方式廣播比調(diào)幅方式廣播有兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：①聲音質(zhì)量好112Ｂ)電視廣播電視臺(tái)發(fā)送的電視信號(hào)及與之同步的伴音信號(hào)，它們都是經(jīng)調(diào)制過的（規(guī)定該電視臺(tái)使用的載波頻率）模擬信號(hào)。圖像信號(hào)采用調(diào)幅方式發(fā)送，伴音信號(hào)采用調(diào)頻方式發(fā)送。每一路電視節(jié)目占用8MHz(中國(guó)）頻帶。Ｂ)電視廣播電視臺(tái)發(fā)送的電視信號(hào)及與之同步的伴音信號(hào)，它113無線電頻譜中的48～958MHz的頻帶被劃分成5個(gè)頻段：ⅰ頻段：電視廣播的1～5頻道ⅱ頻段：調(diào)頻廣播和通信專用

ⅲ頻段：電視廣播的6～12頻道ⅳ頻段：電視廣播的13～24頻道ⅴ頻段：電視廣播的25～68頻道1～12頻道稱為甚高頻段VHF,頻率范圍：13～68頻道稱為超高頻段UHF,頻率范圍：49.75MHz～222.75MHz

471.25MHz～957.75MHz

電視臺(tái)的電視信號(hào)可以利用空間無線電波發(fā)送、也可以通過微波接力進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸、還可以利用同軸電纜傳輸。

模擬通信的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)：易受干擾，傳輸質(zhì)量不穩(wěn)定。無線電頻譜中的48～958MHz的頻帶被劃分成5個(gè)頻段：ⅰ1141.3.3數(shù)字通信

數(shù)字傳輸技術(shù)數(shù)字傳輸技術(shù)指的是直接用數(shù)字信號(hào)或通過對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的載波來傳輸信息的技術(shù)。

60年代以前的電話系統(tǒng)都使用模擬信號(hào)傳遞語音，因遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)能量逐漸衰減，沿途多次中繼放大導(dǎo)致信號(hào)變形，加之各種干擾，因此話音質(zhì)量差。

60年代以后，遠(yuǎn)程電話線路都已改用數(shù)字電話線路。具體做法是現(xiàn)將模擬語音信號(hào)變換（脈碼調(diào)制PCM

PulseCodeModulation）成數(shù)字形式，然后到目的地后再還原成模擬語音信號(hào)。1.3.3數(shù)字通信數(shù)字傳輸技術(shù)數(shù)字傳輸技術(shù)指的115PCM的基本原理：PCM的基本原理：116

數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)抗干擾能力強(qiáng)；易進(jìn)行差錯(cuò)處理與控制，傳輸質(zhì)量好；適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好。任何類型的數(shù)據(jù)均可轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)在信道上傳輸，便于進(jìn)行綜合處理；方便計(jì)算機(jī)統(tǒng)一處理、存儲(chǔ)、管理；通信保密、安全性好。數(shù)字信號(hào)比模擬信號(hào)更易加密。數(shù)字電路比模擬電路更易實(shí)現(xiàn)，且耗能低，因此更經(jīng)濟(jì)；另外更易于集成化、微型化。數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)抗干擾能力強(qiáng)；易進(jìn)行差錯(cuò)處理與控制117

基帶傳輸技術(shù)數(shù)字基帶傳輸技術(shù)是指數(shù)字信號(hào)不經(jīng)過調(diào)制就在信道上直接傳輸?shù)募夹g(shù)。

數(shù)字基帶傳輸只適合于在計(jì)算機(jī)內(nèi)部或在相鄰的設(shè)備之間的近距離傳輸，如果要進(jìn)行在較長(zhǎng)距離的傳輸則必須對(duì)基帶數(shù)字信號(hào)作某種變換，使其適合在傳輸信道中傳輸。為什么要對(duì)數(shù)字信號(hào)作某種編碼變換之后進(jìn)行傳輸呢？主要有下列原因：基帶傳輸技術(shù)數(shù)字基帶傳輸技術(shù)是指數(shù)字信號(hào)118因信源信號(hào)是不歸零制碼NRZ（Non-ReturntoZero)，

即用低電平表示數(shù)字“0”，用高電平表示數(shù)字“1”，當(dāng)信號(hào)中出現(xiàn)連續(xù)的“0”或連續(xù)的“1”時(shí)，就很難分辨一位的開始和一位的結(jié)束；②在模擬信道中直接傳輸數(shù)字信號(hào)，如不采取適當(dāng)措施，

容易引起傳輸錯(cuò)誤，誤碼率較高，很難達(dá)到規(guī)定的傳輸質(zhì)量要求。下面的例子給出了一種可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤情況：因信源信號(hào)是不歸零制碼NRZ（Non-Returnto119因?yàn)榛鶐盘?hào)可能包含有各種頻率成分，其中一部分頻率可能已經(jīng)不在通信系統(tǒng)允許的頻率范圍之內(nèi)（如電話系統(tǒng)允許通過的300～3400Hz的范圍之外），則允許范圍外的信號(hào)就不能通過通信系統(tǒng)，由于收到的信號(hào)中缺少了這部分頻率成分，因此使數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生了失真。因?yàn)榛鶐盘?hào)可能包含有各種頻率成分，其中一部分頻120④不便于同步傳輸。例如，傳輸系統(tǒng)如何知道數(shù)據(jù)信號(hào)何時(shí)開始？又何時(shí)結(jié)束？上述問題首先要解決的是數(shù)字信號(hào)的碼形變換，以解決同步傳輸、數(shù)字波形信號(hào)識(shí)別。典型的變換辦法就是把源信號(hào)不歸零制碼NRZ變換成“曼徹斯特碼”：

保證每一位中間都有一個(gè)電平跳變；從低電平跳到高電平表示“0”；從高電平跳到低電平表示“1”；例如：④不便于同步傳輸。例如，傳輸系統(tǒng)如何知道數(shù)據(jù)信號(hào)何121解決數(shù)字信號(hào)在模擬信道中傳輸?shù)霓k法是在模擬信道兩端各加一個(gè)調(diào)制解調(diào)器，將基帶數(shù)字信號(hào)的波型變換成適合于在模擬信道中傳輸?shù)牟ㄐ?。（這就是為什么有人把把調(diào)制解調(diào)器稱之為“數(shù)傳機(jī)”的緣故）頻帶傳輸技術(shù)（數(shù)字調(diào)制技術(shù)）數(shù)字信號(hào)調(diào)制就是用數(shù)字信號(hào)對(duì)特定頻率的載波進(jìn)行調(diào)制。對(duì)數(shù)字信號(hào)的調(diào)頻、調(diào)幅和調(diào)相分別稱之為：移頻鍵控FSK（FrequencyShiftKeying）移幅鍵控ASK（AmplitiudShiftKeying）移相鍵控PSK（PhaseShiftKeying）解決數(shù)字信號(hào)在模擬信道中傳輸?shù)霓k法是在模擬信道122數(shù)字調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用例:家庭計(jì)算機(jī)使用MODEM，通過本地電話線撥號(hào)上網(wǎng)采用的就是數(shù)字調(diào)制技術(shù)數(shù)字調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用例:家庭計(jì)算機(jī)使用MODEM，通過本地電話123Modem發(fā)送計(jì)算機(jī)接收計(jì)算機(jī)ModemB）衛(wèi)星電視轉(zhuǎn)播采用的也是頻帶傳輸技術(shù)數(shù)字調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用例:家庭計(jì)算機(jī)使用MODEM，通過本地電話線撥號(hào)上網(wǎng)采用的就是數(shù)字調(diào)制技術(shù)Modem發(fā)送計(jì)算機(jī)接收計(jì)算機(jī)ModemB）衛(wèi)星電視轉(zhuǎn)播采用124C）目前各城市正在推廣的無線及有線數(shù)字電視采用的也是頻帶傳輸技術(shù)；應(yīng)當(dāng)指出，數(shù)字信號(hào)可能在模擬信道和數(shù)字信道之間交替?zhèn)鬏?，要進(jìn)行多次D/A、A/D轉(zhuǎn)換，這就不能發(fā)揮數(shù)字傳輸?shù)膬?yōu)越性，只有全部端到端的通信線路都是數(shù)字傳輸、而且信源本身就是數(shù)字式的信號(hào)，才能真正體現(xiàn)數(shù)字傳輸?shù)膬?yōu)越性?，F(xiàn)代的通信正在朝這個(gè)方向發(fā)展，例如“數(shù)字廣播”、“數(shù)字電視”。C）目前各城市正在推廣的無線及有線數(shù)字電視采用的也是頻125

信道的時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)（TDM

timedivisionmultiplexing）在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中,為了提高信道利用率,一般在一條傳輸線路（或空間）中同時(shí)傳輸多路數(shù)字信號(hào)。數(shù)字傳輸采用的多路復(fù)用技術(shù)有兩種：頻分多路復(fù)用技術(shù)（FDM）這種復(fù)用技術(shù)前面已介紹過。時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)（TDM）把信道時(shí)間分成周期性的幀，每一幀再分成若干等長(zhǎng)的時(shí)隙(slot),每一個(gè)時(shí)隙就是分配給用戶一個(gè)通信的子信道，每一個(gè)時(shí)隙都有一個(gè)編號(hào)，只在一個(gè)幀內(nèi)的相應(yīng)的時(shí)隙間隔內(nèi)，用戶才實(shí)際占用信道傳輸。信道的時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)（TDMtimedivisi126時(shí)分制通信也稱時(shí)間分割通信，是數(shù)字多路復(fù)用通信的主要方法。時(shí)分制通信也稱時(shí)間分割通信，是數(shù)字多路復(fù)用通信的主要127時(shí)分多路復(fù)用又分同步時(shí)分和異步時(shí)分:同步時(shí)分：只在一個(gè)幀內(nèi)的相應(yīng)的時(shí)隙間隔內(nèi)，才實(shí)際占用信道傳輸，效率不高。異步時(shí)分：在一個(gè)幀內(nèi)，若相應(yīng)時(shí)隙無傳輸要求，則不分配時(shí)隙，只當(dāng)傳輸要求時(shí)才分配時(shí)隙給用戶實(shí)際占用信道傳輸。但在發(fā)送信息中必須包含接收設(shè)備的地址!時(shí)分多路復(fù)用又分同步時(shí)分和異步時(shí)分:同步時(shí)分：只在一128這是為每個(gè)用戶分配特定的地址碼，每個(gè)用戶都占用整個(gè)系統(tǒng)帶寬，不分頻道，也不分時(shí)隙，靠采用不同的碼型來區(qū)分。關(guān)于信道的多路復(fù)用，除前面提及的FDM、TDM多路復(fù)用方式外，還常用一種稱為CDM（codedivisionmultiplexing）的多路復(fù)用。這是為每個(gè)用戶分配特定的地址碼，每個(gè)用戶都占用整129信道多路復(fù)用的雞尾酒會(huì)原理:在一個(gè)大房間里（一個(gè)物理信道），有許多對(duì)人在交談（傳輸多路信號(hào)）：不同對(duì)的人分成不同的組，每組獨(dú)立占用房間內(nèi)的一小塊區(qū)域，各組人同時(shí)進(jìn)行自己的交談，互不干擾。不同對(duì)的人輪流交談，一對(duì)交談結(jié)束后另一對(duì)再接上。不同對(duì)的人分別用不同語言進(jìn)行交談，其它語言只當(dāng)作噪音不予理會(huì)。頻分復(fù)用——時(shí)分復(fù)用——碼分復(fù)用——信道多路復(fù)用的雞尾酒會(huì)原理:在一個(gè)大房間里（一個(gè)物理信道），130

數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)①信道帶寬②數(shù)據(jù)傳輸速率④誤碼率（可靠性要求）③端-端延遲時(shí)間（從信源到信宿的傳輸所花的時(shí)間）⑤連接的任意性與快速性，這是基本要求，系統(tǒng)中的任何一個(gè)用戶應(yīng)能在有限的時(shí)間內(nèi)連接并通信。⑥傳輸?shù)耐该餍裕@是指只要是規(guī)定范圍內(nèi)的信息都可以在系統(tǒng)內(nèi)傳輸，對(duì)用戶不加任何限制。數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)①信道帶寬②數(shù)據(jù)傳輸速1311.3.4傳輸介質(zhì)

金屬導(dǎo)體雙絞線對(duì)稱電纜同軸電纜雙絞線金屬導(dǎo)體光導(dǎo)纖維電磁波把兩根相互絕緣的導(dǎo)線，按某種絞合規(guī)則絞合而成的螺紋狀的通信線，目的是減少相鄰導(dǎo)線的干擾。（1）雙絞線有如下特性：1.3.4傳輸介質(zhì)金屬導(dǎo)體雙絞線對(duì)稱電纜同軸電纜132適合于傳輸模擬話音信號(hào)(模擬信道)，多用于業(yè)務(wù)量較小的次要傳輸線路（例如，電話機(jī)到端局交換機(jī)的一段線路）通信質(zhì)量差（受氣候影響、干擾、噪聲、誤碼率高）速度慢頻帶窄(3100Hz)傳輸容量有限（3～12路話音信號(hào)）二線傳輸方式標(biāo)準(zhǔn)電話線路，也可用于較短距離的基帶數(shù)字信號(hào)傳輸，如局域網(wǎng)。適合于傳輸模擬話音信號(hào)(模擬信道)，多用于業(yè)務(wù)量通信質(zhì)133屏蔽雙絞線(STP)用鋁箔屏蔽以減少干擾和串音非屏蔽雙絞線(UTP)雙絞線外沒有任何附加屏蔽（2）雙絞線的種類屏蔽雙絞線(STPshieldedtwistedpair)

屏蔽性能好、誤碼率低、傳輸距離較遠(yuǎn)。無屏蔽雙絞線(UTPunshieldedtwistedpair)

UTP又分１～５類，區(qū)別是單位長(zhǎng)度的絞合數(shù)。用于局域網(wǎng)中，傳輸距離100m,傳輸速率10Mbps～1