通信原理1-1概述課件

第一章緒論主要內(nèi)容：通信與通信系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)通信的基本概念計(jì)算機(jī)通信和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)計(jì)算機(jī)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的擬定組織1.1通信與通信系統(tǒng)模型1.1.1通信的概念通信（communication）：信息的傳遞和交換，即將消息從一個(gè)地方傳遞到另一個(gè)地方。其方式多種多樣：烽火臺→雞毛信→信鴿→郵政→電報(bào)→電話→傳真→移動電話→Email

通信強(qiáng)調(diào)的是結(jié)果，其結(jié)果是使交流的各方清楚某事，而通訊強(qiáng)調(diào)的是過程，怎樣去傳遞。通信與通訊區(qū)別比如說到移動通訊，表示那是一項(xiàng)技術(shù)，而移動通信，表示的是一項(xiàng)服務(wù)，因此，中國移動取名為“中國移動通信”，表示是幫助人們溝通的，如果改成“中國移動通訊”，那就成了和中興、華為等一樣的提供技術(shù)的公司。完成通信過程的全部設(shè)備和傳輸介質(zhì)的總和。1.1.2通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)的形式也是多種多樣，例如TelephoneEmail/計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（因特網(wǎng)）/教育網(wǎng)（.edu）/科研網(wǎng)（.ac）GSM/GPRS/CDMA中國移動/中國聯(lián)通MobileTelephonePSTN（Public-ServiceTelephoneNetwork）電信/網(wǎng)通/鐵通GSMGSM全名為：GlobalSystemforMobileCommunications，中文為全球移動通訊系統(tǒng)，俗稱"全球通"，是一種起源于歐洲的移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是第二代移動通信技術(shù)，其開發(fā)目的是讓全球各地可以共同使用一個(gè)移動電話網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，讓用戶使用一部手機(jī)就能行遍全球。GPRSGPRS---GeneralPacketRadioService，通用無線分組業(yè)務(wù)，是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，提供端到端的、廣域的無線IP連接。通俗地講，GPRS是一項(xiàng)高速數(shù)據(jù)處理的技術(shù)，方法是以“分組”的形式傳送資料到用戶手上。雖然GPRS是作為現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)向第三代移動通信演變的過渡技術(shù)，但是它在許多方面都具有顯著的優(yōu)勢。TDtd全稱td-scdma(timedivision-synchronouscodedivisionmultipleaccess)，是中國電信行業(yè)百年來第一個(gè)完整的移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也是與歐洲的wcdma、美國的cdma2000及后來加入的wimax并列的世界四大3g標(biāo)準(zhǔn)之一。td—scdma

該標(biāo)準(zhǔn)是由中國大陸?yīng)氉灾贫ǖ?g標(biāo)準(zhǔn)，1999年6月29日，中國原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院（大唐電信）向ITU提出。3G(開始主流)3G是英文3rdGeneration的縮寫，指第三代移動通信技術(shù)。相對第一代模擬制式手機(jī)（1G）和第二代GSM、TDMA等數(shù)字手機(jī)（2G），第三代手機(jī)一般地講，是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為了提供這種服務(wù)，無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是說在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps（兆字節(jié)／每秒）、384kbps（千字節(jié)／每秒）以及144kbps的傳輸速度。

4G(未來趨勢)4G是集3G與WLAN于一體，并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，它的圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比目前的撥號上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求。而在用戶最為關(guān)注的價(jià)格方面，4G與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)在價(jià)格方面不相上下，而且計(jì)費(fèi)方式更加靈活機(jī)動，用戶完全可以根據(jù)自身的需求確定所需的服務(wù)。此外，4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴(kuò)展到整個(gè)地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性。

通信系統(tǒng)舉例：智能大樓智能大樓的定義有兩種通過對建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理四個(gè)基本要素以及它們之間內(nèi)在關(guān)聯(lián)的最優(yōu)組合，提供一個(gè)投資合理并且高效、舒適、便利的環(huán)境。這種定義從用戶觀點(diǎn)出發(fā)，突出了智能大樓在管理和信息傳輸以及服務(wù)方面的特點(diǎn)。在大樓建設(shè)中建立一個(gè)獨(dú)立的局域網(wǎng)，通過結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)組成一個(gè)集成環(huán)境，連接用戶的各種設(shè)備，讓大樓的管理機(jī)構(gòu)能夠隨時(shí)監(jiān)測，并能自動采取相應(yīng)的措施。

這種定義突出智能大樓“智能”的根本所在——信息傳輸系統(tǒng)智能大樓的組成結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)方便收集和散播數(shù)據(jù)。辦公自動化系統(tǒng)如文字處理、電子商務(wù)通信自動化系統(tǒng)如ISDN樓宇自動化系統(tǒng)各種傳感器件、控制器件計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1.1.3通信系統(tǒng)基本模型盡管各種通信系統(tǒng)具體設(shè)備和業(yè)務(wù)功能各不相同，但經(jīng)過抽象和概括可描述為：信源信宿發(fā)信機(jī)收信機(jī)信道噪聲源消息消息信號信號信源：產(chǎn)生/形成消息，消息的形式有多種。如：符號、文字、語音、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等。發(fā)信機(jī)：將消息轉(zhuǎn)換成為適合在信道中傳輸?shù)男盘枺ㄓ址譃槟M信號和數(shù)字信號）。如電壓、電流等信號信道（channel)：信號的傳輸媒介/通道，將信號由發(fā)信機(jī)傳輸?shù)绞招艡C(jī)。EmailCommunicationSystem用戶/計(jì)算機(jī)/郵件程序（消息：郵件數(shù)據(jù)字符）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器（networkAdapter）/Modem（PSTN中調(diào)制器）計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)Internet/PSTN對方Modem/計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器郵件程序/計(jì)算機(jī)/用戶①信源：②發(fā)信機(jī)：③信道：④收信機(jī)：⑤信宿：1.2數(shù)據(jù)通信的基本概念1、消息（message）是通信系統(tǒng)中傳輸?shù)木唧w對象。消息的形式是多樣的，它包括符號，文字，語音，數(shù)據(jù)，圖像，視頻等。同一種信息的內(nèi)容可用不同形式的消息來表達(dá)。例如天氣預(yù)報(bào)可用文字消息，也可用話音消息來表達(dá)。1.2.1通信術(shù)語2、信息（information）是消息所包含的內(nèi)容。例如每天的天氣預(yù)報(bào)是一種消息，預(yù)報(bào)中告知某日某時(shí)的天氣情況如何，就是該消息所包含的“信息”，即消息的含義。消息與信息：消息有可能包含甚為豐富的信息，但也可能信息甚少，若這種信息并未給人們帶來新的知識的話，那么這種消息所包含的信息實(shí)際等于零。所以信息是給人們帶來新知識的消息，消息是外殼，信息是消息的內(nèi)核；消息是信息的載體，是表達(dá)信息的形式。從常識的角度來感覺三條消息：①明天太陽將從東方升起；②明天降雨量將有1mm；③明天降雨量將有1m。－信息量零－信息量?。畔⒘看?、信號（signal）是為消息的傳播而用來表達(dá)消息的一種載體（例如一種隨時(shí)間變化的波形）。電（光、聲）通信中，消息的自然形式必須將它轉(zhuǎn)換成電（光、聲）信號形式以后才能進(jìn)行傳遞和識別。電信號一般是指隨時(shí)間變化的電流或電壓，也可以是電容的電荷，線圈的磁通以及空間的電磁波等。1.2.2連續(xù)時(shí)間信號與離散時(shí)間信號

按照時(shí)間函數(shù)取值的連續(xù)性與離散性可將信號劃分為連續(xù)時(shí)間信號與離散時(shí)間信號（簡稱連續(xù)信號與離散信號）。1、連續(xù)信號如果在討論的時(shí)間間隔內(nèi)，對于任意時(shí)間值都可以給出確定的函數(shù)值，此信號就稱為連續(xù)信號。f(t)0t2、離散信號在時(shí)間上是離散的，代表離散信號的時(shí)間函數(shù)只在某些不連續(xù)的時(shí)間值上給定函數(shù)值，在其他時(shí)間沒有定義。01234f(tk)(3)(2)(4.5)(1.5)(6)t1.2.4模擬通信和數(shù)字通信模擬通信是指用模擬信號來表示和傳遞消息的通信方式。數(shù)字通信是指用數(shù)字信號來表示和傳遞消息的通信方式。注意：這一對的概念只是在消息載體（信號）形式上的區(qū)分，與被傳遞的消息是數(shù)據(jù)類還是話音類毫無關(guān)系。數(shù)據(jù)通信就是以傳送數(shù)據(jù)為業(yè)務(wù)的通信。即計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、終端與終端之間進(jìn)行交換數(shù)據(jù)過程的通信，通信系統(tǒng)所操縱的對象是數(shù)據(jù)而不是別的。數(shù)據(jù)的傳送載體既可用模擬信號，亦可用數(shù)字信號，所以數(shù)據(jù)通信可分為：模擬數(shù)據(jù)通信和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信。1.2.5模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)：是指利用模擬信號傳遞消息的系統(tǒng)。信源發(fā)出的是模擬信號信道上傳輸?shù)囊彩悄M信號信宿收到的仍然是模擬信號模擬通信系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)：信號頻譜較窄，信道利用率高信號連續(xù)混入噪聲后不易清除，即：抗干擾能力差；不宜保密；設(shè)備