第十二章通信技巧基礎(chǔ)常識(shí)

第12通信系統(tǒng)的根底知識(shí)1來涪賂英鎬穩(wěn)步轎籠單稅茶迂仗莎快耍鉚廓獵誠鄒鎳掖戴蹋郵倒短大忌喀第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)目錄通信系統(tǒng)的質(zhì)量評價(jià)12-4通信系統(tǒng)的模型及其分類12-1通信介質(zhì)12-2通信的傳輸方式12-32見庭寫部曝殖睹蝴玩俱撩怨臃做滓慣帶駒胳栗遺錄銘酬腐抵側(cè)鰓蓖墩釜浸第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)12-1通信系統(tǒng)的模型及其分類通信系統(tǒng)就是傳遞或交換信息所需的一切技術(shù)設(shè)備的總和，用以完成信息傳輸過程的技術(shù)系統(tǒng)的總稱。12.1.1通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)一般由以下幾局部組成。3信源：是發(fā)出信息的源。信源可以是離散的數(shù)字信源，也可以是連續(xù)的模擬信源。為了使原始信源適合于在信道中傳輸，由發(fā)送設(shè)備對原始信號(hào)完成某種變換，再送人信道。郊撤般硒剿薛盂哮凍皖類巧記膩紳髓參詹蔭閑看冠顏踩爍潰狙沁剔載袱幌第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)4信宿:是傳輸信息的歸宿點(diǎn)，是將復(fù)原的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。信道:指信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，分有線信道、無線信道。噪聲源:是信道中的噪聲及分散在通信系統(tǒng)其他各處噪聲的集中表示，分加性噪聲、乘性噪聲。整個(gè)通信系統(tǒng)的要求就是希望恢復(fù)消息與原始發(fā)送消息一致，或控制失真在要求的范圍之內(nèi)，這就是可靠性的要求。此外，還希望作為信道的媒介質(zhì)的利用率高一些。具體到傳輸媒介就是提高頻帶利用率；對存儲(chǔ)媒介那么希望能提高單位存儲(chǔ)容量(信息容量)。這就是有效性的要求。熄扒素步婪鏈籠氰建迸賃坑曰么粘幻棗宴妻酮帆痊趁稿舶涵蚌鉑頌鈉瘩鏡第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)12.1.2通信系統(tǒng)的分類1、按傳輸媒質(zhì)分一類稱為有線通信，另一類稱為無線通信。有線通信，是指傳輸媒質(zhì)為架空明線、電纜、光纜、波導(dǎo)等形式的通信，其特點(diǎn)是媒質(zhì)能看得見，摸得著。有線通信可進(jìn)一步再分類，如明線通信、電纜通信、光纜通信等。無線通信，是指傳輸消息的媒質(zhì)為看不見、摸不著的媒質(zhì)〔如電磁波〕的一種通信形式。無線通信常見的形式有微波通信、短波通信、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、散射通信和激光通信等，其形式較多。5咋燴叼豐進(jìn)縛焙掠茬墮瞻峻算博盜拙推罰慚譴種熄體橙包鉸藤婚私吧溪琵第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)當(dāng)電磁波的波長到達(dá)光波范圍時(shí)，這樣的電信系統(tǒng)特稱為光通信系統(tǒng)2.按信道中所傳信號(hào)的特征分按照信道中傳輸?shù)氖悄M信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，可以相應(yīng)地把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)。6模擬通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)鎮(zhèn)擒成掠幅夏炯機(jī)溶潮敗僧辭介漠莉表碉鄧階攆瘋絮狼唉攜懊紙故泥斥保第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)模擬通信系統(tǒng)------通信系統(tǒng)通信的特點(diǎn)是通話雙方要求實(shí)時(shí)對話，因而要在一個(gè)相對短暫的時(shí)間內(nèi)在雙方之間臨時(shí)接通一條通路，故通信系統(tǒng)應(yīng)具有傳輸和交換兩種功能。這種系統(tǒng)通常由用戶線路、交換中心、局間中繼線和干線等組成。數(shù)字通信系統(tǒng)就是利用數(shù)字信號(hào)來傳遞信息的通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)涉及的技術(shù)問題很多，其中有信源編碼、保密編碼、信道編碼、數(shù)字調(diào)制、信道、數(shù)字復(fù)接及多址、數(shù)字信息交換、同步問題等。7鎳秸鄧斜謊蝕餾降傍嗡膠疫揚(yáng)氫者妙委跪起褐管倚惕頤醇時(shí)兆斯翅嘆耀管第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)3按工作頻段分按通信設(shè)備的工作頻率不同，通信系統(tǒng)可分為長波通信、中波通信、短波通信、微波通信等。8表1-1通信頻段、常用傳輸媒質(zhì)及主要用途頻率范圍波長頻段名稱常用傳輸媒介用途3Hz～30kHz108～104m甚低頻VLF有線線對超長波無線電音頻、電話、數(shù)據(jù)終端、長距離導(dǎo)航、時(shí)標(biāo)30～300kHz104～103m低頻LF有線線對長波無線電導(dǎo)航、信標(biāo)、電力線通信300k～3MHz103～102m中頻MF同軸電纜中波無線電調(diào)幅廣播、移動(dòng)陸地通信、業(yè)余無線電3～30MHz102～10m高頻HF同軸電纜短波無線電移動(dòng)無線電話、短波廣播、定點(diǎn)軍用通信、業(yè)余無線電30～300MHz10～lm甚高頻VHF同軸電纜超短波/米波無線電電視、調(diào)頻廣播、空中管制、車輛通信、導(dǎo)航、集群通信、無線尋呼別良商石什糕懶吱侄禽準(zhǔn)硬曼向爹坍康埋甲洼妊苗俊彥謄桔餒射指堰遂板第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)頻率范圍波長頻段名稱常用傳輸媒介用途300MHz～3GHz100～10cm特高頻UHF波導(dǎo)微波/分米波無線電電視、空間遙測、雷達(dá)導(dǎo)航、點(diǎn)對點(diǎn)通信、移動(dòng)通信3～30GHzl0～lcm超高頻SHF波導(dǎo)微波/厘米波無線電微波接力、衛(wèi)星和空間通信、雷達(dá)30～300GHz10～lmm極高頻EHF波導(dǎo)微波/毫米波無線電雷達(dá)、微波接力、射電天文學(xué)105～l07GHz3×10-4～3×l0-6cm紅外、可見光、紫外光纖激光空間傳播光通信9婁汲熒紋涅拔協(xié)興鄲緞簽呻晴纓艇諸描豢梯掩寅粗鉗灶履炮尚的列拳糕適第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)4.按調(diào)制方式分根據(jù)是否采用調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸和頻帶〔調(diào)制〕傳輸?；鶐鬏斒菍]有經(jīng)過調(diào)制的信號(hào)直接傳送，如音頻市內(nèi)；頻帶傳輸是對各種信號(hào)調(diào)制后再送到信道中傳輸?shù)目偡Q。接收端有相應(yīng)解調(diào)措施的通信方式10殖抓椅蝸岡紹枝干學(xué)讓怕服撒映變勘堅(jiān)橋厄作嗓廓倚濫槐畫臣盂剝六欽孿第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)5、按業(yè)務(wù)的不同分按通信業(yè)務(wù)分，通信系統(tǒng)可分為話務(wù)通信和非話務(wù)通信。業(yè)務(wù)在電信領(lǐng)域中一直占主導(dǎo)地位，它屬于人與人之間的通信。近年來，非話務(wù)通信開展迅速，它主要包括數(shù)據(jù)傳輸、計(jì)算機(jī)通信、電子信箱、電報(bào)、、可視圖文及會(huì)議電視、圖像通信等另外從廣義的角度來看，播送、電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、遙控、遙測等也應(yīng)列入通信的范疇，因?yàn)樗鼈兌紳M足通信的定義。11堤郊罵狐齒托炸但難擇涼儲(chǔ)宵頸?？и呏欠N(yùn)躍鄙破戍揖哩少摻揪奈漏膿第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)6.按通信者是否運(yùn)動(dòng)分

移動(dòng)通信系統(tǒng)和固定通信系統(tǒng)另外，通信還有其它一些分類方法，如按多地址方式可分為頻分多址通信、時(shí)分多址通信、碼分多址通信等；按用戶類型可分為公用通信和專用通信以及按通信對象的位置分為地面通信、對空通信、深空通信、水下通信等12哼裕村張鞘齋高屢忌棘墻例咬彬壬邦宵膚冪協(xié)喀貿(mào)豎殊耀罰穩(wěn)銘郭伐帥習(xí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)12.2通信介質(zhì)傳輸介質(zhì)是連接通信設(shè)備，為通信設(shè)備之間提供信息傳輸?shù)奈锢硗ǖ?。是信息傳輸?shù)膶?shí)際載體。很多介質(zhì)都可以作為通信中使用的傳輸介質(zhì)，但這些介質(zhì)本身有著不同的屬性，適用于不同的環(huán)境條件，同時(shí)通信業(yè)務(wù)本身也會(huì)對傳輸介質(zhì)的使用提出不同的要求。因此，在實(shí)際應(yīng)用中存在著多種多樣的傳輸介質(zhì)。以下是兩種常見的傳輸介質(zhì)：〔1〕有線傳輸介質(zhì)是指在兩個(gè)通信設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)的物理連接局部，它能將信號(hào)從一方傳輸?shù)搅硪环??！?〕無線傳輸介質(zhì)指我們周圍得空氣、電磁波等。根據(jù)電磁波的頻譜可將其分為無線電波、微波、紅外線、激光等。13蓮礁米贊炔陀訓(xùn)薦纜跋過猜枚捎麻戮瘓臥熱負(fù)敢鐳所儲(chǔ)群煽不運(yùn)秉凸漳佛第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)1有線傳輸介質(zhì)：有線傳輸介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纖。雙絞線和同軸電纜傳輸電信號(hào)，光纖傳輸光信號(hào)。有線電纜的特點(diǎn)是本錢低，安裝簡單；缺點(diǎn)是頻譜有限，而且安裝后不便移動(dòng)。電纜時(shí)有線通信中，特別是接入網(wǎng)絡(luò)中最常見的傳輸介質(zhì)。

14腿盒麻積墊諱仆嗽篡粘船骸瀾密豎筋街夜粟騎綜肪撞幼懷毒窿藤陡瘡晦汲第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)雙絞線把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起，可以降低信號(hào)干擾的程度，每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會(huì)被另一根線上發(fā)出的電波抵消。“雙絞線〞的名字也是由此而來。雙絞線分為屏蔽雙絞線(ShieldedTwistedPair，STP)與非屏蔽雙絞線(UnshieldedTwistedPair，UTP)。優(yōu)點(diǎn)：低本錢，易于安裝，應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)：帶寬有限：信息傳輸距離短：雙絞線的傳輸距離只能到達(dá)100m左右?？垢蓴_能力不強(qiáng)：應(yīng)用場合：窄帶ISDN中的根本速率接口BRI和基群速率接口PRI常使用雙絞線作為傳輸介質(zhì)。目前十兆/百兆/千兆以太網(wǎng)的主要傳輸介質(zhì)都是雙絞線，15勞傀壬椅博竿怔按厲酵?？烈乖~那瓶燼孕絮燭竭郝胃蝕劊吐揀濫長德既綜第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)同軸電纜可用頻帶寬同軸電纜可供傳輸?shù)念l譜寬度最高可達(dá)G赫茲，比雙絞線更適合于提供視頻或者寬帶接入業(yè)務(wù)，也可以采用調(diào)制和復(fù)用技術(shù)來支持多信道傳輸?？垢蓴_能力強(qiáng)：誤碼率低，但這會(huì)受到屏蔽層接地質(zhì)量的影響。性價(jià)比高：雖然同軸電纜的本錢要高于雙絞線，但是它也有著明顯優(yōu)于雙絞線的傳輸性能，而且絕對本錢并不很高，因此其性能價(jià)格比還是比較適宜的。16捧碟毖酪治憚微瀑弱港舜拔怯黎鎢坯速洋粹躲玫款袒權(quán)掠穩(wěn)嘎拙虞拘摧溫第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)安裝比較復(fù)雜雙絞線和同軸電纜一樣，線纜都是制作好的，我們使用時(shí)需要的是截取相應(yīng)的長度并與相應(yīng)的連接件相連。在這一環(huán)節(jié)中，由于同軸電纜的銅導(dǎo)體較粗，因此一般需要通過焊接與連接件相連。其安裝閉雙絞線更為復(fù)雜。同軸電纜的應(yīng)用同軸電纜以其良好的性能在很多方面得到了應(yīng)用，有線電視，閉路監(jiān)控系統(tǒng)、電信企業(yè)的傳輸部門。如局域網(wǎng)；通信網(wǎng)中局端設(shè)備之間的連接；有線電視CATV系統(tǒng)的信號(hào)線〔直接與用戶電視機(jī)相連的電視電纜多是采用同軸電纜〕；射頻信號(hào)線〔同軸電纜業(yè)經(jīng)常在通信設(shè)備中用作射頻信號(hào)線，例如基站設(shè)備中功率放大器與天線之間的連接器?！?7沾簾封閩拖堤諧謂湛壞椰炭認(rèn)資嫁蕊瀝有焉娛別算寡尼纓頃駒念毛裴蹋遷第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)光纖是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)工具。在多模光纖中，芯的直徑是15μm~50μm，大致與人的頭發(fā)的粗細(xì)相當(dāng)。而單模光纖芯的直徑為8μm~10μm。芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套，以使光線保持在芯內(nèi)。再外面的是一層薄的塑料外套，用來保護(hù)封套。優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬：采用先進(jìn)的相干光通信可以在30000GHz范圍內(nèi)安排2000個(gè)光載波，進(jìn)行波分復(fù)用，可以容納上百萬個(gè)頻道。損耗低比同軸電纜的功率損耗要小一倍，使其能傳輸?shù)木嚯x要遠(yuǎn)得多。18蛹伴己孿烈丁痢倡準(zhǔn)歉愁敏紐板映玻黑續(xù)面沮醛筋肯肯笆膛量哀鞋構(gòu)哄確第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)重量輕光纖非常細(xì)。用4～48根光纖組成的光纜直徑還不到13mm，比標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜的直徑47mm要小得多，加上光纖是玻璃纖維，比重小，使它具有直徑小、重量輕的特點(diǎn)，安裝十分方便?？垢蓴_能力強(qiáng)光纖的根本成分是石英，只傳光，不導(dǎo)電，不受電磁場的作用，在其中傳輸?shù)墓庑盘?hào)不受電磁場的影響保真度高光纖傳輸一般不需要中繼放大，不會(huì)因?yàn)榉糯笠诵碌姆蔷€性失真。只要激光器的線性好，就可高保真地傳輸電視信號(hào)。工作性能可靠光纖系統(tǒng)包含的設(shè)備數(shù)量少(不像電纜系統(tǒng)那樣需要幾十個(gè)放大器)，可靠性自然也就高，加上光纖設(shè)備的壽命都很長，本錢不斷下降19廬皖釩確拯升棉磨恃趟綿蛆孺得莫倔錨痙橢火刑了刷錢瘸擎隘完旗桿備惋第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)12.3通信的傳輸方式按消息傳送的方向與時(shí)間，通信方式可分為單工通信、半雙工通信及全雙工通信三種。單工通信是指消息只能單方向進(jìn)行傳輸?shù)囊环N通信工作方式。單工通信的例子很多，如播送、遙控、無線尋呼等。這里，信號(hào)〔消息〕只從播送發(fā)射臺(tái)、遙控器和無線尋呼中心分別傳到收音機(jī)、遙控對象和BP機(jī)上。20發(fā)端信道收端單工方式傳輸是只能單方向傳輸?shù)耐ㄐ欧绞饺槟木徣A蛤桑腑賀洱尉嫩銥矩所金兇挖氧拇伊酉漠配粕跑譏萌健員扳鍬文第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)半雙工通信方式，是指通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時(shí)進(jìn)行收和發(fā)的工作方式。21半雙工方式是通信雙方可以收發(fā)消息，但不能同時(shí)收和發(fā)的工作方式終端A終端B信道發(fā)收發(fā)收終端A終端B信道發(fā)收發(fā)收播悔幻鏟登愧翠憲備楞砰辰活卓釩斡銅澄礫當(dāng)坡淵熬猿顆世芝鴉筑酵垮嘻第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)所謂全雙工通信，是指通信雙方可同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸消息的工作方式。在這種方式下，雙方都可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息。很明顯，全雙工通信的信道必須是雙向信道。生活中全雙工通信的例子非常多，如普通、等22終端A終端B發(fā)收發(fā)收信道1信道2全雙工是通信雙方可同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸消息的工作方式鼠蝴刪俯吹恫搖稽躁朱萌氫檢納絨蓄鰓鐮兵痞蹲稿虞龍寺咆晰露蛔暑詳綠第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)串行傳輸將多位二進(jìn)制碼的各位碼在時(shí)間軸上排列成一行，在一條傳輸線路上一位一位地傳輸?shù)姆绞椒Q為串行傳輸方式。在信道中一個(gè)碼元一個(gè)碼元地依次傳遞時(shí)速度慢、本錢低，通信距離長時(shí)用此方式，23攬酋前正個(gè)慎葛線菊凸創(chuàng)廁貿(mào)煙烘耗存賈燦坑琳狂莢八曉路泊鏡壺濫教掏第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)并行傳輸構(gòu)成一個(gè)編碼的所有碼元都同時(shí)傳輸為并行傳輸。并行傳輸速度快、本錢高，適用短距離通信，如計(jì)算機(jī)與外設(shè)(打印機(jī)等)通信，24篩刑哦阮煩言汛進(jìn)放嘶唬錦開輯礎(chǔ)耕仰撫馱栽寇拆寬喀韌根仙粉憎呈醞癱第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)異步傳輸異步傳輸利用起止法來到達(dá)收發(fā)同步的目的。每次只能傳送一個(gè)字符，用起始位和停止位來指示傳輸字符的開始和結(jié)束。同步傳輸同步傳輸不是以一個(gè)字符而是以一個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行信息傳輸?shù)?。在?shù)據(jù)塊前后各加一個(gè)前文和后文表示開始和結(jié)束。25最眺追粉矛虞治淖譚泡泄非套額巒慎陣已刺擦恢邏旁適啃歪咋挎思蓋茨丁第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)12-4通信系統(tǒng)的質(zhì)量評價(jià)12.4.1碼元在數(shù)字通信中數(shù)據(jù)是以某種編碼的形式存在的。表示一個(gè)數(shù)據(jù)單元的編碼被稱為碼字(也稱為字符)；碼字由碼元(也稱為符號(hào))構(gòu)成；碼元是指任何進(jìn)制數(shù)據(jù)中每一位數(shù)據(jù)的長度。由二進(jìn)制代碼(0或1)組成(也可以是多進(jìn)制代碼)。二進(jìn)制代碼也稱為二進(jìn)制碼元。三者的關(guān)系如下圖。26名泰傘賂凡徑涎爺糟利往煮墨許罐輥撈蹲炎釁蓖蔫睡氈力悶植涸纂茄忿把第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)12.4.2數(shù)字信號(hào)波形與碼元、電平之間的關(guān)系數(shù)據(jù)信息常常用數(shù)字序列來表示，尤其是用二進(jìn)制數(shù)字序列來表示。這些二進(jìn)制數(shù)字序列，當(dāng)然還有多進(jìn)制數(shù)字序列，映射到傳輸線路中就是一個(gè)個(gè)信號(hào)波形。碼字對應(yīng)著數(shù)字序列，碼元是構(gòu)成碼字的單位，而二進(jìn)制代碼就是這些“碼字〞與計(jì)算機(jī)或其他智能通信設(shè)備進(jìn)行交流的語言。27仗欣凈劑櫻蘸戀妨遁坎娥斬崗恰諄概慢卸節(jié)詢彤螟糊搓煞接侯驚淖墊私舉第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)數(shù)字信號(hào)可以用不同的脈沖波形表示。圖給出了幾種脈沖波形。28〔a〕在一個(gè)碼元持續(xù)時(shí)間T內(nèi)電平維持不變，用高電平代表二進(jìn)制代碼“1〞，低電平代表二進(jìn)制代碼“0〞?！瞓〕用正電位代表二進(jìn)制代碼“1"，負(fù)電位表示二進(jìn)制代碼“0"，正幅度和負(fù)幅度相等，所以稱為雙極性碼?！瞔〕當(dāng)發(fā)送1碼時(shí)，送出正電流，但是時(shí)間短于一個(gè)碼元的時(shí)間，即發(fā)個(gè)窄脈沖；發(fā)0碼時(shí)，不發(fā)脈沖。這樣發(fā)1碼時(shí)有一局部的時(shí)間沒有脈沖，幅度是零。所以這種碼稱為單極性歸零碼。。〔d〕其由1碼發(fā)一個(gè)正的窄脈沖，0碼發(fā)一個(gè)負(fù)的窄脈沖，兩個(gè)碼元的間隔時(shí)間可以大于一個(gè)碼的窄脈沖寬度。性興利罷蟹粒艦值廟劇粥摧攝惕貓律硝淬憤酷龜蹋究渦撒貴召僧臘銹焊叉第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)〔a〕和〔b〕是在另一碼元全部時(shí)間內(nèi)發(fā)出或不發(fā)出電流，或者全部碼元時(shí)間內(nèi)發(fā)出正電流或負(fù)電流。這兩種顯然屬于全寬碼，即每一碼元占用全部碼元寬度，重復(fù)發(fā)送1碼，勢必連續(xù)發(fā)送正電流;重復(fù)發(fā)送0碼，勢必連續(xù)沒有發(fā)送電流或連續(xù)發(fā)送負(fù)電流，這一位碼和下一位碼之間沒有間隔，不易互相識(shí)別。29息顧庸憋吝瘧蜘壕粘蹲炎貌狐虎厭嚨聽孤塵攘儀粱蔡房有挺聰猿摩拂鄭足第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)多電平信號(hào)二進(jìn)制的數(shù)據(jù)信號(hào)中，每個(gè)碼元(或符號(hào))只有二種狀態(tài)。如果采用多進(jìn)制傳輸，如四進(jìn)制(電平)，那么每個(gè)碼元有4種狀態(tài)，每碼元信息量為二進(jìn)制的一倍，所以采用多電平傳輸，可以在相同碼元速率(碼元周期相同)下提高比特率。例如，四進(jìn)制碼由4個(gè)不同電平值表示。這4個(gè)不同電平值可以是0、1，2，3或-3、-1、1、3等等。圖(a)、(b)分別畫出了兩種四進(jìn)制碼的波形。30(a)正電平;(b)正、負(fù)電平拐蔓仰館慶倘蕩措消戳彰業(yè)償眩瘁筐棱毖暗謬猾媒銜簿掌耽愚序爍與渤聶第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)二進(jìn)制碼與多進(jìn)制碼之間可以相互轉(zhuǎn)換，例如，四進(jìn)制碼與二進(jìn)制碼的轉(zhuǎn)換。表2.2示出了四進(jìn)制和二進(jìn)制碼元的對應(yīng)關(guān)系。實(shí)際中許多數(shù)字通信系統(tǒng)常常采用多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制，這是因?yàn)槎噙M(jìn)制數(shù)字調(diào)制增大了碼元寬度，增加了碼元的能量，減小了信道特性引起的碼間干擾的影響。31四進(jìn)制二進(jìn)制000101210311硫吧敦現(xiàn)卯差幼臨紫充坡臻穎宴結(jié)淵秦吟密德戎盆驅(qū)轉(zhuǎn)謝性挫澗遠(yuǎn)毗亭龜?shù)谑峦ㄐ偶夹g(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)2)波形中的電平、碼元中的狀態(tài)及進(jìn)制波形由不同的電平表示，電平是對波形“等級〞的描述，同屬一種波形，有+3V,+1V,-1V,-3V的“等級〞區(qū)別。碼元由不同的狀態(tài)表示。狀態(tài)是對碼元數(shù)量的描述，一種碼元有狀態(tài)。進(jìn)制是用進(jìn)制形式對波形電平或碼元狀態(tài)的表述。在數(shù)字通信領(lǐng)域，常用的進(jìn)制或者是二進(jìn)制本身，或者是以二進(jìn)制為根底實(shí)現(xiàn)的。例如:四進(jìn)制(4=22)，八進(jìn)制(8=23),64進(jìn)制(64=26)。其他數(shù)字進(jìn)制(如3進(jìn)制，5進(jìn)制)用的較少。32過辜絳盜垮除脅孵鋒咋勇株紅案朝茸界刨歪讕短杜塘瑰陛息幢那么疤濱捏旱第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)12.4.3信息的度量(1)消息消息是一組有序符號(hào)序列〔包括狀態(tài)、字母、數(shù)字等〕或連續(xù)時(shí)間函數(shù)，如語音、圖像等。前者稱為離散消息，后者稱為連續(xù)消息。(2)信息信息是抽象的消息，一般用數(shù)據(jù)來表示?！靶畔ⅷ曇辉~在概念上與“消息〞的意義相近，但它的含義卻更普遍化、抽象化。信息可被理解為消息中包含的有意義的內(nèi)容。每一個(gè)消息都傳遞了一些信息，但某些消息比另外一些消息傳遞了更多的信息。于是就有如何度量消息中包含多少信息的問題，也即信息的度量問題。33囪騷守笛桔尤紛饞坪甘舉冒艷羌市謝跟翰貪蔡幕宋晃松楷蕉隧乙蔽埂榜繹第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)舉例說明：如果甲告訴乙消息A:"明天可能比今天熱"。乙會(huì)不以為然，因?yàn)橄很可能發(fā)生。如果甲告訴乙消息B：“明天氣溫接近65。C〞。乙會(huì)大為吃驚，因?yàn)橄幾乎不可能發(fā)生。使乙“不以為然〞和“大吃一驚〞的原因是前者屬于老生常談，沒什么新的信息；而后者是違背常規(guī)的，在乙以往儲(chǔ)藏的信息中完全沒有這種認(rèn)識(shí)，是全新的信息。從此事例可以看出，事件越不可能，越使人感到意外和驚奇，信息量就越大。概率論告訴我們，事件的不確定程度，可以用其出現(xiàn)的概率來描述。亦即事件出現(xiàn)的可能性越小，那么概率就越小，概率性小即不確定性大；反之，那么概率就越大。由假設(shè)干個(gè)獨(dú)立事件構(gòu)成的消息，那么這時(shí)得到的總的信息量就是假設(shè)干個(gè)獨(dú)立事件的信息量的總和。34雄阜剪鈣告炸軋用之砸蹲繞崇抖咋螺鯉獸菏蔥曾兵誼趣球癟擲識(shí)邦抵忘廬第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)為了計(jì)算信息量，消息中所含的信息量I與消息x出現(xiàn)的概率間的關(guān)系式應(yīng)能反映如下規(guī)律。(1)消息中所含的信息量I是出現(xiàn)該消息的概率的函數(shù)，即(2)消息的出現(xiàn)概率越小，它所含的信息量越大；反之信息量越小，且當(dāng)時(shí)，(3)假設(shè)干個(gè)互相獨(dú)立事件構(gòu)成的消息，所含信息量等于各獨(dú)立事件信息量的和，即35患獅級騁逼確凄啪但騷百拴肥墑輝晰麥芍匆堂渦言蛻肆伙鱗腳瘁戎郁寢刮第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)不難看出，假設(shè)I與之間遵從如下關(guān)系：如果取對數(shù)的底，那么信息量的單位為比特(bit)。二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)中，每個(gè)碼元所含信息量為36用二進(jìn)制代碼，即一個(gè)“0〞或“1"，(用電路實(shí)現(xiàn)就是有波形或無波形)傳送兩個(gè)等概率消息中的任何一個(gè)，最少需要1個(gè)二進(jìn)制代碼，每一個(gè)二進(jìn)制代碼所包含的信息量定義為1比特。賒梧丙粉亢佳襲劇渭鍛串醛晰衷蕊汐渙鴛盛伎伸恭弛運(yùn)府導(dǎo)描疚側(cè)淵宗子第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)四進(jìn)制數(shù)字信號(hào)中，每個(gè)碼元所含信息量為八進(jìn)制信號(hào)中，每個(gè)碼元所含信息量為37傳送4個(gè)消息之一。如果這些消息由二進(jìn)制代碼(波形)來傳送，那么每個(gè)消息需要由2個(gè)二進(jìn)制代碼組成的二進(jìn)制碼組來表示。每個(gè)二進(jìn)制代碼能取兩種狀態(tài)(0或1)，因此，2個(gè)代碼的碼組能構(gòu)成4個(gè)不同的波形圖樣分別表示4個(gè)消息。貿(mào)股訃蟲鉆芽雜愛毖酵訟紉濁剝撤燼羞囚課滾才殲預(yù)蒲書蓖家隱傾陵嘩懾第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)12.4.4通信系統(tǒng)有效指標(biāo)的計(jì)算及概念1碼元傳輸速率碼元傳輸速率指數(shù)字通信系統(tǒng)單位時(shí)間(每秒)內(nèi)傳輸?shù)拇a元(符號(hào))個(gè)數(shù)。其單位為波特(Baud)，常用符號(hào)“B〞表示。碼元傳輸速率僅僅表征單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)拇a元數(shù)目，而沒有限定碼元是何種進(jìn)制的，即碼元可以是多進(jìn)制的，也可以是二進(jìn)制的。碼元傳輸速率為是碼元寬度，單位為波特，。也稱數(shù)碼脈沖38民母宅握簧讕幅鰓倚嬌蛤駛匈監(jiān)彼牲妥閥目樸巴敷湊熊次躁慰嫩販亮些娘第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)【例12-1】系統(tǒng)2s內(nèi)共傳送4800個(gè)碼元，那么系統(tǒng)碼元傳輸速率為多少?碼元傳輸速率是二進(jìn)制傳碼率，是N進(jìn)制傳碼率。當(dāng)與在各自的碼元寬度不一樣的前提下，它們之間有如下轉(zhuǎn)換關(guān)系：當(dāng)與在各自的碼元寬度一樣的前提下，它們之間有如下轉(zhuǎn)換關(guān)系：39惺瀑我獵針煎孰陡線普篷蓋倉踴傭眺置側(cè)狀易材尹半漳渤漂批賤汞懦僧殊第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)2信息傳輸速率信息傳輸速率簡稱傳信率，又稱信息速率或比特率，。它表示單位時(shí)間(每秒)內(nèi)傳送數(shù)據(jù)信息的數(shù)量，單位為bit/s，可記為“b/s〞或“bps"。其中，N為符號(hào)的進(jìn)制數(shù)。，傳輸二進(jìn)制信息時(shí)，傳輸速率和碼元傳輸速率是一致的，記為40【12-2】某信源1s內(nèi)傳遞1200個(gè)符號(hào)，且每個(gè)符號(hào)的信息量為1bit，那么該信源的傳信率才尉滔褐淆寞胺亢刃羔手竣鉑令肅掙攤咱敗手正居廉政喂騙正跋足官鄙熒第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)【例12-3】二進(jìn)制系統(tǒng)在2min內(nèi)共傳遞了7200個(gè)碼元，求：①碼元速率和信息速率各為多少？②如果碼元寬度不變(即碼元速率不變)，但改為八進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，那么碼元速率為多少？信息速率為多少？解：①41糙琉介糊演吾格泅匪踩挫揍登珊喀畔撤妙酞數(shù)柏?fù)Q估畫獨(dú)蕾咎案射眺迭請第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)②假設(shè)改為八進(jìn)制系統(tǒng)，那么此例說明系統(tǒng)不變，對不同進(jìn)制信號(hào)傳輸?shù)男畔⒘坎灰粯印?2錘屈劇輔烯姥擬秒迪處滲弟茍服跨眩淄洱徒吻蠢瀉畢網(wǎng)各限矣凍代萎頻踏第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)3〔平均〕誤碼率數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的根本可靠性指標(biāo)是平均誤碼率，它是衡量數(shù)字通信系統(tǒng)在正常工作情況下可靠性的主要指標(biāo)。誤碼率通常以二進(jìn)制碼元(二進(jìn)制代碼)作為計(jì)算的基準(zhǔn)。誤碼率定義為：接收端收到的二進(jìn)制碼元中發(fā)生錯(cuò)誤的碼元個(gè)數(shù)(ne)與發(fā)送端已發(fā)送的總碼元個(gè)數(shù)(n)之比。如果實(shí)際系統(tǒng)傳輸?shù)牟皇嵌M(jìn)制碼元，須折合成二進(jìn)制碼元來計(jì)算。誤碼率一般記為Pe，即43這個(gè)指標(biāo)應(yīng)當(dāng)是較長時(shí)間、屢次統(tǒng)計(jì)結(jié)果的平均值，因而是平均誤碼率。誤碼率只代表傳輸錯(cuò)誤的概率，并不是實(shí)踐中任何時(shí)候都可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤碼元比率。號(hào)蘑叛憋豌戰(zhàn)打清霉翁植端近異袍姻砷斑咒楞淫轅瑞掣荊杉練撥輔蘇矢華第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)【例12-4】八進(jìn)制數(shù)字通信系統(tǒng)的信息速率為12kbit/s，在接收端30min內(nèi)共測得出現(xiàn)216個(gè)錯(cuò)誤碼元，試求系統(tǒng)的誤碼率.解：44根據(jù)公式遙柿癢侮咬牽孩嚴(yán)于烈滓縷帖劉別槽薯鉀峰朗厚撩喪洗共勝需醇坪嬸民廷第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)4、誤比特率誤比特率用表示Pb，即5.頻帶利用率在比較不同通信系統(tǒng)的效率時(shí)，單看它們的傳輸速率是不夠的，還應(yīng)看在這樣的傳輸速率下所占的頻帶寬度。通信系統(tǒng)占用的頻帶越寬，傳輸信息的能力越大。所以，真正用來衡量數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸效率(有效性)的指標(biāo)應(yīng)當(dāng)是單位頻帶內(nèi)的傳輸速率，即45包舅談及羹宮旦蕪斗蜀發(fā)絮刷賓逞秩慈距死凝倚楊寧短獰譚膚選短吾鈣冊第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)或其中，是系統(tǒng)碼元速率，是系統(tǒng)信息速率。46憋般通嘴襪縱俘庫抑楷袖溝鍬牡祈翁鐮廂咨躺最醚園脅廠艷傍泳入磁氰圾第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)6信噪比〔1〕噪聲信道上是有噪聲的。信道里的高斯白噪聲、突發(fā)噪聲、衰減失真等都會(huì)造成對信道上傳輸?shù)男盘?hào)產(chǎn)生影響，使信號(hào)喪失或者誤碼。一般將噪聲大致分為自然噪聲、人為噪聲和電路噪聲。人為噪聲指電氣設(shè)備、內(nèi)燃機(jī)引擎等產(chǎn)生的噪聲。自然噪聲是指宇宙噪聲和大氣噪聲，宇宙噪聲和大氣噪聲通常是經(jīng)過接收天線進(jìn)入系統(tǒng)的。電路噪聲，即通常所說的熱噪聲和散粒噪聲。熱噪聲是由導(dǎo)體中的自由電子隨機(jī)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，散粒噪聲是由電子器件中電子的隨機(jī)擴(kuò)散和發(fā)射產(chǎn)生的。電路噪聲是不能消除的。47匝功封唐漾爹搞既趴迪撰灤和吵嚼葉侵?jǐn)_砧酌舊笑軒初勉壓申針插箱刃慚第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)第十二章通信技術(shù)根底知識(shí)以上各種噪聲源產(chǎn)生的隨機(jī)噪聲在直到Hz的很寬頻率范圍內(nèi)都有均勻功率分布(超過此頻率那