02通信基本原理.ppt

通信基本原理 通信系统的组成 通信系统的分类和通信方式 信道 通信的主要技术指标 调制和解调技术 复用技术 多址技术 交换技术 通信的概念 通信：利用电压、电流或电磁波参数(如振幅、频率或相位)的变化来传递信息。 广义的通信：两个单元的信息交换。 数据通信：简单的说是以电子计算机为中心，实现数字计算机或数字终端之间的通信。 信息 、数据和信号-1 信息 、数据和信号-2 信息 、数据和信号-3 信息：人对雪花和马的认识 数据：文字，二进制数，十进制数 信号：光，电，磁场强度 通信系统模型-1 通信系统模型-2 通信系统模型-3 模拟信号与数字信号 模拟信号与数字信号的特点 电报与电话 1844年，莫尔斯（Morse）发明电报（数字通信） 1876年，贝尔（Bell）发明电话（模拟通信） 模拟通信与数字通信 模拟通信系统模型 模拟通信系统模型 数字通信的优点 数字通信抗干扰能力强 数字通讯差错可以控制 便于使用现代DSP技术对数字信息进行处理 便于进行高必威体育官网网址性的加密处理 可以综合传递各种信息 缺点：占用的信道频带宽 数字通信中的突出问题 可以进行差错控制（抗干扰编码） 可以进行加密 需要进行同步（位同步/码元同步，字符同步，帧同步） 数字通信系统模型（a） 数字通信系统模型（a） 信息源：产生和发出消息的人或机器 受信者：接收消息的人或机器 信源编码器：将信息源送出的模拟信号或数字信号转换为合乎要求的数码序列 信道编码器：给数码序列按一定规则加入监督码 调制器：将信道编码器输出的码元转换为适于信道上传送的调制信号后再送往信道 解调器：将收到的调制信号转换为码元序列 信道：传送信号的媒质 信道译码器：对收到的数码序列进行检错或纠错译码 信源译码器：把信道译码器处理后的数字序列转换为相应的信号送给受信者 同步系统：保证收发两端步调一致，协调工作。 数字通信系统模型（b） 数据的编码-1 数据编码技术 研究数据在信号传输过程中如何进行编码（变换） 数字数据的数字传输（基带传输） 基带：基本频带，指传输变换前所占用的频带，是原始信号所固有的频带。 基带传输：在传输时直接使用基带信号。 基带传输是一种最简单最基本的传输方式，一般用低电平表示“0”，高电平表示“1”。 适用范围：低速和高速的各种情况。 限制：因基带信号所带的频率成分很宽，所以对传输线有一定的要求。 数据的编码-2 常用的几种编码方式： 1）不归零制码（NRZ：Non-Return to Zero） 原理：用两种不同的电平分别表示二进制信息“0”和“1”，例如用低电平表示“0”，高电平表示“1”。 缺点： a 难以分辨一位的结束和另一位的开始； b 发送方和接收方必须有时钟同步； c 若信号中“0”或“1”连续出现，信号直流分量将累加。 结论：容易产生传播错误。 2）曼彻斯特码（Manchester），也称相位编码 原理：每一位中间都有一个跳变，从低跳到高表示“0”，从高跳到低表示“1”。 优点：克服了NRZ码的不足。每位中间的跳变即可作为数据，又可作为时钟，能够自同步。 数据的编码-3 3）差分曼彻斯特码（Differential Manchester） 原理：每位开始时有跳变表示“0”，无跳变表示“1”，表示数据。每一位中间都有一个跳变，表示时钟。 优点：时钟、数据分离，便于提取。 4）逢“1”变化的NRZ码 原理：在每位开始时，逢“1”电平跳变，逢“0”电平不跳变。 5）逢“0”变化的NRZ码 原理：在每位开始时，逢“0”电平跳变，逢“1”电平不跳变。 通信系统的分类 按信息的物理特征分类 按调制方式分类 按信号特征分类 按传输媒介分类 按信号复用方式分类 通信系统的工作方式-1 按消息传送的方向与时间关系： 1、单工通信：消息只能按一个方向传送。 2、半双工通信：消息可以双向传输，但不能同时进行，只能交替进行。 3、全双工通信：通信双方可同时进行双向传送消息。 通信系统的工作方式-2 串行通信与并行通信 按照数字信号码元排列方法的不同： 串行通信：数据各位是按照时间顺序一位一位依次传送的 并行通信：数据各位是同时传送的 串行通信方式示意图 并行通信方式示意图 有线和无线信道 信道是信号的传输媒质。 电信系统是利用电磁波来传递电信号的。 电磁波的传播有两种方式： 一种是沿导体传播，传播效率较高； 另一种是在自由空间传播，效率较低。 信道可分为有线信道和无线信道两类。 有线信道 有线信道包括：架空明线、对称电缆、同轴电缆、光缆等 除了传输媒体(导线)外，每隔一定的距离，还要设置中继器或增音器等放大设备。