第02章现代通信技术概述祥解.ppt

第二章 现代通信技术概述 第二章 现代通信技术概述 2.1 现代通信基本概念 1. 通信系统的组成与分类 （1）通信系统的组成 通信的基本形式是在信源与信宿之间建立一个传输或转移信息的通道。建立该通道，实现信息传递所需的一切技术设备和传输介质的总和称为通信系统。 2.1 现代通信基本概念 信源、信宿和信道的基本概念 信源：产生和发送信号 信宿：接受和处理信号 信道：信源和信宿之间的传输线路和传输设备。 信道分物理信道和逻辑信道，同一物理信道可提供多条逻辑信道，而每一逻辑信道上只允许一路信号通过。 2.1 现代通信基本概念 （2）通信系统的分类 按传输媒质分类 2.1 现代通信基本概念 按工作频段即通信设备的工作频率，通信系统可分为长波通信、中波通信、短波通信和微波通信等。 按通信业务的不同分类，通信系统可分为话务通信和非话务通信。 按通信者是否运动分类，通信分为移动通信和固定通信。 按调制方式可将通信系统分为基带传输和频带传输。常见调制方式及应用场合见课本表2-1。 按信道中所传信号的特征分为模拟通信系统与数字通信系统。与模拟通信相比，数字通信具有许多优点。 2.1 现代通信基本概念 数字通信的优点： 抗干扰能力强 2.1 现代通信基本概念 便于存储，便于加密处理。 2.1 现代通信基本概念 设备便于集成化、小型化。 便于多路复用。 便于组成综合业务数字网（ISDN）。 2.1 现代通信基本概念 相对于模拟通信来说，数字通信主要有以下两个缺点： 占用频带宽。 一路模拟电话信号只需4KHz带宽，而数字电话则需64KHz，但随着光纤通信技术、窄带调制技术和数字频带压缩技术的发展，数字通信占用带宽的问题会逐步缩小。 系统设备比较复杂。 数字通信中要准确地恢复信号，接收端需要严格的同步系统，以保持接收端和发送端严格的节拍一致、编码一致。因此，数字通信系统及设备一般都比较复杂。 2.1 现代通信基本概念 2 通信方式与传输技术 （1）通信方式 按消息传送的方向与时间分为单工通信、半双工通信及全双工通信3种。 单工数据传输只支持数据在一个方向上传输，如电视网、广播、收音机；半双工通信实际上是一种可切换方向的单工通信，如对讲机的信号传输；全双工数据通信允许数据同时在两个方向上传输，如电话系统。 2.1 现代通信基本概念 按照数字信号代码排列顺序不同，可将通信方式分为串行传输和并行传输， 2.1 现代通信基本概念 通信的网络形式通常可分为3种：点到点直通方式、交换方式和分支方式。 点到点直通方式是终端A与终端B之间的线路是专用的；它是通信网络中最为简单的一种形式，是网络通信的基础。 交换方式是终端之间通过交换设备灵活地进行线路交换的一种方式。 分支方式的每一个终端（A、B、C、…、N）经过同一信道与转接站相互连接，此时，终端之间不能直通信息，必须经过转接站转接，此种方式只在数字通信中出现。 2.1 现代通信基本概念 （2）传输技术 为提高通信系统的传输效率，使给定信道能尽量高速、可靠的传输多个信源信息，往往需要利用多种传输技术，其中主要包括调制解调技术、信道复用技术、同步技术和抗干扰技术等。 2.1 现代通信基本概念 调制解调技术 为了使信息能在给定传输媒介的频率范围内传输，需要将信源信号的频谱搬移到给定频率范围内，这可通过调制来实现。常用的调制方式有调幅、调频、调相等。 调幅（AM）：载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式，如“0”对应于无载波输出，“1”对应于有载波输出。 调频（FM）：载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度保持不变的调制方式，如“0”对应于频率f1，“1”对应于频率f 2。 调相（PM）：载波的相位随原基带数字信号而变化，如0对应0°，1对应180°。 2.1 现代通信基本概念 2.1 现代通信基本概念 复用技术 在通信系统中，为高效利用传输介质，提高信道的利用率和传输能力，通常采用信道复用技术。常见的信道复用技术有频分复用、时分复用 、波分复用 和码分复用。 频分复用技术（FDM）：所有的用户在同样的时间占用不同的带宽资源，如图2-5所示。 2.1 现代通信基本概念 时分复用技术（TDM）：所有的用户在不同的时间占用同样的频带宽度，如图2-6所示。 2.1 现代通信基本概念 波分复用技术（WDM）：在一根光纤上使用不同的波长同时传送多路光波信号。WDM 用于光纤信道。 码分复用技术（CDM）：通过码型来区分用户，即每个信道作为编码信道实现位传输（特定脉冲序列），每个信道都有各自的代码，并可以在同一光纤上进行传输以及异步解除复用。 2.1 现代通信基本概念 同步技术 异步通信中收发双方的时钟是独立的，发送端可以在任意时刻开始发送字符