数字通信技术及应用--模块二讲述.pptx

数字通信技术及应用 制作：程占杰 2016.01. 模块二 通信信道认知 2.1 信道的分类 2.3 无线信道 2.4 信道传输特性 2.4.1 恒参信道传输特性 2.4.2 随参信道传输特性 2.2 有线信道 2.2.1 明线 2.2.2 双绞线 2.2.3 同轴电缆 2.2.4 光纤 2.5 信道加性噪声 2.5.1 噪声分类 2.5.2 主要噪声 2.6 信道容量 2.6.1 连续信道容量 2.6.2 离散信道容量 目 录 模块二 通信信道认知 2.1 信道的分类 信道是指以传输媒介(质)为基础的信号通道。具体地说，信道是指由有线或无线电线路提供的信号通路。抽象地说，信道是指定的一段频带，它让信号通过，同时又给信号以限制和损害（失真、干扰、噪声等）。 信道可以分为狭义信道和广义信道。 一、狭义信道： 是指发送端和接收端之间用以传输信号的传输媒质或途径。 根据媒质的不同,可分为有线信道和无线信道。具有通信信道特性的某些物理存储介质也可以认为是狭义信道,如光盘磁盘等。 二、广义信道： 是一种逻辑信道，是对狭义信道范围的扩大，把包含传输设备在内的整个信号传输的通道称为广义上的信道。即除了传输媒质外，还包括有关转换设备，如馈线与天线、功放、调制器与解调器等。 广义信道分为调制信道和编码信道。 1.调制信道：发送端调制器输出和接收端解调器输入之间所有变换装置与传输媒质组成的信道。其又分为: ①恒参信道---传输特性恒定不变或变化缓慢。 ②随参信道---传输特性随时间不断变化。 2.编码信道：编码器输出端到译码器输入端之间的部分。其又分为： ①无记忆编码信道 ②有记忆编码信道 调制信道和编码信道示意图如下： 调制信道和编码信道示意图 2.2.1 明线 明线是由电杆支持、架设在地面上的 一种平行而相互绝缘的裸线通信线路,用于传送电报、电话、传真等。 明线具有如下特点： 有线信道是通信网中最常用的信道，也是最早使用的信道。其主要传输媒质有明线、双绞线、同轴电缆、光纤等，它们分别可以适应不同的通信系统要求。 2.2 有线信道 明线的特点： 1.设备简单，易架设和拆除， 易修理。 2.与电缆相比，传输损耗小。 3.易受天气、自然灾害及外界 电磁场的影响,对外界噪声干 扰较敏感,通信质量不够稳定。 4.线路容量较小。 5.通频带在0.3--27kHz之间， 较窄，不能传输宽频带和高速数字信号。 因此,明线已逐渐被淘汰,只有通信业务量较小的农村和边远地区采用。 2.2.2 双绞线 双绞线是由若干对且每对有两条相互绝缘的铜导线按一定规则绞合而成。每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。从而抵御一部分外界电磁波干扰和减少对邻近线对的电磁干扰。为了进一步提高双绞线的抗电磁干扰能力，还可以在双绞线的外层再加上一个用金属丝编织而成的屏蔽层。 一、双绞线的扭铰 它是由多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里的。 典型的双绞线有四对的，也有更多对双绞线放在一个电缆套管里的，称之为双绞线电缆。 在双绞线电缆内，不同线对具有不同的扭绞长度，一般扭绞长度为38.1mm--14cm，按逆时针方向扭绞。相邻线对的扭绞长度在12.7mm以上，一般扭绞的越密其抗干扰能力就越强。 二、双绞线的制作 线序 1 2 3 4 5 6 7 8 568A 绿白 绿 橙白 蓝 蓝白 橙 棕白 棕 568B 橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕 先按前面表格中的线序将其排好，再按如下过程制作： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 三、双绞线的传输 双绞线既可用于模拟信号的传输，也可用于数字信号的传输。双绞线的带宽取决于铜线的粗细和传输距离。其通信距离一般为几到十几千米。导线越粗，通信距离越远，但导线价格也越高。 用于传输模拟信号时，每隔5--6km需要一个放大器，在一根双绞线上可以使用频分多路复用技术实现24路音频通道，每个通道的带宽为4kHz。 用于传输数字信号时，每隔2--3km需要一个中继器，数据传输速度可达1.5Mbps，采用特殊技术可达1Gbps甚至更高