现代通信技术概论.ppt

现代通信技术概论赵宏波卜益民陈凤娟编著教学大纲：二、课程性质、目的与任务现代通信技术概论是计算机专业开设的一门专业选修课。目的是使学生对通信技术的体系框架有一个清晰的认识，对各种常用现代通信技术的基本概念、基本原理、系统构成和技术发展趋势有较全面的理解和掌握。本课程的主要内容有：数字通信技术、程控交换技术、光纤通信、数字微波、卫星通信、移动通信、电话网、支撑网、数据通信与数据网等技术及其新的发展参考文献：赵宏波．现代通信技术概论．北京：北京邮电大学出版社李文海，现代通信技术， 北京：人民邮电出版社严晓华，现代通信技术基础，北京：清华大学出版社答疑：jiping@目录第1章绪论第2章数字通信技术第3章程控交换技术第4章信息传输技术与系统第5章通信网第6章数据通信与数据网第7章ISDN与ATM技术第8章宽带IP技术第9章接入网与接入技术第1章绪论1.1基本概念1.2通信发展趋势1.1基本概念1.1.1通信系统通信系统有多种分类形式，如：可从通信内容上、传输信号的性质上、信道上等进行划分。(1)根据通信内容可分为：语音通信(电话)数据通信系统图像通信多媒体通信(2)根据传输信号的性质可分为：模拟通信系统数字通信系统(3)根据信道的不同可分为：有线通信:有线电通信:双绞线、同轴电缆光纤通信无线通信:短波通信微波通信卫星通信:同步卫星、中低轨道卫星红外线通信2.通信系统的质量要求（1）有效性①符号速率又叫信号速率，记为N。它表示单位时间内(每秒)信道上实际传输的符号个数或脉冲个数(可以是多进制)。符号速率的单位是波特，即每秒的符号个数。②信息传输速率，简称传信率，通常记为R。它表示单位时间内系统传输(或信源发出)的信息量，即二进制码元数。（2）频带利用率用单位频带内的符号速率描述系统的传输效率，即每赫的波特数，符号速率用η表示。（3）可靠性可靠性可用差错率来表示。常用的差错率指标有平均误码率、平均误字率、平均误码组率等。1.1.2通信信号1.模拟信号模拟信号是指代表消息的电信号及其参数（幅度、频率或相位）随消息连续变化的信号。其特点是幅度连续变化，而在时间上可以连续，也可以不连续；前者是连续的模拟信号，后者是离散的模拟信号，如图1.2所示。2.数字信号数字信号是一系列的电脉冲，时间上是离散的，信号参数（幅度）也不连续变化，如图1.3所示。数字信号是指在时间上和幅度上均取有限离散数值的电信号，这类电信号常用电压或电流的脉冲代表。数字信号与模拟信号的不同点在于数字信号不直接与消息对应。3.数字信号的基本形式最简单的数字信号是二元码(或称二进制码)，这种码的幅度只取两种不同的瞬时值。这种二进制码分为单极性、双极性和归零、不归零四种不同的基本形式。在二进制数字通信系统中，每个码元或每个符号只能是“1”和“0”两个状态之一。实际通信中也可以有多信号电平系统即对应多进制码。进制越高，级差越小，抗干扰能力越差。但是进制越高，每个符号所代表的信息量越大。在信息论中对符号所载荷的信息量有严格定义。在二进制数字传输中，若数字序列里1和0的概率各占1／2，并且前后码元是相互独立的，序列中每个二进制码元所载荷的信息量就是1比特；而多进制每个符号所含的信息量将要增加，四电平的符号包含log24=2bit的信息量，八电平的符号包含log28=3bit的信息量。

4.数字信号码型基带信号的码型有如下几种：（1）二元码：采用两个电平编出来的码型。主要有单极性不归零码、单极性归零码、双极性归零码、双极性非归零码、差分编码、双相脉冲编码等。（2）三元码：信号的幅度取值为+1、0、-1。如：传号交替反转码、HDBn码等。（3）伪双极性码。（4）mBnB码（分组码）：把输入的信息码流按m个比特为一组然后变换为n个比特。且n＞m。如在光纤通信中常用的5B6B码。由于传输信道中有许多电感、电容原件，因其直流截止特性，对线路传输码型的要求如下：频谱中不存在直流成分； 尽量减少码型频谱中的高频分量； 具有一定的抗干扰能力； 便于时钟信号的提取；具有较好的传输效率； 码型变换设备简单，易于实现。1.1.3通信信道1.通信媒体(1