第二章 通信主要技术.pptx

第二章 通信主要技术

x2.1基本概念标题利用电子等手段，将电磁信号从一端传输到另一端进行信息交换和传递的过程，称为通信。通信的本质是信息的传递，通过某些技术手段，克服传输中的障碍，实现有效、可靠的信息传递。通信系统是由传送信息的一系列设备和传输信道构成的整体。按照传统的理解，通信就是信息的传输与交换，即将消息进行时空转移，从一方传送到另一方，其目的在于信息的传递，信息即对通信接收方有用的内容。消息是对某人或者某种事物状态的表达和描述，是一组有序符号序列，可以文字、语音、视频、音乐、数据、图片等不同形式表达。信号是反映消息的物理量，是消息的表现形式。由于消息不能直接长距离传输，因此需要先对消息进行变换，转换后的物理量称为信号。此时，信号也就成了消息传输的载体，或者是消息的运载工具。信息是消息和信号中包含的某种有意义的抽象的东西，即可从消息中获取的有效内容。不同形式的消息可以包含相同的信息，例如，用广播播报和用文字发布的天气预报所含信息内容一致。

x2.1基本概念标题信号的分类：信号可从多个角度进行分类，例如，依照用途可分为通信信号、广播信号、雷达信号等；依照信号的时间特性能分为连续信号和离散信号、随机信号和确定信号、周期信号和非周期信号、能量信号和功率信号等。这里仅对连续信号和离散信号进行简单介绍。连续信号是连续时间信号的简称，即当以时间为自变量时，取值在此时间范围内连续的信号为连续时间信号。模拟信号指在时间和数值上都是连续变化的信号，其幅度、频率、相位随时间连续变化，如声音信号、图像信号、视频信号等[见图2-1（a）]。离散时间信号则是指仅在某些离散的时间点上有定义的信号，简称为离散信号。数字信号是指在时间和幅值上均为离散的信号，它的幅值在有限个数值内是离散的，其幅度也是离散的，如电报信号、数字数据、模拟信号进行抽样和量化之后所得到的信号等[见图2-1（b）]。

x2.1基本概念标题通信系统：通信系统的主要任务是完成消息的传递和交换。两个通信节点的通信系统由发送端、接收端和收发两端构成，主要包括信源、发送设备、信道、接收设备、信宿（受信者）五大部分，如图2-2所示。图中显示了从发送端信源到接收端信宿的传输过程，实际上通信双方的设备都包含信源、信宿、发送设备和接收设备，这样才能实现同时收、发的功能。

x2.1基本概念标题通信网：通信网是指由终端设备、传输系统和交换系统设备按照某种结构组成以实现多个节点之间的信息传递的通信体系，解决信道共享、资源分配、路由选择、流量工程、QoS等问题。一个完整的通信网由某些硬件和软件共同组成。其中，硬件通常包含终端设备、交换设备和传输系统三部分；软件是指通信网为高质量完成信号传递、转接交换所需要的一系列协议、标准，以及通信网的网络结构、网内信令、协议、接口、技术体制、技术标准等。软件部分是实现通信服务和支撑运行的重要组成部分。图2-3所示为网络电话网结构示意图。

x2.2收发技术标题为了能在数字通信系统中传送模拟信号，需要先将模拟信号数字化，其次就是多路信号的复用传输。模拟信号数字化是指把信源产生的模拟信号转换成数字信号再传输的过程。当前电话、电视等模拟信号大都是数字化后采用数字传输技术进行远距离传输。脉冲编码调制（PulseCodeModulation，PCM）是实现模拟信号数字化的方法之一，该方法广泛应用于光纤通信、数字微波通信以及卫星通信。PCM主要包括抽样、量化、编码三个部分（见图2-5）。抽样是指在时间上将模拟信号离散化，用每隔一段时间抽取的样值序列代替原来在时间上连续变化的信号。量化是用有限数量的幅度值代替原来连续变化的幅度值，将模拟连续变化的幅度值转变为有限个数的离散幅度值。编码是指按照一定的规律，将量化之后得到的信号用二进制的数字表示，再转换为二进制或多进制的数据流。

x2.2收发技术标题调制通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现，将要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的高频信号用于通信系统的发射端。在通信系统中，调制具有多个作用：①?信号的多路复用传输可以通过调制实现；②?调制能提高信号的抗干扰能力；③?调制还能提高天线的辐射效率。按照调制方法可分为两类：线性调制和非线性调制。线性调制包括调幅（AmplitudeModulation，AM）、抑制载波双边带调幅（DoubleSideBandwithSuppressedCarrier，DSB-SC）、单边带调幅（Single-sidebandModulation，SSB）、残留边带调幅（VestigialSideBand-AmplitudeModulation，VSB）等。非线性调幅的抗干扰性能较强，包括调频（Frequenn