第二章现代通信系统的主要技术
通信技术与现代通信
通信技术与现代通信通信技术是指用于信息传递和交流的技术手段和方法。
随着科技的不断进步和社会的不断发展，通信技术也在不断革新和演进，从最早的信鸽传递消息，到现在的移动互联网时代，通信技术已经成为现代社会不可或缺的一部分。
现代通信技术的发展离不开网络技术的支持。
网络技术通过构建计算机网络，将分散的计算机系统连接起来，实现了信息的快速传递和共享。
互联网的出现使得人们可以随时随地获取到所需的信息。
人们可以通过电子邮件、即时通讯工具、社交网络等多种渠道与他人进行交流和沟通。
这种便捷、高效的通信方式极大地改变了人们的生活方式和工作方式。
移动通信技术是现代通信技术中的重要组成部分。
随着移动设备的普及和移动网络的发展，人们不再受限于固定的通信设备和通信地点。
无论是手机还是平板电脑，都可以随时随地与他人进行语音通话、视频通话、短信、邮件等多种通信方式。
移动通信技术的普及使得人们的沟通更加便捷，也为人们的生活和工作带来了更多的便利。
无线通信技术的发展也是现代通信技术的重要方向之一。
无线通信技术通过无线电波传输信息，实现了人与人、设备与设备之间的远程通信。
无线局域网技术使得人们可以在家中、办公室或公共场所无线上网，随时获取互联网的服务。
蓝牙技术使得人们可以方便地实现设备之间的无线连接，如手机与耳机、手机与车载音响等。
无线通信技术的不断进步和创新，为人们的生活带来了更多便利和可能。
通信技术的发展也推动了其他领域的创新和进步。
例如，在医疗领域，远程医疗技术通过互联网和视频通话技术，实现了医生与患者之间的远程诊疗，使得患者可以在家中就能获得专家的医疗建议。
在教育领域，远程教育技术使得学生可以通过网络学习课程，不再受限于地理位置和时间。
在交通领域，智能交通系统通过无线通信技术和传感器技术，实现了车辆之间的信息交换和交通流量的监测，提高了交通的安全性和效率。
然而，随着通信技术的快速发展，也带来了一些问题和挑战。
例如，网络安全问题日益凸显，黑客攻击、网络病毒等威胁着人们的信息安全和隐私。
现代通信系统中的多天线技术
现代通信系统中的多天线技术随着移动通信技术的发展，多天线技术成为了一个被广泛应用的领域。
今天我们所用的4G、5G移动通信技术都离不开多天线技术的支持。
本文就将围绕着多天线技术展开，深入探讨它的相关内容。
一、多天线技术的概述多天线技术，也称作MIMO技术，是指利用多个天线来增强信号传输和接收的技术。
它的基本原理是通过将信号同时发送到多个天线上，然后将经过不同路径传回来的信号重新组合起来，从而提高了信号的质量和可靠性。
多天线技术广泛应用于移动通信、WLAN、WiFi等领域。
二、多天线技术的优点1. 提高了网络容量和质量多天线技术通过增加天线数量，可以提高网络的容量和覆盖范围，从而提高了网络的质量和性能。
2. 增强了抗干扰性能由于多天线技术可以通过重新组合信号来增强信号的质量和可靠性，因此，它可以有效地降低干扰的影响，提高网络的抗干扰性能。
3. 改善了用户体验多天线技术可以提高用户的数据传输速度和响应速度，从而改善了用户的体验，用户可以更快地下载、浏览和播放视频、音乐等。
三、多天线技术的实现方法多天线技术有多种实现方法，根据不同的场景和需求，实现方法也会有所不同，下面列举其中两种最常见的实现方法：1. SIMO（单天线-多接收机）SIMO是多天线技术中最简单的一种，它只有一个发送天线，但可以有多个接收天线。
具体而言，当发出的信号经过了多条路径之后，将会有多个接收天线接收到这个信号，然后将多个接收信号进行处理，以提高接收信号的质量和可靠性。
SIMO最常用于室内环境中，例如大楼内部、机场等区域。
2. MIMO（多天线-多接收机）相比于SIMO，MIMO拥有多个天线，既可以发射信号，也可以接收信号。
具体来说，当一个信号经过多条路径传播时，会到达多个天线，这时多个天线会分别接收到这个信号，并将接收到的信号进行处理和运算，从而提高了信号的质量和可靠性。
MIMO最常用于室外环境中，比如在车载设备、移动通信中。
四、多天线技术的应用领域多天线技术广泛应用于不同的领域，下面列举其主要应用领域：1. 移动通信多天线技术是移动通信中最重要的技术之一，它可以提高通信速率和覆盖范围，从而提高了网络的质量和性能。
现代通信网技术第二章电路交换
专用通信网
01
专用通信网是指为特定行业或企 业提供的内部通信网络，如银行 、证券、保险等金融机构的专用 通信网络。
02
专用通信网通常需要高可靠性和 安全性，因此电路交换技术在此 领域具有广泛应用，可以提供稳 定的语音和数据传输服务。
随着多媒体通信的普及，用户对 通信的实时性要求越来越高，电 路交换技术需要进一步提高传输
速度和降低延迟。
高效压缩技术
为了满足多媒体通信的数据量需求， 需要发展更高效的音视频压缩技术， 以减小传输带宽和存储空间占用。
适应性传输
针对不同网络环境和通信需求，电 路交换技术需要具备自适应传输能 力，以实现高质量的多媒体通信。
随着数字信号处理技术的发展，数字 电路交换技术逐渐取代了模拟电路交 换技术。
电路交换技术的特点
稳定性
可靠性
实时性
电路交换技术能够提供 稳定、可靠的通信服务，
通信质量较高。
在电路交换中，通信双 方之间的连接是固定的， 因此可以保证数据的可
靠传输。
电路交换技术适用于需 要实时通信的场景，如 语音通话、视频通话等。
数字电路交换
采用数字信号传输，具有抗干扰 能力强、传输质量稳定、可复用 等优点，是现代通信网的主流交 换方式。
频分多址电路交换与时分多址电路交换
频分多址电路交换
将通信频带分成若干个小的频带，每 个用户占用一个特定的频带进行通信 ，可以实现多路通信。
时分多址电路交换
将时间分割成若干个小的时隙，每个 用户占用一个特定的时隙进行通信， 可以实现动态分配通信资源。
现代通信系统的主要技术
2.1.2 频分多路复用
例：贝尔公司的108系列调频方式的调制解调器的规范。
图2.3 FDM应用：调制解调器
2.1.2 频分多路复用
例：图2.4 给出了3路音频原始信号频分多路复用一条带宽为12KHz (60KHz～72KHz)的物理信道的示意图。
频移
图2.4 频分多路复用FDM
f (KHZ)
2.1.2 频分多路复用
注：音频信道带宽为4KHZ，有效带宽为3KHZ，信道两边各留500HZ 警戒频 带。 模拟电视信道带宽为6MHZ。
例：某传输系统，带宽为960MHZ，能传输多少路模拟电视节目？
2.1.3 时分多路复用
所谓时分多路复用(TDM)就是将一条物理的传输线路按时间分成若 干时间片轮换地为多个信号所使用，每个时间片由其中一个信号占用。
2. 分组交换(Packet Switching)
分组交换与报文变换最大的不同点是： （1）把数据传送单位的最大长度限制在较小的范围内，这样
每个节点所需要的存储量低了。 (2) 分组是较小的传输单位，只有出错的分组才会被重发，
因此大大降低了重发的比例和开销，提高了交换速度。
2. 分组交换(Packet Switching)
采用报文交换的优点是：
(1) 电路利用率高，不发报文不占信道； (2) 在电路交换网络上，当通信量变得很大时，就不能接受新的呼
叫。而在报文交换网络上，通信量大时仍然可以接收报文，不 过传送延迟会增加。 (3) 报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的地，而电路交换 网络很难做到这一点。 (4) 节点对报文的可靠性负责： 收到报文的节点根据报文含有的地址进行路由； 节点对报文进行查错； 节点可以对报文进行速度和代码的转换。
《现代通信技术》课件
频率和波长
在无线通信中，频率和波长是密不可分的概念。频率越高， 波长越短，波长和频率之间存在倒数关系。频率高意味着 信号传输距离短，但具有更高的信息传输速率。
● 04
第四章 互联网技术
互联网的基本原 理
互联网的基本原理包括IP地址的分配、域名解析以及数据 包交换。IP地址是互联网中设备的标识符，域名解析则将 易记的域名映射到IP地址，数据包交换是信息在网络间传 输的方式。
互联网协议
TCP/IP协议
传输控制协议/互 联网协议
DNS协议
域名系统
HTTP协议
超文本传输协议
01 电子邮件
快捷的信息传递方式
02 文件传输
将文件传输到远程主机
03 远程登录
远程控制其他计算机
互联网安全
防火墙
监控网络通信 防止未经授权的访问
加密通信
保护数据传输的安全性 防止数据被窃取
权限控制
蜂窝通信系统
GSM
全球系统移动通信
LTE
长期演进
5G
第五代移动通信技 术
CDMA
码分多址
01 WiFi
无线局域网
02 蓝牙
短距离通信技术
03 ZigBee
低功耗短距禖通信技术
移动通信网络
移动通信标准
3G 4G 5G
移动通信协议
TCP/IP HTTP SMTP
移动通信安全
加密技术 认证协议 防火墙
区块链技术
区块链技术是一种基于分布式账本、智能合约和加密货币的 新型通信技术，具有去中心化、安全性高等特点。
虚拟现实与通信
虚拟现实技术可以实现3D图像传输，提供交互式体验， 并实现视听融合，为通信领域带来全新体验和可能性。
现代通信技术基础理论教学教案
现代通信技术基础理论教学教案第一章：通信技术概述1.1 教学目标了解通信技术的基本概念、发展历程和分类掌握通信系统的基本组成和工作原理理解现代通信技术的主要发展趋势1.2 教学内容通信技术的定义和发展历程通信系统的基本组成（信道、发送端、接收端等）模拟通信和数字通信的特点和区别现代通信技术的发展趋势（4G、5G、物联网等）1.3 教学方法采用讲授法，介绍通信技术的基本概念和发展历程采用案例分析法，分析通信系统的基本组成和工作原理采用讨论法，探讨现代通信技术的发展趋势1.4 教学评估课堂问答：学生能回答出通信技术的基本概念和发展历程小组讨论：学生能分析通信系统的基本组成和工作原理课后作业：学生能理解现代通信技术的发展趋势第二章：信号与系统2.1 教学目标掌握信号的分类、特点和处理方法理解系统的概念、特性和分类熟悉信号与系统的数学描述方法2.2 教学内容信号的分类（模拟信号、数字信号等）及其特点系统的概念、特性和分类（线性、时不变等）信号与系统的数学描述方法（微分方程、差分方程等）2.3 教学方法采用讲授法，介绍信号的分类、特点和处理方法采用案例分析法，分析系统的概念、特性和分类采用实验法，验证信号与系统的数学描述方法2.4 教学评估课堂问答：学生能回答出信号的分类、特点和处理方法小组讨论：学生能理解系统的概念、特性和分类实验报告：学生能掌握信号与系统的数学描述方法第三章：数字信号处理3.1 教学目标掌握数字信号处理的基本原理和方法理解数字信号处理器的结构和应用熟悉数字信号处理技术在通信系统中的应用3.2 教学内容数字信号处理的基本原理和方法（离散化、滤波等）数字信号处理器的结构（FIR、IIR等）及其应用数字信号处理技术在通信系统中的应用（调制、解调等）3.3 教学方法采用讲授法，介绍数字信号处理的基本原理和方法采用案例分析法，分析数字信号处理器的结构和应用采用实验法，验证数字信号处理技术在通信系统中的应用3.4 教学评估课堂问答：学生能回答出数字信号处理的基本原理和方法小组讨论：学生能理解数字信号处理器的结构和应用实验报告：学生能掌握数字信号处理技术在通信系统中的应用第四章：现代通信系统4.1 教学目标掌握现代通信系统的基本原理和组成理解现代通信技术的应用和发展趋势熟悉各种通信系统的优缺点和适用场景4.2 教学内容现代通信系统的基本原理（调制、解调、编码等）现代通信系统的组成（发送端、接收端、信道等）现代通信技术的应用和发展趋势（4G、5G、物联网等）4.3 教学方法采用讲授法，介绍现代通信系统的基本原理和组成采用案例分析法，分析现代通信技术的应用和发展趋势采用讨论法，比较各种通信系统的优缺点和适用场景4.4 教学评估课堂问答：学生能回答出现代通信系统的基本原理和组成小组讨论：学生能理解现代通信技术的应用和发展趋势课后作业：学生能比较各种通信系统的优缺点和适用场景第五章：通信系统性能评估5.1 教学目标掌握通信系统性能评估的基本方法和指标理解通信系统性能的影响因素熟悉通信系统性能优化和提高的方法5.2 教学内容通信系统性能评估的基本方法（概率论、信息论等）通信系统性能评估的主要指标（误码率、传输速率等）通信系统性能的影响因素（噪声、信道特性等）5.3 教学方法采用讲授法，介绍通信系统性能评估的基本方法和指标采用案例分析法，分析通信系统性能第六章：无线通信技术6.1 教学目标掌握无线通信技术的基本原理和分类理解无线通信系统的组成和关键技术熟悉无线通信技术在现代通信中的应用6.2 教学内容无线通信技术的基本原理和分类（射频、微波等）无线通信系统的组成（发射器、接收器、天线等）无线通信关键技术（调制解调、多址技术、信道编码等）6.3 教学方法采用讲授法，介绍无线通信技术的基本原理和分类采用案例分析法，分析无线通信系统的组成和关键技术采用实验法，验证无线通信技术在实际应用中的性能6.4 教学评估课堂问答：学生能回答出无线通信技术的基本原理和分类小组讨论：学生能理解无线通信系统的组成和关键技术实验报告：学生能掌握无线通信技术在实际应用中的性能第七章：光纤通信技术7.1 教学目标掌握光纤通信技术的基本原理和分类理解光纤通信系统的组成和关键技术熟悉光纤通信技术在现代通信中的应用7.2 教学内容光纤通信技术的基本原理和分类（单模光纤、多模光纤等）光纤通信系统的组成（光源、光发射器、光接收器等）光纤通信关键技术（光调制、光编码、光放大等）7.3 教学方法采用讲授法，介绍光纤通信技术的基本原理和分类采用案例分析法，分析光纤通信系统的组成和关键技术采用实验法，验证光纤通信技术在实际应用中的性能7.4 教学评估课堂问答：学生能回答出光纤通信技术的基本原理和分类小组讨论：学生能理解光纤通信系统的组成和关键技术实验报告：学生能掌握光纤通信技术在实际应用中的性能第八章：数据通信与网络技术8.1 教学目标掌握数据通信与网络技术的基本原理和分类理解数据通信与网络系统的组成和关键技术熟悉数据通信与网络技术在现代通信中的应用8.2 教学内容数据通信与网络技术的基本原理和分类（局域网、广域网等）数据通信与网络系统的组成（交换机、路由器、网卡等）数据通信与网络关键技术（数据链路层、网络层、传输层等）8.3 教学方法采用讲授法，介绍数据通信与网络技术的基本原理和分类采用案例分析法，分析数据通信与网络系统的组成和关键技术采用实验法，验证数据通信与网络技术在实际应用中的性能8.4 教学评估课堂问答：学生能回答出数据通信与网络技术的基本原理和分类小组讨论：学生能理解数据通信与网络系统的组成和关键技术实验报告：学生能掌握数据通信与网络技术在实际应用中的性能第九章：通信系统的安全与加密9.1 教学目标掌握通信系统的安全问题和加密技术的作用理解加密算法和通信系统的安全机制熟悉通信系统的安全与加密在实际应用中的重要性9.2 教学内容通信系统的安全问题（窃听、干扰、破解等）加密技术的作用和分类（对称加密、非对称加密等）加密算法（DES、RSA、AES等）和通信系统的安全机制9.3 教学方法采用讲授法，介绍通信系统的安全问题和加密技术的作用采用案例分析法，分析加密算法和通信系统的安全机制采用讨论法，探讨通信系统的安全与加密在实际应用中的重要性9.4 教学评估课堂问答：学生能回答出通信系统的安全问题和加密技术的作用小组讨论：学生能理解加密算法和通信系统的安全机制课后作业：学生能认识到通信系统的安全与加密在实际应用中的重要性第十章：通信技术的应用与未来发展10.1 教学目标掌握通信技术的应用领域和未来发展趋势理解通信技术在各个领域的具体应用熟悉通信技术的发展前景和挑战10.2 教学内容通信技术的应用领域（移动通信、互联网、物联网等）通信技术在各领域的具体应用（智能家居、智能交通等）-重点和难点解析1. 信号与系统的基本概念和特性：理解和掌握信号的分类、特点和处理方法，以及系统的概念、特性和分类是学习通信技术的基础。
现代通信技术专业课程
现代通信技术专业课程一、引言现代通信技术是指利用各种通信设备和技术手段，实现信息传递和交流的过程。
随着信息时代的到来，通信技术的重要性日益凸显。
现代通信技术专业课程就是为了培养掌握通信技术理论和实践操作的专业人才而设立的。
二、课程概述1. 课程目标现代通信技术专业课程的主要目标是培养学生掌握通信技术的基本理论和实践技能，具备设计、分析和维护通信系统的能力，为信息社会的发展做出贡献。
2. 课程设置现代通信技术专业课程包括基础课程和专业课程两个部分。
基础课程主要涵盖数学、物理、电路等基础知识，为后续的专业课程打下坚实的基础。
专业课程包括通信原理、通信网络、数字信号处理、无线通信等内容，涵盖了通信技术的各个方面。
三、课程内容1. 通信原理通信原理是现代通信技术专业课程中的核心内容。
该课程主要介绍了通信系统的基本原理，包括信号调制与解调技术、信道编码与解码技术、信道等效模型等。
学习该课程可以帮助学生理解信号在传输过程中的特点和变化规律，为后续的通信技术学习打下基础。
2. 通信网络通信网络是现代通信技术的重要组成部分。
该课程主要介绍了计算机网络和通信网络的基本原理和技术，包括网络拓扑结构、网络协议、路由算法等。
学习该课程可以帮助学生了解网络通信的基本原理和技术，为网络通信系统的设计和实现提供支持。
3. 数字信号处理数字信号处理是现代通信技术中不可或缺的一部分。
该课程主要介绍了数字信号的采样、量化、编码和解码等基本原理和技术，以及信号处理的算法和方法。
学习该课程可以帮助学生掌握数字信号处理的基本理论和实践技能，为数字通信系统的设计和优化提供支持。
4. 无线通信无线通信是现代通信技术中的一个重要方向。
该课程主要介绍了无线通信系统的基本原理和技术，包括无线信道的特点、无线传输技术、无线接入技术等。
学习该课程可以帮助学生了解无线通信的基本原理和技术，为无线通信系统的设计和优化提供支持。
四、课程实践现代通信技术专业课程注重理论与实践相结合。
现代通信技术
互联网通信技术的发展和影响
信息爆炸
互联网通信技术的发展使得信息传 播更加快速和广泛，人们可以随时 随地获取各种信息。
社交媒体的兴起
互联网通信技术的应用为社交媒体 提供了平台，改变了人们交流和社 交的方式。
电子商务的兴起
互联网通信技术的发展推动了电子 商务的兴起，使得人们可以随时随 地进行购物和交易。
2
互联网技术
互联网技术的发展和普及使得世界变得更加紧密和互联，开启了信息时代，并带 来了电子商务、社交媒体等新兴行业。
3
移动通信技术
移动通信技术的突破和普及，使得人们能够随时随地进行语音通话、短信和互联 网上网等功能，改变了我们的生活方式。
无线通信技术的进展和未来趋势
1
5G技术
5G技术将实现更高的网速和更低的延迟，将人与物、物与物连接在一起，推动 物联网和智能城市的发展。
通信技术对社会和经济的影响和挑战
1 全球连通
通信技术将世界各地的人们连接在一起，促进了文化交流和经济合作，但也引发了隐私 和安全等问题。
2 数字鸿沟
通信技术的普及程度和使用能力的差异导致了数字鸿沟的存在，需要解决信息获取和技 术普及的不平等问题。
3 科技依赖
通信技术的广泛应用使得人们越来越依赖科技，需要平衡科技发展和人类健康、社会稳 的 商业模式和产品得以诞生，推 动了社会的发展和经济的增长。
提升效率
现代通信技术的应用使得信息 传递更加高效和便捷，从而提 高了工作和生活的效率。
主要通信技术的发展和应用
1
电话技术
电话技术从有线电话到无线电话的发展，使得人们能够实时交流，并推动了远程 办公和远程教育等领域的发展。
现代通信技术
现代通信技术是一个引领社会进步的关键领域。通过创新和应用，它已经改 变了我们的生活方式，让我们更加紧密地连接在一起。
现代通信技术专业课程表
现代通信技术专业课程表第一学期1. 通信原理与技术- 课程简介：介绍通信系统的基本原理和技术，包括信号传输、调制解调、编解码等内容。
- 主要内容：信号与系统、调制与解调技术、数字通信基础、编码与解码原理等。
- 学习目标：了解通信系统的基本原理，掌握调制解调技术，理解数字通信的基本概念。
2. 电磁场与微波技术- 课程简介：介绍电磁场的基本理论和微波技术的应用，包括电磁波传输、天线设计等内容。
- 主要内容：电磁场理论、电磁波传输、微波器件与电路、天线设计等。
- 学习目标：掌握电磁场的基本理论，了解微波技术在通信系统中的应用。
3. 数字信号处理- 课程简介：介绍数字信号处理的基本概念和算法，包括数字滤波、谱分析等内容。
- 主要内容：离散时间信号与系统、数字滤波器设计、谱分析、数字信号处理算法等。
- 学习目标：理解数字信号处理的基本概念，掌握数字滤波和谱分析的基本方法。
第二学期1. 光纤通信技术- 课程简介：介绍光纤通信的原理和技术，包括光纤传输、光纤放大等内容。
- 主要内容：光纤的基本原理、光纤传输特性、光纤放大技术、光纤通信系统等。
- 学习目标：了解光纤通信的基本原理，掌握光纤传输和光纤放大的技术。
2. 无线通信技术- 课程简介：介绍无线通信的基本原理和技术，包括调制解调、无线信道等内容。
- 主要内容：无线通信系统、调制解调技术、无线信道特性、无线网络等。
- 学习目标：了解无线通信的基本原理，掌握无线调制解调和无线信道的特性。
3. 通信网络与协议- 课程简介：介绍通信网络的结构和协议，包括互联网、传输控制协议等内容。
- 主要内容：通信网络结构、互联网协议、传输控制协议、网络安全等。
- 学习目标：了解通信网络的基本结构，掌握互联网协议和传输控制协议的工作原理。
以上是现代通信技术专业的典型课程表。
通过这些课程的学习，学生将全面了解通信系统的原理和技术，掌握通信设备的设计与调试方法，为未来从事通信领域的工作打下坚实的基础。
现代通信技术
每年光纤通信设备和光缆的销售量是上升的
• 系统
•
轨道通信系统是只能实现数据业
务全球通信的小卫星移动通信系统，
该系统具有投资小、周期短、兼备通
信和定位能力、卫星质量轻、用户终
端为手机、系统运行自动化水平高和
自主功能强等优点。系统由颗小卫星 及地面部分(含地面信关站、网络控 制中心和地面终端设施)组成，其中 颗卫星在补轨道平面上：第轨道平面 为颗卫星，轨道高度为／ ；第至第轨
道平面的每个轨道平面布置颗卫星， 轨道高度为 ；第轨道平面有颗卫星，
轨道高度为，主要为增强高纬度地区 的通信覆盖；另外颗卫星为备份。
• TeledLeabharlann sic系统•Teledesic系统是一个着眼于宽带
业务发展的低轨道卫星移动通信系统。 由840颗卫星组成，均匀分布在21个 轨道平面上。由于每个轨道平面上另 有颁备用卫星，备用卫星总数为84颗， 所以整个系统的卫星数量达到924颗。 经优化后，投入实际使用的Teledesic 系统已将卫星数量降至288颗。 Teledesic系统的每颗卫星可提供l0万 个l6kb／5的话音信道，整个系统峰 值负荷时，可提供超出100万个同步 全双工El速率的连接。因此，该系统 不仅可提供高质量的话音通信，同时
信容量达到，几乎用不完，再则年的泡沫，使光纤的价格
低到每公里元，几乎无利可图。因此不要发展光纤通信技
术了。
•
但光纤本身制造属性决定，光纤仍然有较大的发展空
间：新光纤研制，光子晶体。
•
实际上，特别是中国，省内农村有许多空白需要建设；
移动通信网的建设也需要光纤网来支持；随着宽带业务的
发展、网络需要扩容等，光纤通信仍有巨大的市场。现在
星通信技术、数字技术和计算机技术
现代通信概论（本）教学大纲
现代通信概论（本）教学⼤纲现代通信概论课程教学⼤纲编写⼈：审核⼈：⼀、课程基本信息开课单位：机电⼯程学院适⽤专业：电⼦信息⼯程课程名称：现代通信概论课程代码：016032课程类型：专业⽅向课程学分：2总学时：32 理论学时：32 实验（上机）学时：0考核⽅式：考查先修课程：模拟电⼦技术、数字电⼦技术、微机原理与接⼝技术、信号与系统后续课程：移动通信、光纤通信、现代计算机⽹络⼆、课程简介（⼀）课程性质和任务本课程是电⼦信息⼯程专业的基础课程，它是⼀门理论性强，但有⼀定的实践性和较强实⽤性的专业基础课程。
课程主要介绍模拟信号和数字信号的传输。
要求学⽣通过本课程的学习，能掌握通信的基本原理，熟悉各种典型现代通信系统的构成及基本⼯作过程，了解各种现代通信技术的发展及趋势。
（⼆）课程⽬标通过本课程的理论学习，使学⽣理解计算机⽹络的体系结构和⽹络协议，掌握组建局域⽹和接⼊Internet的关键技术，培养学⽣初步具备局域⽹组⽹及⽹络应⽤能⼒，从⽽为后续信号⽹络课程的学习打下良好的基础。
三、教学内容及要求（⼀）教学内容第⼀章概论（总学时：2）第⼀节基本概念（学时：1）第⼆章数字通信技术（总学时：6）第⼀节模拟信号数字化（学时：2）第⼆节时分多路复⽤及PCM30/32路系统（学时：2）第三节数字复接技术（学时：1）第四节同步数字系列（SDH）（学时：1）第三章程控交换技术（总学时：6）第⼀节概述（学时：1）第⼆节程控数字交换的基本原理（学时：2）第三节程控数字交换机的构成（学时：2）第四节呼叫接续过程分析与控制原理（学时：1）第四章信息传输技术与系统（总学时：6）第⼀节光纤通信（学时：2）第⼆节数字微波中继通信（学时：2）第三节卫星通信（学时：1）第四节移动通信（学时：0.5）第五节图像通信（学时：0.5）第五章通信⽹（总学时：2）第⼀节电话⽹（学时：1）第⼆节⽀撑⽹（学时：0.5）第三节智能⽹（学时：0.5）第六章数据通信与数据⽹（总学时：4）第⼀节数据通信概念（学时：0.5）第⼆节差错控制（学时：1）第三节物理层接⼝（学时：1）第四节数据链路传输控制规程（学时：0.5）第五节数据交换⽅式（学时：0.5）第六节数据通信⽹（学时：0.5）第七章 ISDN与ATM技术（总学时：2）第⼀节 N-ISDN（学时：1）第⼋章宽带IP技术（总学时：2）第⼀节 IP⽹络的基本概念（学时：0.5）第⼆节宽带IP技术的发展（学时：0.5）第三节宽带IP⾻⼲⽹技术（学时：0.5）第四节下⼀代⽹络（NGN）技术（学时：0.5）第九章接⼊⽹与接⼊技术（总学时：2）第⼀节接⼊⽹简介（学时：0.5）第⼆节有线接⼊⽹技术（学时：1）第三节⽆线接⼊技术（学时：0.5）（⼆）主要知识点，重点难点，基本要求：第⼀章绪论基本要求：掌握通信系统的分类及通信⽅式。
现代通信网技术重点概括及名词解释
现代通信网技术重点复习注：根据复习提纲自行总结而成，部分资料来自百度及姚亚宇的总结。
第二章：2.12 电话交换网的组成及结构电话网（1）. 采用电路交换方式（2）.组成：数字程控交换机（节点）传输链路设备终端设备（用户端）3 中继线：交换机之间的连接线路用户线：交换机与用户终端的连接线路4 我国电话网的网络等级结构：（1）.分为五级，即12345交换中心（2）.也可分为国际局，长途网（包括1234级交换中心）与本地网（设置汇接局和端局两个交换中心）2.41 时分复用PCMPCM：数字交换网络所采用的一种数字信号32路PCM（欧洲与中国采用）:基群信号每一帧有32时隙30时隙传输话音或数据偶数帧TS0用于传输系统的同步码第16时用于传输信令。
2.42 时隙交换时隙交换：在交换网络一侧，将某条电路的某个时隙的8比特话音信号通过交换网络的交换转化到另一侧的某条电路的某个时隙的位置，从而实现话音电路的交换。
过程可分为两步：（1）一条PCM电路的任意两时隙之间的交换，称为时分交换。
（2）两条PCM电路上的相同时隙之间的交换，称为空分交换。
1：时分交换：1.设备称为时分接线器或T型接线器2.主要由话音存储器与控制存储器构成3.原理：顺序存入，控制读出：也可倒过来。
2;空分交换：1 设备称为空间接线器或S型接线器2由电子交叉矩阵与控制存储器构成2.7.1 信令信令:按工作区域不同可分为用户线信令与局间信令。
1.用户线信令：通信终端与网络节点之间的信令。
2.局间信令：网络节点之间的信令。
随路信令与共路信令详见书上35页图。
3.12 移动通信的特点1 电波传播分为直达波，反射波，电离层波。
2 多径传播及衰弱多径信号：通过多条不同路径传播的信号衰弱：多径信号的同加异减造成接收端信号的幅度变化。
由多径引起，所以称为多径衰弱。
衰弱原因：可从时空两面分析，空间的可结合多普勒效应。
3.21 多址接入技术多址技术：解决基站与用户之间信号相互识别的一种技术。
现代通信技术
通信技术的机遇和挑战
隐私和安全问题
随着通信技术的快速发展，隐私和安全问题 日益凸显。解决隐私和安全问题需要综合的 方法。首先，各级政府和立法机构应制定和 更新相关的隐私和数据保护法规，并加强对 违规行为的打击力度。其次，互联网和通信 服务提供商应加强数据安全和隐私保护措施 ，包括加密通信、用户认证和访问控制等。 此外，个人在使用通信技术时也应提高自己 的安全意识，并采取适当的安全措施，如使 用强密码、定期更新软件和应用程序等
通信技术的发展历程
电信技术的起源和发展
电信技术是通信领域的重要组成部分，主要 指的是通过电力或电流传输信息的技术。电 信技术的起源可以追溯到19世纪初的电报技 术。最早的电报机由英国发明家摩尔斯于 1837年设计并成功演示，这标志着电信技术 的开端。20世纪初，无线电技术的应用范围 不断扩大，包括广播电台、电视广播、雷达 以及后来的移动通信等领域
5
结论
Lorem ipsum dolor sit amet consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempor inc55unt
结论
通过对现代通信技术的发展历程、主要技术和应用案例的综述，我们可以看 到通信技术在社会、经济和个人生活中发挥着越来越重要的作用
通信技术的迅速发展对环境产生了重要影响 。通信设备的制造和使用导致了能源消耗和 废弃物产生，同时通信基础设施的建设也对 土地利用和生态环境造成了一定压力
为了实现可持续发展目标，需要采取措施减 少通信技术对环境的影响。这包括推广能效 高、资源利用率高的设备和技术，促进电子 废弃物回收和循环利用，以及优化通信基础 设施的规划和建设，减少土地使用和生态破 坏
通信技术的机遇和挑战
现代通信技术
现代通信技术是指用现代科学技术手段来实现信息传递的一门技术学科，通信按信号特征分为模拟和数字的；按信道形式分为有线通道和无线通道。
20世纪70年代以来，由于大规模及超大规模集成电路在通信领域的应用，使得计算机技术与通信技术逐步融合，使得通信领域中各个分支均得到迅猛的发展，如程控交换、卫星通信、移动通信、光纤通信等技术成为现代通信技术的亮点。
有线电话网、无线电话网、有线电视网和计算机数据网等通信网络，结合多媒体技术，为家庭、办公室、医院、学校提供文化、娱乐、教育、卫生、金融等方面的信息服务。
国家信息示范村建设标准。
现代通信技术概论 第4版 第2章 数字通信系统
第2章 数字通信系统
2.1 数字通信概述 2.2 模拟信号数字化 2.3 数字信号的基带传输 2.4 数字信号的频带传输 2.5 数字同步与复接技术 2.6 数字传输的差错控制
2
2.1 数字通信概述
传输数字信号的通信系统称为数字通信系统。 数字通信以其抗干扰能力强、无噪声累积、便于 计算处理、便于加密、易于小型化、集成化等优 势，成为当代通信领域的主流技术。
国际上有两种标准化制式的多路数字电话通信系 统，即PCM 30/32路制式（E体系）和PCM 24 路制式（T体系），我国和欧洲采用E体系。
下面以PCM30/32多路数字电话通信系统为例， 具体说明模拟话音数字化传输过程。
14
小视频3：展示数字通信设备
机房、长途交换机、PCM设备、计算机终端管理 设备等
模拟信号的数字化需经过抽样、量化、编码三 个阶段。常用的技术包括脉冲编码调制（PCM）、 差值脉冲编码（DPCM）和增量调制（DM）等。
7
2.2.1 模数（A/D）变换
抽样量化编码二进制数字序列： ✓ 抽样：在时间上将模拟信号离散化。 ✓ 量化：在幅度上将抽样信号离散化。 ✓ 编码：把量化幅度值用二进制数值来表示。 整个过程称为脉冲编码调制（PCM）。
8
抽样
抽样定理：如果一个连续信号f(t)所含有的最高频 率不超过fh，则当抽样频率fs≥2fh时，抽样后得到的 离散信号就包含了原信号的全部信息。
f(t)
o u(t)
o fu(t)
o
输入信号 t
t 抽样脉冲
t 样值序列
9
量化
量化就是进行“舍零取整”处理。将抽样信号在 某个抽样时间点的瞬时幅度值近似为最接近该点幅 值的某个固定整数电平值上就完成了量化。
现代通信技术
2、特点
3、DDN、FA、ISD源自：B-ISDN；N-ISDN:（2B+D、30B+D）。(P92)
三、多媒体：多样性、交互性、集成性。
类型：分配型；交互型。
第三篇
四、交换与路由
1、交换的基本功能
在任意入线和出线建立连接，将入线的信息分发到出线上。
2、交换节点的信号：同步时分复用：位置化信道；
五、已知二进制数字信号3分钟内共传送了90000个码元。
(1)问码元速率和信息速率各为多少？
(2)如果码元宽度不变，但改为8进制传输，码元速率和信息速率又为多少？
解：(1)
(2)
六、简述两个用户只经过两个交换机的电路交换的通话呼叫处理过程。
光纤通信部分试题
一、填空题
1、1966年，在英国标准电信实验室工作的华裔科学家高锟首先提出用石英玻璃光纤通信的媒质，为现代光纤通信奠定了理论基础。
A)>6KBB)>=6KB C)6KB D)<6KB
8、信道编码与译码目的(D)
A)保证所传信息的安全
B)形成适合在信道中传输的带通信号（调制解调的作用）
C)使收发两端的信号在时间上保持步调一致（同步完成的作用）
D)增强抗干扰能力
9、PCM30/32基群方式属于（B）
A)FDMB)TDM C)WDM D)SDM
7、下列哪一个不是SDH网的特点（）
A、具有全世界统一的接口标准
B、大量运用软件进行系统配置的管理
C、复用映射结构灵活
D、指针调整技术降低了设备的复杂性
10.光隔离器的作用是（）
A．调节光信号的功率大小
B．保证光纤信号的正向传输
C．分离同向传输的各路光信号
现代通信系统的主要技术
传输介质和信号编码技术
传输介质
不同的通信系统使用不同的传输介质。有线传输介质如光纤和铜线，无线传输介质如电磁波。
信号编码
信号编码技术将信息转换为适合传输的信号。常见的编码技术包括二进制编码和调制技术。
多路复用技术和调制解调技术
多路复用技术
多路复用技术允许在同一传输介质上同时传输多个 信号。常见的多路复用技术包括时分多路复用和频 分多路复用。
新兴技术和趋势
人工智能
人工智能技术为通信系统带来了 许多新的应用和改进，如智能语 音助手和自动驾驶。
5G网络
5G网络将带来更快的传输速度、 更可靠的连接和更低的延迟，推 动通信技术的发展。
区块链
区块链技术可以提供安全和去中 心化的通信和交易方式，正在改 变许多行业的运作方式。
调制解调技术
调制解调技术用于将数字信号转换为模拟信号以便 传输，并在接收端将模拟信号转换回数字信号。
了在计算机网络中传输数据的规则和标准。常见的协议包括TCP/IP 和HTTP。
2
数据传输技术
数据传输技术用于在网络中传输数据。常见的技术包括以太网和无线局域网。
Internet和物联网技术的应用
1
Internet应用
Internet连接了全球的计算机网络，使我们可以进行在线交流、共享信息和获取 各种服务。
2
物联网技术
物联网技术将物理设备与互联网连接，使它们能够相互通信和共享数据。
3
应用领域
Internet和物联网技术的应用广泛，涵盖了智能家居、智慧城市、工业自动化等 领域。
现代通信系统的主要技术
现代通信系统涵盖了许多关键技术，这些技术使我们能够进行高效的信息传 输和连接。本文将介绍通信系统的各个方面。
集成电路技术在通信领域中的应用
集成电路技术在通信领域中的应用第一章：引言集成电路技术是现代电子技术的核心之一，它已经成为通信领域中最重要的技术之一。
随着通信技术的不断发展，集成电路技术在通信领域中也得到了广泛应用。
本文将深入探讨集成电路技术在通信领域中的应用。
第二章：通信领域中的集成电路技术集成电路技术在通信领域中的应用涉及到很多方面，包括射频集成电路技术、数字信号处理器技术和传感器网络技术等等。
射频集成电路技术是应用集成电路技术开发射频电路的一种方法，它可以大大减小通信电子设备的体积，并且提高设备的性能稳定性和可靠性。
射频集成电路技术还可以提高设备的频率和带宽，使得它们更适合于高速数据传输。
数字信号处理器技术主要用于对数字信号进行处理。
在通信系统中，这种技术可以用于数字化信号的编码、解码、压缩和解压缩等方面。
数字信号处理器技术对于提高通信质量和稳定性有很大的作用，因此在现代通信系统中应用广泛。
传感器网络技术是一种基于传感器技术和通信技术的集成电路技术。
通过使用集成电路技术，可以将大量的传感器组成一个网络，实现数据的收集和传输。
这种技术可以大大提高通信网络的效率和稳定性，使得通信设备更加智能化和可控制。
第三章：集成电路技术在通信领域中的应用1.射频集成电路技术在通信领域中的应用射频集成电路技术在通信领域中的应用非常广泛。
例如，在现代通信系统中，射频集成电路技术可以用于实现无线通信、移动通信和卫星通信等。
此外，射频集成电路技术还可以用于电子标签、智能卡和其他无线通信设备中。
2.数字信号处理器技术在通信领域中的应用数字信号处理器技术在通信领域中的应用也非常广泛。
例如，在数字电话中，数字信号处理器技术可以用于语音编解码、安全保密和语音信号处理等。
此外，数字信号处理器技术还可以用于数字电视、流媒体和语音邮件等领域。
3.传感器网络技术在通信领域中的应用传感器网络技术在通信领域中的应用也非常广泛。
例如，在环境监测中，传感器网络技术可以用于监测空气质量、土壤湿度和水质等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在CDMA中，每一个比特的时间再划分为m个短的时间片，称为码片 (chip)，通常m的值是64或128。
第二章现代通信系统的主要技术
2.1.5 码分多址
使用CDMA的每个站被指派一个唯一的mbit码片序列 (chip sequence)。一个站如果要发送比特1，则发送它自己 的mbit码片序列；如果要发送比特0，则发送该码片序列 的二进制反码。
图2-2 频分多路复用技术
第二章现代通信系统的主要技术
2.1.2 频分多路复用
例：贝尔公司的108系列调频方式的调制解调器的规范。
图2.3 FDM应用：调制解调器
第二章现代通信系统的主要技术
2.1.2 频分多路复用
例：图2.4 给出了3路音频原始信号频分多路复用一条带宽为12KHz (60KHz～72KHz)的物理信道的示意图。
2.1.5 码分多址
向量S和各站码片反码的向量内积也为0。而且要求任何 一个码片向量的规格化内积都是1，而一个码片向量和该 码片反码的向量的规格化内积是-1。
S•S1mSiSi1mS2i1m121
mi1 mi1 mi1
第二章现代通信系统的主要技术
2.1.5 码分多址
随着技术的进步，CDMA设备的价格和体积都大幅下 降，已广泛使用在民用的移动通信种，特别是在无线 局域网中。采用CDMA可提高通信的语音质量和数据 传输的可靠性，减少干扰对通信的影响，增大通信系 统的容量，降低手机的平均发射功率等等。
波分多路复用技术与传统的载波电话的频分复用的原理一样，使用一 根光纤来同时传输多个频率很接近的光载波信号，这样光纤的传输能力 就能成倍提高。由于光载波的频率很高，因此一般用波长而不用频率来 表示所使用的光载波，由此得出波分复用这一名词。
随着技术的发展，在一根光纤上复用的路数越来越多，现在已能做到 在一根光纤上复用80路或更多路数的光载波信号，于是就有了密集波 分复用DWDM(Dense Wavelength DivisionMultiplexing)这名词。
例如，假设m=8,指派给S站的8bit码片序列为00110101。 当S发送比特1示，它就发送序列00110101； 当它发送比特0时，就发送11001010。
第二章现代通信系统的主要技术
2.1.5 码分多址
现假定S站要发送信息的数据传输速率为vbit/s，由于每个比特要转换成
m个比特的码片，因此S站的实际发送数据率提高到mvbit/s，同时S站所 占用的频带宽度也提高到原来的m倍。 这种通信方式是扩频(spread spectrum)通信的一种。扩频通信通常有直接 序列(direct sequence,DS-CDMA)和跳频(frequency hopping,FH-CDMA)两 大类，上面所讲的码片序列就是DS-CDMA。
频移
图2.4 频分多路复用FDM
第二章现代通信系统的主要技术
f (KHZ)
2.1.2 频分多路复用
注：音频信道带宽为4KHZ，有效带宽为3KHZ，信道两边各留500HZ 警戒频 带。 模拟电视信道带宽为6MHZ。
例：某传输系统，带宽为960MHZ，能传输多少路模拟电视节目？
第二章现代通信系统的主要技术
图2-7 波分复用
第二章现代通信系统的主要技术
2.1.5 码分多址
码分复用CDM是另一种共享信道的方法，它是一种用于移动通信系统的 共享信道的新技术，笔记本电脑或PDA(Personal Data Assistant)以及 HPC(Handed Personal Computer)等移动性计算机的连网通信都会大 量用到码分复用技术。
第2章 现代通信系统的主要技术
主要内容： 2.1 多路复用技术
频分多路复用技术 （FDM） 时分多路复用技术 （TDM） 波分多路复用技术 （WDM） 码分多址技术（CDMA）
2.2 数据交换技术
线路交换技术 存储转发交换技术
第二章现代通信系统的主要技术
2.1 多路复用技术
2.1.1 多路复用技术概述
图2-6 STDM与ATDM
第二章现代通信系统的主要技术
2.1.3 时分多路复用
例如：3个用户，线路总传输能力为28.8kbps 对于STDM:每用户获得28.8kbps/3=9600bps 对于ATDM:每用户获得MIN=9600bps，MAX=28.8kbps。
第二章现代通信系统的主要技术
2.1.4 波分多路复用技术
第二章现代通信系统的主要技术
2.1.4 波分多路复用技术的硬件系统
图2-7说明了波分复用的概念。通过光纤1、光纤2、光纤3和光纤4 传输的4束光的频率不同，它们的波长分别为λ1、λ2、λ3、λ4，这4个光载 波（它们的波长很接近）经过复用器后，就在一根光纤中传输。合成光束 到达目的地后，经过接收方分用器的处理，重新分离为4束光传给各个用 户。
多路复用技术指的是把多路信号借助于单一线路和用单一的传输 设备来进行传输的技术，并且各路信号间必须互不影的主要技术
2.1.2 频分多路复用
频分多路复用(FDM)是利用传输介质的可用带宽超过给定信号所需带宽 这一特性，将信道分成若干个相等的频段，每个频段分给不同的用户， 传输时，先将各个用户的信号调制到不同的频段，而且各个载波频率是 完全独立的，即载波信号的带宽不会相互重叠，然后进行传输，接收的 时候再按不同的频率接收。如图2-2所示。
第二章现代通信系统的主要技术
2.1.5 码分多址
CDMA系统的一个重要特点是系统分配给每一个站的 码片序列不仅不同，而且要求它们必须互相正交。假 设s站的码片向量为S，r站的码片向量为R，则用数学 公式表示这两个码片向量序列的正交即为两个向量的 内积为0。
S•R 1 m SiRi 0
mi1
第二章现代通信系统的主要技术
2.1.3 时分多路复用
所谓时分多路复用(TDM)就是将一条物理的传输线路按时间分成若干 时间片轮换地为多个信号所使用，每个时间片由其中一个信号占用。
图2-5 时分复用示意图
第二章现代通信系统的主要技术
2.1.3 时分多路复用
时分多路复用技术根据时间片是否是动态的划分，又可分为同步时 分多路复用技术(STDM)和异步时分多路复用技术(ATDM)。