现代通信系统第一章现代通信系统概述
现代通信系统 第1章 绪论 - new
现代通信系统
第1章 绪论
现代通信系统
第1章 绪论
专用网的分类就更多了, 如各个部门行 业, 按其自身信息技术的需求而建设的网, 如气象网、邮政综合计算机网, 各银行组建 的金融网, 大型工矿企业控制网、监控网等 等。 不管以上网络如何组成, 都是基于光纤 通信系统，微波通信系统、卫星通信系统及 移动通信系统等几种通信系统的实际应用。
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现代通信系统
第1章 绪论
如：
气象网主要由卫星通信系统、光纤通信系 统等组成的。 金融网虽然终端为计算机, 实质为计算机 网络, 其组成还是以上的通信系统。 在交通方面, 正在发展智能交通, 其实质 就是组成交通信息管理网, 信息传输也是 以上几大系统组合而成的。
现代通信系统
第1章 绪论
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第1章 绪论
• 环型网
如果通信网各节点被连接成闭合的 环路，则称为环型网。 • 总线型网 总线型网把所有的节点连接在同一 总线上，是一种通路共享的结构。 • 复合型网
复合型网是由网状网和星型网复合 而成的网络。
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(a) 网状网
(b) 星型网
(c) 复合型网
(d) 环型网
邻接的传输链路一起构成各种拓扑结构的
通信网，是现代通信网的核心。
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电路交换（TST）
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分组交换
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C B 用户终端 1 5 干线 用户线 A 7 节点 4 电路
链路 3 用户线 E
D
6
F
通信网一般组成
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第1章 绪论
电路 电路是通信者两点间实现信号双向 传输的两条传输信道的组合，以提供一 个完整的通信过程。
现代通信系统与通信网
从以上通信系统和通信网的描述中, 已经明显地突出了两 种概念及它们之间的密切关系。用通信系统来构架, 通信网即 为通信系统的集, 或者说是各种通信系统的综合, 通信网是各种 通信系统综合应用的产物。
通信卫星 地 球 站 微 波 设 备 光 传 输 终 端 设 备 地 球 站 微 波 设 备 光 传 输 终 端 设 备
综合前几章讲述的光纤通信系统, 微波通信系统、卫星通 信系统及移动通信系统可清楚的对以上概念进行解释。光纤通 信系统, 属于有线通信系统, 它的端机均由SDH体系或PDH的 数字设备, 加上光调制设备（光端机）及连接光端机的传输 （光缆）所构成。
综上所述, 通信系统是利用信道连接收、发两端设备而完 成信息传递和交流的全过程, 是由两端节点与信道构成的通信 系统。具有共同的规律性, 这种规律从逻辑上讲即为普通的点 线连接, 两点间连接即为线, 点、线的这种连接是构成各种网的 基础。没有线构不成网, 点、 线是构成网的必要条件。也可以 说, 通信系统是构成各种通信网的基础。 通信网构成示意图如 图8.8所示。 2. 通信系统与通信网
2(S)＋2(备)－4C 文锦路 火车站
图 9 两种智能交通网
(a) 通信系统与交通信息网; (b) 深圳高速公路东环信息网
(b)
2.2 电话网
电话网是传统的网, 是人们都比较熟悉的网络, 其主要是 为话音业务的传送、转接而设置的网络。 电话网在世界上一般主要采用SDH系统干线传输和中继 传输为主, 以数字程控交换机（交换局）为话音信号的转接点 而设置等级结构。 等级结构的设置与很多因素有关, 如数字传 输技术, 服务质量, 经济性与可行性等方面的考虑。 我国的电 话网可分为长途电话网、本地网、市话网和接入网。
1. 长途电话网
《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。
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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。
第一。通信系统概述
（4）数字图象通信 图象通信，信息量大，传输信道宽。 近年来已发展成熟的数字图象压缩技术解决了上述问 题，减小了传输信道的带宽。正是数字图象通信推进 了多媒体技术。 （5）移动卫星通信 通常是指：利用卫星中继站实现地 面、空中、海上移动用户间或移动用户与固定用户间 的相互通信。 （6）程控交换 系指由程序控制的信息交换，这是一项 交换和计算机技术相结合的信息交换新技术。 。电路交换 °分组交换
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1.3 通信的发展趋势
（1）综合网络 电信网与计算机网和电视网融合成的 新通信网技术是一种发展趋势。 （2）通信网络是向数字化、综合化、宽带化发展 （3）大容量干线网 卫星通信、陆地微波接力通信和 光纤通信的发展与融合。 （4）移动通信和固定通信结合 组成个人通信网 （PCN），PCN将向全球化、综合化、智能化和多 媒体方向发展。 （5）广播电视技术的发展 是从数字化带来广播制式 的多元化。HDTV（高清晰度电视）在数字传输方 面已获成功；DAB（数字电声广播）当前已确认为 下一代的广播，大有发展前途。
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（6）互联网络（internet） 高速发展，容入 语音（IP电话） （7）标准化 随着通信网的演变，不断制定或 修订网络标准的，通信网是一个复杂的大系 统，对一个国家和全球来说都应是全程全网 的，因而要有一个统一的标准。
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通信的种类（1）
（1）按业务内容可分为： 电报、 电话、 数据通信（计算机数据） 传真，图象等。 （2）按所传送的信号形式可分为： 模拟通信——普通的电话、传真、电视电话。 数字通信——电报、数据通信信——电信号在导线、电缆、波导上传输的 通信，应分别称为：明线通信、电缆通信、波导通 信。 无线通信——电波在空间传播的通信。现有两种分 类法： 按传输方式又可分为： 移动通信 散射通信、 卫星通信 微波中继通信
现代通信技术学习要点
《现代通信技术》课程自学要点（20831、20832）课程学习应达到目标：1）通信的基本概念2）了解掌握常用的通信技术：模拟通信技术（频分、波段、变频调制），数字通信处理技术（信源编码、数字传输中复分接、信道编码、基带处理、调制解调等）。
3)了解通信系统、通信网的构成。
补充内容（不作要求）：认识移动通信，卫星、光纤、无线接入（如ADSL）等系统。
- 1 -第一章概述本章主要内容*绪论通信发展现状*通信信号*通信系统、通信网1.1绪论1.1.1认识通信在人类的生产和社会生活中离不开信息的交流与传递。
传递信息的过程就是通信。
那么通信的目的就是把信息从一地传向另一地。
通信技术的发展就是研究如何经济有效的把更多的信息通过电信号准确、迅速的传送到目的地。
1.1.2 通信的发展与现状1.1.3通信系统与通信网1）模拟通信系统广播电视还是模拟体制。
2）数字通信系统抗干扰能力强。
容易实现高质量的远距离通信。
便于实现综合业务数字网（ISDN）。
便于加密。
易于集成化、智能化。
3）综合业务数字网（ISDN）。
- 2 -1.2信号现代通信信号：电信号，光信号。
光电信号特性：光电转换。
电信号特性：时间特性和频率特性。
常用的信号归类方法：1.2.1连续信号与离散信号*连续信号连续信号又称为模拟信号。
例如：正弦信号、视频、音频、（温度、湿度）传感信号*离散信号例如：对模拟信号抽样的信号。
*数字信号量化。
1.2.2确定信号与随机信号确定信号可以用时间t函数来确切描述的信号。
即在每一个确定的时间都有确定的值。
信号在发送时都是确定的：通信调制信号，雷达探测信号。
但收到的信号则是不确定的信号，即随机信号。
这是由于传输信道的不确定性造成的。
信道传输中，存在衰落、干扰、反射、噪声叠加、器件非线性。
通信的接收就变成从随机信号中恢复出发送的确定信号。
1.2.3周期信号与非周期信号所谓周期信号就是随时间延续不断重复某一变化- 3 -规律的信号用表达式，满足f(t)=f（t+mT）m=…-1 0 1 2 …T就是变化最小周期。
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。
第1章-现代通信技术基础(第3版)-严晓华-清华大学出版社
通信系统的质量评价
注意：在给出码元速率时需说明是何进制的码元。 符号传输速率和信息传输速率可换算；若是二进制码，符号
传输速率则与信息传输速率相等。 若两个系统的传输速率相同，其信道效率有可能不同。信道
效率用单位频带的信息传输速率或符号传输速率来表示，其
用以代表信息的物理量。
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1.1.2 通信系统模型
通信系统模型如图1-1所示。 信息源（信源）
作用：把待传输的消息转换成原始电信号。 发送设备（发送机）
作用：将信源发出的信息变换成适合在信道中传输的信号， 使原始信号（基带信号）适应信道传输特性的要求。
通信系统模型
信道（通路） 作用：在两点之间用于收发的单向或双向通路；在通信中主 要是传递信息的通道，又是传递信号的设施。 分类：有线信道（如明线双绞线、同轴电缆、光纤等） 无线信道（微波通信、卫星通信、无线接入等）
据波长不同可分为中／长波通信、短波通信和微波通信等。
3. 按调制方式分类
基带传输：将未经调制的信号直接在线路上传输。 频带传输（调制传输）：先对信号进行调制后再进行传输。
通信系统的分类
4. 按信道中传输的信号分类
模拟通信 数字通信
5. 按收发者是否运动分类
固定通信 移动通信
内容简介
1.4信息通信技术的应用与发展 1.4.1 ICT技术产业概述 1.4.2 ICT行业发展现状及趋势
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内容简介
1.5 国家通信职业资格制度简介 1.5.1 通信工程师职业资格 1.5.2 通信行业职业（工种）资格 1.5.3 通信专业技术人员职业水平评价
内容简介
现代通信技术概论-完整版
区分敌人的进攻方向
东
南
两个比特表示四个信息
西
北
n比特可表示的信息数为2n
可以传送２个消息
（０ １）
２1
可以传送４个消息
（００ ０１ １０ １１）
２2
２3
１０１ １１０ １１１）
可以传送８个消息
（０００ ００１ ０１０ １００ ０１１
可以传送１６个消息
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（3）ITU对电信的定义
国际电信联盟 (International Telecommunication Union -- ITU)
– 数字系统：每秒所传输的位数来计量(bit/s)
• ADSL上网的速率: 上行：0.54Mbit/s 下载： 8Mbit/s • 以太网上网的速率: 10Mbit/s 、100Mbit/s 到桌 面
宽带：2Mbit/s 作为划分点
1.2 电信技术的发展
电信技术的发展简史 我国电信的现状 电信的发展趋势
87第5章 移动通信 885.1 移动通信概述 885.1.1 什么是移动通信 895.1.2 无线通信系统的组成 895.1.3 移动通信的特点 915.1.4 移动通信的工作方式 925.1.5 移动通信中的多址方式 935.1.6 移动通信服务区体制 965.1.7 我国蜂窝移动通信系统的频率分配 985.2 GSM移动通信系统 995.2.1 GSM网络系统的组成 1015.2.2 GSM的网络结构 1035.2.3 移动电话的编号方式 1055.2.4 数字移动台的构成 1075.2.5 GSM无线接口信令 1105.3 CDMA移动通信系统 1115.3.1 码分多址技术的基本原理 1135.3.2 扩频通信的基本原理 1145.3.3 码分多址直接序列扩频通信系统 1165.3.4 CDMA系统的主要优势 1175.4 第三代移动通信系统 1175.4.1 3G发展概述 1185.4.2 3G标准 1195.4.3 3G标准比较 1205.4.4 3G通信业务应用 1215.5 其他移动通信系统简介 1215.5.1 无线寻呼系统 1215.5.2 集群调度系统 1225.5.3 小灵通系统简介 1235.5.4 大灵通系统简介 1245.6 实做项目及教学情境 124小结 126思考题与练习题
现代通信技术概论-完整版
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153小结
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154思考题与练习题
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第7章 微波通信和卫星通信
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1577.1 微波通信
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1577.1.1 微波通信的概念和特点
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1597.1.2 数字微波通信系统
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1617.1.3 微波站设备
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1667.1.4 微波的传播特性与补偿技术
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1727.1.5 数字微波通信技术的发展及应用
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1366.2.4 光纤的传输特性
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1396.2.5 光缆
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1416.3 光纤通信系统
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1416.3.1 光源与光发送机
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1426.3.2 光电检测器与光纤数字接收机
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1436.3.3 中继器
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1446.3.4 光纤通信系统的码型
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1456.4 SDH
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1456.4.1 SDH的产生
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1476.4.2 SDH的帧格式和速率
47思考题与练习题
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49第4章 数据通信
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504.1 数据通信概述
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504.1.1 数据、信号与信息
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514.1.2 系统组成
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534.1.3 数据通信网络互连
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574.1.4 通信协议
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604.2 数据传输
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604.2.1 传输方式
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644.2.2 数字数据编码
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664.2.3 数据通信系统的主要质量指标
– 1969年5月17日，决定5月17日定为“世界电信 日”。
• ITU对电信的定义
– 利用有线、无线的电磁系统或者光电系统，传输 、发射、接收或者处理语音、文字、数据、图像
课程思政教学竞赛说课稿《现代通信技术》
课程思政教学竞赛说课稿《现代通信技术》一、课程概述1.1 课程定位《现代通信技术》作为一门专业核心课程，旨在帮助学生掌握现代通信技术的基本理论、技术原理和应用实践，培养学生的创新意识和工程实践能力，为其未来从事通信领域相关工作奠定坚实基础。
1.2 教学目标通过本课程的学习，学生将能够：- 理解现代通信技术的基本概念、原理和体系结构。
- 掌握各种通信技术的特点、应用场景和优劣势。
- 具备分析、解决通信领域实际问题的能力。
- 培养良好的科学素养和创新精神，强化国家意识、行业认同和社会责任感。
二、教学内容2.1 教学大纲《现代通信技术》的教学大纲共分为八个部分，分别为：1. 通信系统概述2. 模拟通信技术3. 数字通信技术4. 信息论基础5. 现代通信系统6. 通信网络技术7. 通信协议与标准化8. 通信技术应用案例分析2.2 教学方法结合课程特点，我们将采用以下教学方法：- 讲授：系统讲解通信技术的基本概念、原理和应用。
- 实验：通过实验操作，使学生熟悉通信系统的实际工作原理。
- 讨论：组织学生针对热点问题进行讨论，培养思辨能力和团队协作精神。
- 案例分析：分析典型通信技术应用案例，提高学生的实际问题解决能力。
三、课程思政融入方案3.1 思政教育目标在《现代通信技术》课程教学中，我们将融入以下思政教育目标：- 强化国家意识，培养学生对我国通信事业的认同和自豪感。
- 培养学生的创新精神、团队合作意识和工程实践能力。
- 增强学生的社会责任感，使他们在未来的工作中能够服务于国家和人民。
3.2 思政教育内容1. 介绍我国通信技术的发展历程和取得的伟大成就，激发学生的国家意识和行业认同。
2. 通过分析通信领域的典型人物和事迹，培养学生的创新精神、团队合作意识和敬业精神。
3. 结合通信技术在国家安全、社会发展和民生改善等方面的应用，强化学生的社会责任感。
四、课程教学效果评估为了确保教学效果，我们将采取以下评估措施：1. 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等。
现代通信系统概论
信道中传输数字信号的系统，称为数字通信系 统，它包括以下三种：
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1. 数字频带传输通信系统
信 源
加 密 器
编 码 器
调 制 器
信道
噪声源
解 调 器
译 码 器
解 密 器
信 宿
同步
图1-3 数字频带通信系统的模型
数字频带传输通信系统的模型
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2. 数字基带传输通信系统
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二、有效性指标的具体表述 1. 码元传输速率 定义：单位时间内传输码元的数目； 单位：波特（Baud），用符号“B”表示； 符号：Tb为码元宽度。Rb 2. 信息传输速率 定义：单位时间内传输的信息量； 单位： 比特/秒(bit/s) ，简记为b/s或bps； 符号： Rb，它与N有关。
数字 通信系统
数模 转换器
图1-5 模拟信号数字化传输系统模型
模拟信号数字化传输系统模型 Nhomakorabea受信者
发端将模拟信号数字化，即进行A/D转换； 接收端需进行相反的转换，即D/A转换。
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四、 数字通信的主要特点
1. 数字通信的主要优点 （1）抗干扰能力强； （2）差错可控； （3）易加密； （4）易于与现代技术相结合。
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2. 信息差错率（误信率） 发生差错的信息量在信息传输总量中所占的
比例，或者说，它是码元的信息量在传输系统中 被丢失的概率。
系统传输中出错的比特数 Peb 系统传输的总比特数
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基带
信
信号
源
形成
器
信道
现代通信网络技术(1)
现代通信网络技术(1)第1章通信网络概述1.1 通信网基本概念学习要点：1．掌握通信网的基本概念2．了解通信系统基本模型3．了解通信网模型一．基本概念1．通信：指信息的传递和交换过程。
2．信息：是客观存在的，对接收者而言事先不知道的内容。
3．信号：是信息的载体或表现形式。
如语音、图像、文字等。
4．通信系统：完成信息传递所需的通信设备和线路的集合体。
二．通信系统基本模型包括有：信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和信宿等六个部分。
123．信道：信号传输媒介。
一般分为无线信道和有线信道。
无线信道：信号在自由空间中传输（如短波、微波、卫星等通信方式）；有线信道：信号约束在某种传输线上传输（如电缆、光缆等）。
4．反变换器：把从信道上接收的信号变换成接收者可以接收的信息。
5．信宿：是指信息传送的终点，也就是信息接收者。
6．噪声源：不是人为实现的实体，但客观存在。
三．通信网基本概念网络：由一系列节点和连接节点的传输链路组成的组织或系统。
通信网：实现两个或多个规定点之间信息传送和交换的网络。
节点：在通信网中指的是交换点，完成接续和信息交换任务。
传输链路：连接终端与交换点或交换节点之间的线路……信道。
用户终端……信源和信宿，对电话机而言还包括了变换器和反变换器；最简单的电话通信网如下：学习要点：1．熟悉通信网的基本结构2．掌握通信网的构成一．通信网的基本结构1．按用户间的互连方式分：①直接互连网（完全互连网）所有用户之间都有链路直接连接，任何两个用户都可以直接通信；②转接互连网（不完全互连网）设有一个转接中心，所有用户只与转接中心直接连通。
2．按照拓扑结构分有六种基本结构形式：①网型网——网内任何两个节点之间均有线路相连。
如果有N个节点，则需要N(N-1)/2条传输链路。
优点：冗余度较大，稳定性较好；缺点：传输链路多，线路利用率低，经济性较差。
②星型网——将一个节点作为辐射点，该点与其他节点均有线路相连。
具有N个节点的星型网至少需要N－1条传输链路。
现代通信原理与技术张辉第1章-PPT精选文档
即把消息寄托在电信号的某一参量上（如连续波的幅度、频
率或相位； 脉冲波的幅度、宽度或位置）。按信号参量的取 值方式不同可把信号分为两类，即模拟信号和数字信号。
凡信号参量的取值是连续的或取无穷多个值的，且直接 与消息相对应的信号，均称为模拟信号，如电话机送出的语 音信号、电视摄像机输出的图像信号等。模拟信号有时也称 连续信号，这个连续是指信号的某一参量可以连续变化，或 者说在某一取值范围内可以取无穷多个值，而不一定在时间 上也连续，如图 1 - 2(b)所示的抽样信号。 凡信号参量只能取有限个值，并且常常不直接与消息相 对应的信号，均称为数字信号，如电报信号、计算机输入/输 出信号、PCM信号等。数字信号有时也称离散信号，这个离 散是指信号的某一参量是离散变化的，而不一定在时间上也 离散，如图 1 - 3(b)所示的2PSK信号。
实现通信的方式很多，随着社会的需求、生产力的发展 和科学技术的进步， 目前的通信越来越依赖利用“电”来传
递消息的电通信方式。由于电通信迅速、准确、可靠且不受
时间、地点、距离的限制，因而近百年来得到了迅速的发展 和广泛的应用。当今，在自然科学领域涉及“通信”这一术 语时，一般均是指“电通信”。广义来讲，光通信也属于电 通信，因为光也是一种电磁波。 本书中的通信均指电通信。
信 息 源 发 收 端
受 信 者
噪 声 源
图 1 - 1通信系统的一般模型
发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信 源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。变换方
式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的 变换方式。对数字通信系统来说， 发送设备常常又可分为信 源编码与信道编码。 信道是指传输信号的物理媒质。在无线信道中，信道可 以是大气（自由空间）， 在有线信道中，信道可以是明线、 电缆或光纤。有线和无线信道均有多种物理媒质。媒质的固 有特性及引入的干扰与噪声直接关系到通信的质量。根据研 究对象的不同， 需要对实际的物理媒质建立不同的数学模型， 以反映传输媒质对信号的影响。这一点将在第3章中讨论。
(完整版)现代通信原理考点
现代通信原理知识点第一章绪论1、通信、通信系统的定义；通信：从一地向另一地传递消息。
通信系统：将信息从信源传到一个或多个目的地。
2、通信系统的模型及各框图作用；信息源：消息的发源地，把各种消息转换成原始电信号。
发送设备：将信源信号变换成适合在信道中传输的信号。
信道：指传输信号的物理媒质。
噪声源：干扰信号的传输。
接收设备：放大和反变换，从受到干扰和减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。
受信者：将复原的原始电信号还原成相应的消息。
3、数字通信系统模型及各框图作用；数字通信的主要特点；信源编码：1）提高信息传输的有效性；2）完成模/数转换；信源译码：是信源编码的逆过程；信道编码：把抗干扰编码加入传输信息中，提高可靠性；信道译码：将信息进行解码，并且有发现解码错误或纠正错误的功能；加密：将传输的信息加上密码，保证信息的安全性；解密：将已加密的信息进行解密恢复；数字调制：形成适合在信道中传输的频带信号；数字解调：将频带信号还原为数字信号；主要特点：1）抗干扰能力强2）差错可控3）易于与各种数字终端接口4）易于集成化5）易于加密处理，且保密强度高每个符号的算术平均信息量为：I===1.89（bit/符号）H=-lb-lb-lb-lb=1.906(bit/符号）1Bd =4、通信系统分类（按传输媒质、信号复用方式）；按传输媒质分：有线通信系统、无线通信系统；按信号复用方式分：频分复用、时分复用、码分复用；5、信息量的含义；信息量、平均信息量（熵）、一条消息的信息量计算；信息量：对消息中这种不确定性的度量。
I=loga1P(x)=-log aP(x)(a=2,单位：bit)平均信息量：每个符号所含信息量的统计平均值。
H(x)=P(x)[-lbP(x)]+P(x)[-lbP(x)]+...+P(x)[-lbP(x)](bit/符号）1122n n例：一离散信源由0，1，2，3四个符号组成，它们出现的概率分别为3/8，1/4，1/4，1/8，且每个符号的出现都是独立的。
现代通信概论第1章
不确定性：就是随机性，具有不确定性的事件就是
随机事件 。因此可运用研究随机事件的数学工具—
—概率来测度不确定性的大小。
根据概率论知识，事件的不确定性可用事件
出现的概率来描述。
可能性越小，概率越小；反之，概率越大。 结论： 消息中包含的信息量与消息发生的概率
密切相关。消息出现的概率越小，消息中包含 的信息量就越大。
时分复用：不同信号占据不同的时间区间 码分复用：相互正交的码进行区分
（7）按终端用户移动性分类 通信还可以按终端用户是否移动分为移动
通信和固定通信。
1.1.3 通信系统的主要性能指标
有效性：指消息传输的“速度”问题
可靠性：主要指消息传输的“质量”问题
适应性：通信系统使用时的环境条件
信道编码：提高数字信号传输的可靠性。 基本做法：在信息码组中按一定的规则附加
一些监督码元，以使接收端根据相应的规则
进行检错和纠错，信道编码也称纠错编码。 接收端信道译码是其相反的过程。
③数字通信的主要特点
抗干扰能力强 差错可控 易于与各种数字终端接口，用现代计算技术对信号
进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网
图1-7 数字基带传输系统模型
② 数字频带传输通信系统模型
图1-8 数字频带传输系统模型
信源编码：提高数字信号传输的有效性。 作用：一是当信息源给出的是模拟信号时， 信源编码器将其转换成数字信号，以实现模 拟信号的数字化传输；二是当信息源给出的 是数字信号时，信源编码器设法用适当的方 法降低数字信号的码元速率以压缩频带。信 源编码的目的是提高数字信号传输的有效性。 接收端信源译码则是信源编码的逆过程。
通信专业教学教案模板范文
---一、课程基本信息1. 课程名称：通信原理2. 授课教师：[教师姓名]3. 授课班级：[班级名称]4. 授课时间：[具体日期]5. 授课地点：[具体教室]6. 课时安排：[课时数]---二、教学目标1. 知识目标：- 掌握通信系统的基本概念、组成和分类。
- 理解通信原理的基本原理和关键技术。
- 熟悉现代通信系统的发展趋势。
2. 能力目标：- 能够分析通信系统的性能指标。
- 具备通信系统的设计能力。
- 能够运用所学知识解决实际问题。
3. 情感态度价值观目标：- 培养学生的创新精神和实践能力。
- 增强学生的团队协作意识。
- 培养学生严谨的科学态度和敬业精神。
---三、教学内容1. 第一章通信系统概述- 通信系统的基本概念- 通信系统的组成和分类- 通信系统的性能指标2. 第二章信号与系统- 信号的基本概念- 信号的分类- 系统的基本概念- 系统的时域分析3. 第三章通信系统原理- 模拟通信系统- 数字通信系统- 通信系统的发展趋势4. 第四章通信技术- 传输技术- 交换技术- 网络技术---四、教学方法1. 讲授法：系统讲解通信原理的基本概念和关键技术。
2. 案例分析法：通过实际案例分析，加深学生对通信原理的理解。
3. 讨论法：引导学生进行课堂讨论，激发学生的学习兴趣。
4. 实践法：通过实验和实习，提高学生的实践能力。
---五、教学过程1. 导入新课：介绍本节课的教学目标和主要内容。
2. 讲授新课：按照教学内容的顺序，系统讲解通信原理的基本概念和关键技术。
3. 案例分析：选取典型案例进行分析，加深学生对通信原理的理解。
4. 课堂讨论：引导学生进行课堂讨论，激发学生的学习兴趣。
5. 实践环节：组织学生进行实验和实习，提高学生的实践能力。
6. 总结回顾：对本节课的教学内容进行总结回顾，巩固学生的知识。
---六、教学评价1. 课堂表现：观察学生的出勤情况、课堂纪律和参与度。
2. 作业完成情况：检查学生的作业完成情况，了解学生的学习效果。
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接收设备
信
信 源
信 道
调
源
编 码
编 码
制
信
解
信 道
信 源
信
道
调
译 码
译 码
宿
把信源发出的 模拟信号变为数 字信号。另外为 了降低数码率而 进行压缩编码。
噪声
为了提高通 信抗干扰能力， 进行波形编码和 纠错编码。
信道编码 的逆处理
信源编 码的逆 处理
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
现代通信系统第一章现代通信系统概 述
基础电信业务（续）
• （五）网络元素出租、出售业务 1、带宽、光通信波长的出租、出售业务 2、电缆、光纤、光缆的出租、出售业务 3、通信管孔的出租、出售业务 （六）网络接入及网络托管业务 1、网络接入业务 （1）有线接入 （2）无线接入 2、网络托管业务 （七）国际通信基础设施、国际电信业务 1、国际通信基础设施服务业务 （1）地面国际通信网络带宽、光通信波长、电缆、光纤、光缆及其它网络元素出租、
对于等概的M元码而言，有Rb=RBlog2M。
频带利用率：
单位频带内所能实现的信息速率，单位是比特/秒·赫兹，或者b/s·Hz
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
– 可靠性：常用误码率和误信率表示。
• 误码率（码元差错率），定义为发生差错的码元数 与传输码元总数之比。
• 误信率（信息差错率），定义为传输的比特数与总 比特数之比。
提纲
1 通信系统基本概念 2 通信系统主要性能指标 3 通信发展史 4 通信技术发展方向
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
通信主要性能指标
• 可靠性，有效性，适应性，标准性，经济性，保密 性，可维护性和友好性为最基本指标
• 但从根本来说，通信系统的目的是将信息从信源传 递到信宿，因此可靠性（质量）和有效性（传输效 率）是首先要考虑的。
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
通信系统的分类
按传输信号的特征分类 按传输媒介分类 按通信业务分类 按传输手段分类
模拟通信 数字通信
无线通信 有线通信
按调制方式分类
话务通信 计算机通信 图像通信
按复用方式分类
卫星通信 微波接力通信 按技术特点分类 网络通信
线性调制 非线性调制 数字调制 脉冲调制
通信技术的发展历史
•数字通信系统 数字信号：时间和ห้องสมุดไป่ตู้态都是离散的信号 数字通信的优点： 1.便于存储、处理；2.便于交换、传输；3. 便于组 成数字多路
通信系统；4.便于组成数字网；5.便于设备小型化、微型化；6. 抗干扰性强、噪声不积累
数字通信缺点： 1.占频带较宽 2.对同步要求高，系统设备比较复杂
模拟通信逐渐被数字通信取代
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
涉及的相关基础理论
电磁场与电 波传播理论
信号与系统、电路 分析、电子线路、 交换理论、排队论、 同步、通信网等
密码 理论
信
发送
源
设备
信道
接收 设备
受信者
噪声
概率论与统计 率失真理论 信源编码 密码理论
信号处理 调制理论 信道编码
随机过程 伪随机序列
• 有效性：指传输一定信息量时所占用的信道 资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传 输的“速度”问题。
• 可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传 输的“质量”问题。
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
可靠性举例
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• 一般电信设备要求系统可靠性指标A≥99.999%。
现代通信系统第一章现代通信系统概 述
多媒体：语音、数字、视频、音乐
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
一般通信系统的组成
将信源产生的消息信号 变换成便于传送的形式
信
变换器 源
信 道
从带有干扰的 接收信号中正 确恢复出原始 信号
信 反变换器
宿
产生或发出消 息的人或机器
噪声源
通信系统模型
接受消息 的人或机
器
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通信系统设计的主要任务就是同噪声做斗争
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
•连续消息：消息的状态是连续的，例如话音、图像等 •离散消息：消息的状态是离散可数的，例如符号、数 据等
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
•模拟通信系统 模拟信号：随时间变化而连续取值的信号
现代通信系统第一章现代通信系统概 述
•信源：发出信息的信息源，其作用是把各种可能消息转换成 原始电信号 •信宿：信息的接收者，将复原的原始电信号转换成相应的消 息 •变换器：将信源发出的信息变换成适合在信道中传输的信号 •反变换器：将从信道上接收的信号变换为接收者可以接收的 信息 •噪声源：系统内各种干扰影响的等效结果
提纲
1 通信系统基本概念 2 通信系统主要性能指标 3 通信发展史 4 通信技术发展方向
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
• 通信：将带有信息的信号通过某种方式由 发送者传送给接收者，这种信息的传送过 程就是通信。
• 通信方式
1. 古代：烽火台、旌旗等 2. 近代：灯光信号、旗语等 3. 现代：电话、电报、传真、电视、Email等
频分复用 时分复用 码分复用
扩频通信 跳频通信 保密通信
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
电信业务分类目录
A.基础电信业务 B.增值电信业务
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
•
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基础电信业务
（一）固定网国内长途及本地电话业务
1、固定网国内长途电话业务
现代通信系统第一章_现 代通信系统概述
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2020/11/23
现代通信系统第一章现代通信系统概 述
教材及参考资料
• 《现代通信系统》及燕丽等 电子工业出版社 • 《现代通信系统》牛忠霞等 国防工业出版社 • 《现代通信系统》李白萍等 北京大学出版社
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
信号处理 解调理论 差错控制编码 滤波理论
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
计算机技术对通信发展贡献
• 没有计算机技术发展就没有现代数字通信 系统，例如
• 1、交换由计算机控制 • 2、数据库应用，HLR(归属位置寄存器) • 3、VoIP、软交换 • 4、软件无线电
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
五次“革命”
• 有人把迄今人类社会的信息活动分为五个 阶段，或称之为五次“革命”。这五次革 命的重要标志依次为语言的产生，文字的 创造，纸张和印刷术的发明，电报和电话 的问世、计算机与通信的融合
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
2、卫星转发器出租、出售业务
3、卫星固定通信业务
4、甚小地球站(VSAT)通信业务
（四）因特网及其它数据传送业务
1、因特网骨干网数据传送业务
2、其他数据网传送业务
（1）X.25数据传送业务
（2）DDN数据传送业务
（3）ATM数据传送业务
（4）帧中继数据传送业务
3、公众电报和用户电报业务 4、无线数据传送业务
出售业务 （2）卫星国际专线业务 2、国际电信业务 （1）国际长途电话业务 （2）国际数据通信业务 （3）国际图像通信业务 （八）无线寻呼业务 1、单向无线寻呼业务 2、双向无线寻呼业务 （九）转售的基础电信业务 第（二）项业务中的大区制无线电移动通信和模拟集群通信业务，第（三）项业务
中的甚小地球站（VSAT）通信业务，以及第（八）项无线寻呼业务和第（九）项转售 的基础电信业务比照增值电信业务管理。
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
互联网质量指标举例
互联网：接通的任意性与快速性等为基本前提 1、可用性 2、吞吐量（带宽） 3、延迟 4、抖动 5、差错率/丢包率 6、其它
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
提纲
1 通信系统基本概念 2 通信系统主要性能指标 3 通信发展史 4 通信技术发展方向
典型的 现代通 信系统 功能模 型
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
固话通信系统拓扑举例
由终端设备、交换设备和传输承载三 大部分组成
传输链路 （用户线）
用户A
交换机
支
（传输网） 传输链路（中继线）
传输链路 （用户线）
用户C 撑
传输链路 （用户线）
管
用户D 理
用户B 交换机
物理网 网
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
发送设备
信
调
混 频
源
制
放 大
调幅
频
调频
谱
调相
搬
移
模拟通信系统的组成
信道
传 输 媒 介
噪声
接收设备
混 频
解
信
放 大
调
宿
频
检波
谱
鉴频
搬
鉴相
移
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现代通信系统第一章现代通信系统概 述
数字通信系统的组成
调幅、调频、调相 调制的逆变换
发送设备
Satellite
Broadcast Networks (DAB, DVB-T)