通信系统概论
通信系统概论
第1章通信系统概论§ 1.1 数字通信系统的组成图1-1 双绞线1、框图解释信源：完成模/数转换信源编码与译码目的：提高信息传输的有效性加密与解密目的：保证所传信息的安全信道编码与译码目的：增强抗干扰能力数字调制与解调目的：形成适合在信道中传输的带通信号2、数字通信的特点●优点：抗干扰能力强，且噪声不积累；传输差错可控；便于处理、变换、存储；便于将来自不同信源的信号综合到一起传输；易于集成，使通信设备微型化，重量轻；易于加密处理，且保密性好；●缺点：需要较大的传输带宽；对同步要求高。
§ 1.2通信信道及其特征●信道分类：有线信道－电线光纤信道－光纤无线信道－电磁波（含光波）水声信道－声波存储信道－磁材料●有线信道明线对称电缆。
由许多对双绞线组成，分非屏蔽（UTP）和屏蔽（STP）两种。
图1-2 双绞线同轴电缆图1-3同轴电缆●光纤信道结构：纤芯、包层按折射率分类：阶跃型（早期的，只有纤芯、包层两种折射率）、梯度型（随后的，纤芯折射率沿半径增大方向减小）按模式分类：多模光纤（粗）（早期的，发光二极管作为光源，含有多种频率成分，有多条路径存在色散波形失真，限制了传输带宽），单模光纤（细）（后来的，激光作为光源，单一频率成分，一条路径色散小波形失真小，传输带宽宽）单模图1-4 光纤结构示意图损耗与波长关系：损耗最小点：1.31与1.55 mm图1-5 光纤损耗于波长的关系光纤信道传输衰耗的原因:（1）瑞利散射：当光在传播过程中遇到不均匀或不连续点时，部分能量将向各方传向散射而不能达到终点。
（2）材料吸收：材料中含有杂质离子。
这些离子在光波作用下发生振动，从而会耗去部分能量（又分紫外吸收和红外吸收）。
光纤信道时延失真的原因：色散（Dispersion）：光源发射的光载波总是有一定的频谱宽度，而纤维材料的折射率随f而变化，因而在光波中不同的f分量具有不同的传输速度，到达的时间也不一样，从而引起失真。
项目一 通信系统概论
10年
商用接力卫星通信（音频和数字）、Gbit数字传输速率、大规模集成电路（LSIC）、通信集成电路、陆地 间的计算机通信网络、低损耗光纤、光通信系统、分组交换数字数据系统、星际间大型漫游发射、 微处理器、计算机断层成像、超级计算机
1980~1990
10年
卫星“空间接线总机”、移动/蜂窝电话系统、多功能数字显示、每秒20亿取样数字示波、桌面印刷系统、 可编程数字信号处理器、自动扫描数字调音接收机、芯片加密技术、单片数字编码器和解码器、红 外数据/控制链、音频播放压缩盘、200 000字光存储媒体、以太网、远距贝尔系统、数字信号处理器
1.1.2 通信技术的发展与展望
❖ 微波中继通信:主要用于传输长途电话和电 视节目。
1.1.2 通信技术的发展与展望
❖ 光纤通信:光纤通信是以光导纤维(简称光 纤)为传输媒质、以光波为载波的通信方式。
1.1.2 通信技术的发展与展望
❖ 卫星通信:卫星通信的特点是通信距离远,覆盖
面积大,不受地形条件限制,传输容量大,建设周 期短,可靠性高。
第1章 绪论
电的：如电报、电话、广播、电视、遥控、遥测、 因特网和计算机通信等。
移动通信
基站 基站
基站
第1章 绪论
电通信发展史
1837年：莫尔斯发明有线电报
消息——“点、划、空格”
金属线
发报
收报
第1章 绪论
1876年：贝尔发明有线电话
1876年贝尔电话
话筒
耳机
℡
℡
第1章 绪论
无线通信：
《电磁场力学的理论》。 电磁波的传播速度等于光速（3.0×108米/秒）。
1864年麦克斯韦从理论 上预言了电磁波的存在
通信系统概论
一、了解知名通信企业的企业文化：华为：华为作位中国民营企业，在短短的十几年内迅速发展壮大，固然得益于我们快速成长的电讯市场，更是离不开华为的“狼性文化”。
华为总裁任正非认为，狼有三大特性：一是敏锐的嗅觉，二是不屈不饶，奋不顾身的进取精神，三是群体奋斗。
以狼性文化为核心华为又引申出来了“床垫文化”，“加班文化”，《华为基本法》等等，使华为在这么多年的发展中始终保持着强劲的竞争力。
那么华为的狼性文化主要体现在哪里呢？我们主要从两方面来阐述。
外在表现：华为在面对竞争对手时，一般利用凶狠的价格战，这也正是体现了华为的狼性。
面对国内竞争对手如中兴，上海贝尔时，华为利用优势产品的利润去补贴其他产品，与竞争对手大打价格战，甚至不惜演变成恶性竞争以排挤对手。
面对国际巨头，华为利用国内廉价的劳动力与爱立信等跨国公司竞争，以取得价格优势，赢得消费者。
内在表现：在公司内部华为的狼性文化主要体现在“床垫文化”和“加班文化”。
华为的每一个员工基本上都会有一个床垫，如果加班晚了就不回家了，直接睡在公司。
自打进入华为的第一天起，他们就被鼓励加班。
加班在华为俨然已经成为了一种常态。
如果你在公司加班到8点半就会有免费的夜宵吃，加班到10点半公司还提供打车费。
华为以这种方式鼓励加班。
正是在这种狼性文化的强烈影响下，20多年来，华为一直保持着强烈的竞争力，让它在商海披荆斩棘。
自己对华为企业文化的理解：作为最重要的团队精神之一，华为的“狼性文化”可以用这样的几个词语来概括：学习，创新，获益，团结。
用狼性文化来说，学习和创新代表敏锐的嗅觉，获益代表进攻精神，而团结就代表群体奋斗精神。
狼能够在比自己凶猛强壮的动物面前获得最终的胜利，原因只有一个：团结。
即使再强大的动物恐怕也很难招架得了一群早已将生死置之度外的狼群的攻击。
所以说，华为团队精神的核心就是互助。
二、了解企业某一产品或者服务产品：华为NE20E/20系列路由器是华为自主开发的面向电信运营商和行业客户的高性能边缘接入路由器，包括NE20E-8、NE20-8、NE20-4、NE20-2四款产品，旨在满足企业网汇聚和运营商边缘的电信级高可用性的要求，具有很强的可伸缩性、可配置性，支持多种接口和业务特性，将MPLS、VPN、QoS、流量工程、组播等技术融合起来。
通信系统概论期末重点总结
通信系统概论期末重点总结一、引言通信系统是现代社会不可或缺的重要基础设施，其作用在于传递信息以实现人类的交流和信息传播。
通信系统的研究和应用领域广泛，包括无线通信、光纤通信、卫星通信、移动通信等多个方面。
本文将对通信系统的基本原理、技术特点和应用进行综述，以期对通信系统的学习和理解有所帮助。
二、通信系统的基本原理（一）信号传输与调制技术1. 信号传输的基本要求：带宽、信噪比、误码率等。
2. 调制技术：AM调制、FM调制、PM调制、数字调制等。
（二）信道特性与编码技术1. 信道特性：衰减、失真、干扰等。
2. 编码技术：奇偶校验码、海明码、卷积码、纠错码等。
（三）多路复用与分用技术1. 频分多路复用技术（FDM）2. 时分多路复用技术（TDM）3. 波分多路复用技术（WDM）4. 码分多路复用技术（CDM）三、通信系统的技术特点（一）抗干扰性1. 抗多径传播干扰2. 抗噪声干扰3. 抗多用户干扰（二）高性能要求1. 高速传输性能：数据传输速率、误码率等。
2. 高可靠性：校验码、纠错码等保证通信质量。
（三）适应不同应用场景1. 宽带通信：视频传输、大容量数据传输等。
2. 移动通信：移动性、覆盖范围、无线传输技术等。
四、通信系统的应用（一）无线通信系统1. 蜂窝网络：GSM、CDMA、WCDMA、LTE等技术。
2. WIFI与蓝牙通信技术。
（二）光纤通信系统1. 光缆传输技术与系统组成。
2. 光纤放大器、光解调器、光交换机等关键设备。
（三）卫星通信系统1. 卫星通信技术与应用。
2. 地球站设备与卫星链路配置。
（四）移动通信系统1. 手机通信技术：GSM、3G、4G、5G等。
2. 移动通信网络：基站、核心网、用户终端等。
五、未来发展趋势（一）5G通信技术的发展与应用1. 5G技术的优势和特点。
2. 5G在物联网、智能制造、自动驾驶等领域的应用。
（二）光通信技术的创新与突破1. 光通信技术的发展趋势和应用前景。
现代通信系统概论
2
物联网的兴起
物联网将进一步发展，实现设备之间的互联互通，创造更智能、便捷的生活方式。
3
5G时代的到来
随着5G技术的商用化，人们将享受到更快、更可靠的移动通信体验。
现代通信系统概论
现代通信系统是指利用技术手段传递信息的系统。通信系统由发送器、接收 器、信道、编解码技术等组成部分构成。本课程将介绍通信系统的基本原理 和应用领域。
通信系统的基本组成部分
发送器和接收器
发送器负责将信息转换成信 号并发送，接收器负责接收 并解码这些信号以还原信息。
信道
信道是信息传输的媒介，可 以是有线媒体（如光纤）或 无线媒体（如无线电波）。
通信系统的关键性能指标
1 传输速率
传输速率是指单位时间内传输的信息量，通常以位/秒（b/s）或字节/秒（B/s）来表示。
2 误码率
误码率是指传输过程中发生的传输错误的频率，通常以百分比或小数形式表示。
3 带宽
带宽是指信道传输的频率范围，也可以表示为数据传输速率的最大值。
现代通信系统的应用领域
移动通信
移动通信技术使得人们可以随时随地进行语音和数据通信，如2G、3G、4G、5G等。
互联网
互联网是全球范围内的计算机网络系统，通过标准化协议相互连接，在全球范围内实现信息 的传输和共享。
卫星通信
卫星通信系统利用人造卫星作为中继器，实现全球范围内的信息传术的发展
无线通信技术将继续发展，为更好地满足人们对高速、稳定的通信需求。
编码和解码技术
编码和解码技术用于将信息 转换成容易传输和存储的形 式，并在接收端将其还原为 原始信息。
常见的通信系统类型
1 有线通信系统
有线通信系统使用物理介质进行信息传输， 如电话线、光纤等。
通信系统概论
通信系统概论引言通信是现代社会中不可或缺的一部分，它使得人们能够快速、便捷地传递信息。
通信系统是由多个组件和技术组成的，它们一起协作以实现信息的有效传输。
本文将介绍通信系统的基本原理、组成部分和常见技术。
通信系统原理通信系统的主要原理是将信息从一个地方传输到另一个地方，在传输过程中保持信息的准确性和完整性。
通信系统包括发送端、传输媒介和接收端。
发送端将信息转换为适合传输的信号。
这可以通过编码、调制或其他信号处理技术来实现。
传输媒介是信息传输的媒介，可以是有线电缆、光纤、无线电波等。
接收端将传输的信号恢复为原始的信息。
通信系统组成部分通信系统通常由以下几个主要组成部分构成：发送端负责将原始信息转换为适合传输的信号。
它通常包括以下组件：•数据源：生成要传输的原始信息。
•编码器：将原始信息转换为适合传输的信号。
•调制器：将信号调制为能够在传输媒介中传输的形式。
传输媒介传输媒介是信息传输的媒介。
常见的传输媒介包括：•有线电缆：如网线、同轴电缆等。
•光纤：利用光的传导特性传输信息。
•无线电波：通过空气传播信号。
传输媒介的选择取决于传输距离、速度要求、设备成本等因素。
接收端负责将传输的信号恢复为原始的信息。
它通常包括以下组件：•解调器：将传输的信号解调为原始信号。
•解码器：将解调后的信号解码为原始信息。
•终端设备：接收并处理信息。
通信系统技术通信系统中使用的技术主要包括调制解调技术、多路复用技术和编码解码技术。
调制解调技术是将原始信号转换为适合传输的信号的过程。
调制技术可以将信号调制为不同的频率、相位或振幅，使其能够在传输媒介中传输。
解调技术则将传输的信号恢复为原始信号。
多路复用技术允许将多个信号通过同一个传输媒介同时传输。
常见的多路复用技术包括时分复用和频分复用。
编码解码技术用于将信息转换为二进制数据或其他形式的数字信号，并在接收端将其解码为原始信息。
常见的编码解码技术包括差分编码、哈夫曼编码等。
结论通信系统是现代社会中信息传输的关键部分。
通信系统概论
任务1 通信系统概论
1.1 通信的定义 1.2 通信系统的组成 1.3 通信系统分类及通信方式 1.4 通信系统的主要性能指标
2019/11/3
docin/sundae_meng
1
1.1 通信的定义
通信的定义： 是指由一地向另一地进行消息的有效传递。
通信的目的： 就是传递消息。
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二、通信方式 1. 按消息传送的方向与时间分 单工通信、半双工通信及全双工通信三种。
发端
发
终 端 A
收
发
终 端 A
收
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信道
信道
信道 信道
收端
收
终 端 B
发
收
终 端 B
发
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(a)单工 (b)半双工
本课程对通信的定义： 利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号)
实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。
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2
1.2 通信系统的组成
一、通信系统的一般模型
信源
发送设备
传输媒介
接收设备
信宿
噪声源
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2. 亟待解决的问题 （1）提高频带利用 ； （2）简化系统设备结构。
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1.3 通信系统分类及通信方式
一、通信的分类 按传输媒质分：有线通信和无线通信； 按信道的特征分：模拟通信系通与数字通信系统； 按工作频段分：长波通信、中波通信、微波通信； 按调制方式分：基带传输和频带传输； 按收信者是否运动分：移动通信和固定通信； 按多地址方式分：频分多址通信、时分多址通信、 码分多址通信等。
无线通信系统概论
第1章 绪论
信号的时间特性要求传输该信号的电路的时间特性 （如时间常数）与之相适应。
2. 频谱特性 对于较复杂的信号（如话音信号、 图像信号等）, 用频谱分析法表示较为方便。
0 t
图 1 — 2 信号分解
信号幅度
第1章 绪论
对于周期性信号, 可以表示为许多离散的频率分量 （各分量间成谐频关系）, 例如图 1 — 3即为图 1 — 2所 示信号的频谱图; 对于非周期性信号, 可以用傅里叶变换 的方法分解为连续谱, 信号为连续谱的积分。
•
用对自我的永远不满意，来换取顾客 的永远 满意。2 020年9 月22日 星期二 10时40 分29秒 10:40:2 922 September 2020
•
内部审核定期做，系统维持不会错。 上午10 时40分2 9秒上 午10时4 0分10:40:2920 .9.22
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来料检验照标准，交期品质必然稳。2 0.9.222 0.9.221 0:4010:40:291 0:40:29 Sep-20
第1章绪论音频放大器调制器激励放大输出功率放大载波振荡器天线开关高频放大混频器中频放大与滤波解调器音频放大器话筒本地振荡器扬声器变频器图11无线通信系统的基本组成第1章绪论超外差接收机的主要特点就是由频率固定的中频放大器来完成对接收信号的选择和放大
第1章 绪论
第1章 绪论
➢1.1 无线通信系统概述 ➢1.2 信号、频谱与调制 ➢1.3 本课程的特点 ➢思考题与习题
脆弱的生命需要安全的呵护。10:40:29 10:40:2 910:40 9/22/20 20 10:40:29 AM 安全来于警惕，事故出于麻痹。20.9.2 210:40:2910:4 0Sep-2 022-Sep -20 质量是制造出来的，而不是靠检验出 来的。1 0:40:29 10:40:2 910:40 Tuesday , September 22, 2020 不懂莫逞能事故不上门。20.9.2220.9.2 210:40:2910:4 0:29Sep tember 22, 2020
通信系统概论的总结
3G全称“第三代移动通信”，相比2G（第二代移动通信）是通信技术的进步。
3G 可以达到更高的网络速率，从而使得更多的互联网应用可以在手机上实现，比如手机上网，视频聊天，多媒体下载等等。
还有中国移动目前正在实验的4G（TDD-LTE）网络，带宽可达到100M。
3g手机和2g手机的区别就在于手机支持的网络不一样，3G手机可获得更高的互联网速度。
均衡技术：理论和实践证明，在数字通信系统中插入一种可调滤波器可以校正和补偿系统特性，减少码间干扰的影响。
这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。
均衡技术-基本原理均衡器通常是用滤波器来实现的，使用滤波器来补偿失真的脉冲，判决器得到的解调输出样本，是经过均衡器修正过的或者清除了码间干扰之后的样本。
自适应均衡器直接从传输的实际数字信号中根据某种算法不断调整增益，因而能适应信道的随机变化，使均衡器总是保持最佳的状态，从而有更好的失真补偿性能。
均衡技术分类：标签：技术内容摘要：均衡技术是指在数字通信系统中，由于多径传输、信道衰落等影响，在接收端会产生严重的码间干扰（Inter Symbol Interference，简称ISI），增大误码率。
为了克服码间干扰，提高通信系统的性能，在接收端需采用均衡技术。
均衡是指对信道特性的均衡，即接收端的均衡器产生与信道特性相反的特性，用来减小或消除因信道的时变多径传播特性引起的码间干扰。
：扩频英文名称：frequency spread定义：利用与信息无关的伪随机码，以调制方法将已调制信号的频谱宽度扩展得比原调制信号的带宽宽得多的过程。
例如：跳频、混合扩频、直接序列扩频。
：交织英文名称：interleaving定义：将一个序列的部分项插入另外一个或多个序列的部分项中，并使各序列都能保持自身一致性的过程。
中文名称：差错控制编码英文名称：error control coding;ECC定义：采用检错或纠错技术的编码。
分集技术（百度百科）根据信号论原理，若有其他衰减程度的原发送信号副本提供给接收机，则有助于接收信号的正确判决。
(通信企业管理)通信系统概论精编
（通信企业管理）通信系统概论通信系统概论§1.1数字通信系统的组成图1-1双绞线1、框图解释信源：完成模/数转换信源编码和译码目的：提高信息传输的有效性加密和解密目的：保证所传信息的安全信道编码和译码目的：增强抗干扰能力数字调制和解调目的：形成适合于信道中传输的带通信号2、数字通信的特点●优点：抗干扰能力强，且噪声不积累；传输差错可控；便于处理、变换、存储；便于将来自不同信源的信号综合到壹起传输；易于集成，使通信设备微型化，重量轻；易于加密处理，且保密性好；●缺点：需要较大的传输带宽；对同步要求高。
§1.2通信信道及其特征●信道分类：有线信道－电线光纤信道－光纤无线信道－电磁波（含光波）水声信道－声波存储信道－磁材料●有线信道明线对称电缆。
由许多对双绞线组成，分非屏蔽（UTP）和屏蔽（STP）俩种。
图1-2双绞线同轴电缆图1-3同轴电缆●光纤信道结构：纤芯、包层按折射率分类：阶跃型（早期的，只有纤芯、包层俩种折射率）、梯度型（随后的，纤芯折射率沿半径增大方向减小）按模式分类：多模光纤（粗）（早期的，发光二极管作为光源，含有多种频率成分，有多条路径→存于色散→波形失真，限制了传输带宽），单模光纤（细）（后来的，激光作为光源，单壹频率成分，壹条路径→色散小→波形失真小，传输带宽宽）图1-4光纤结构示意图损耗和波长关系：损耗最小点：1.31和1.55μm图1-5光纤损耗于波长的关系光纤信道传输衰耗的原因:（1）瑞利散射：当光于传播过程中遇到不均匀或不连续点时，部分能量将向各方传向散射而不能达到终点。
（2）材料吸收：材料中含有杂质离子。
这些离子于光波作用下发生振动，从而会耗去部分能量（又分紫外吸收和红外吸收）。
光纤信道时延失真的原因：色散（Dispersion）：光源发射的光载波总是有壹定的频谱宽度，而纤维材料的折射率随f而变化，因而于光波中不同的f分量具有不同的传输速度，到达的时间也不壹样，从而引起失真。
《通信系统概论》课件
本课程将介绍通信系统的基础概念和术语，包括通信系统的分类和特点、信 号与信道分析、调制与解调技术、数字通信原理与技术、模拟通信原理与技 术等。
基础概念和术语
信号
介绍不同类型的信号，如模拟信号和数字信 号，并解释其在通信中的应用。
编码
解释编码的基本原理和常见的编码技术，如 单极性编码和差分编码。
探讨网络通信系统的分类和 特点，如局域网、城域网和 广域网。
信号与信道分析
1 信号的特性
解释信号的频率、带宽 和功率等特性对通信系 统性能的影响。
2 信噪比
介绍信噪比的概念和计 算方法，以及在通信中 的重要性。
3 信道容量
讨论信道容量的概念， 以及如何提高信道容量 以实现更高的数据传输 速率。
调制与解调技术
传输媒介
探讨传输媒介的种类和特点，例如电缆、光 纤和无线信道。
调制
介绍各种调制技术，包括调幅、调频和调相， 并讨论它们的优缺点以及应用领域。
通信系统的分类和特点
有线通信
介绍有线通信系统的分类和 特点，如电话网络和有线电 视网络。
无线通信
讲解无线通信系统的分类和 特点，包括移动通信和卫星 通信。
网络通信
调制技术
解释调制的目的和过程，讨论 各种调制技术的优缺点。
解调技术
介绍解调的原理和方法，包括 同步解调和检测技术。
调幅
详细讨论调幅技术的工作原理 和应用。
数字通信原理与技术
1
数制和编码
讲解不同的数制和编码方法，如二进制和八进制。
2
调制与解调器
介绍数字调制解调器的工作原理和不同类型的调制解调技术。
3
光纤通信系统介绍
光纤传输原理
通信系统概论章 (1)
第1章 绪 论
图1－2 (a)串序传输方式；(b)并序传输方式
第1章 绪 论
一般的数字通信方式大都采用串序传输，这种方式的优点 是只需占用一条通路，缺点是占用时间相对较长；并序传输方 式在通信中也时有用到，它需要占用多条通路，优点是传输时 间较短。
第1章 绪 论
3. 通信的网络形式通常可分为三种：点到点通信方式、点到 多点通信（分支）方式和多点到多点通信（交换）方式，它们 的示意图如图1－3所示。
第1章 绪 论
2. 发送设备的作用就是将信源产生的信号变换为传输信道所 需要的信号，使信源和信道匹配起来，并送往信道。这种变换 根据对传输信号的要求不同有相应不同的变换方式，通常要求 实现大功率发射、频谱搬移、信源编码、信道编码、多路复用、 保密处理等，其相应的变换方式为功率放大、调制、模/数转 换、纠错编码、FDM或TDM
第1章 绪 论
4.接收设备 接收设备的基本功能是完成发送设备的反变换，即进行接 收放大、解调、数/模转换、纠错译码、FDM或TDM的分路、解 密等，其任务是从带有干扰的信号中正确地恢复出原始信号。 图1－4仅是一个单向通信系统模型，实际通信系统要实现 双向通信，通信的双方需要随时交流信息，信源兼为信宿，双 方都要有发送设备和接收设备。如果两个方向用各自的传输媒 介，则双方都独立地进行发送和接收；如果两个方向共用一个 传输媒介，则必须采用频率、时间或代码分割的办法来实现资 源共享。
制
幅度键控 ASK
数据传输
数字调制
频率键控 FSK
数据传输
相位键控 PSK、DPSK、QPSK 等 数据传输、数字微波、空间通信
其他高效数字调制 QAM、MSK 等 数字微波、空间通信
脉幅调制 PAM
通信概论---各种通信系统概述
1,交换分系统 交换分系统包括移动交换中心,归属位置登记处,被访问位置登记处, 设备识别登记处,鉴权中心和操作管理中心等基本部分.它是移动通信的 控制交换中心,同时又是与公众通信的接口. 2,基站分系统 基站分系统包括一个基站控制器和由其控制的若干个基站收发信系统. 其中基站控制器单元负责与移动交换中心进行数据通信,同时还通过无线 信道实现与移动终端的数据通信,在基站与移动交换中心之间通常采用光 缆传输中继方式实现数据信号传输,在基站与移动终端的连接中采用无线 方式,通常基站通话频道数量可达几十条,甚至数百条. 3,移动台 移动台有车载式,手提式,携带式等类型.在数字蜂窝移动通信系统中, 移动台除提供电话业务外,还可以为用户提供各种非话业务.当两个处于 不同基站覆盖区中的移动用户MS1和MS2进行通话时,他们之间的通路是 MS1——BS1——MSC1——MCS2——BS2——MS2
光纤传输原理
光从一种介质入射到另一种介质时会产生 折射.折射量取决于两种介质的折射率. 折射.折射量取决于两种介质的折射率. 当入射角≥临界值时产生全反射,不会泄漏. 临界值时产生全反射 当入射角 临界值时产生全反射,不会泄漏.
光纤:纤芯 折射率高 玻璃包层-折射率低 折射率高, 光纤:纤芯-折射率高,玻璃包层 折射率低
GSM数字移动通信系统 数字移动通信系统
SIM卡
无线传输比固定传输更易被窃听,如果不提供特别的保护措施,很容易 被窃听或被假冒一个注册用户.八十年代的模拟系统深受其害,令到用户利 益受损,因此GSM首先引入了SIM卡技术,从而使GSM在安全方面得到了极 大改进. 它通过鉴权来防止未授权的接入,这样保护了网络运营者和用户不被假 冒的利益;通过对传输加密可以防止在无线信道上被窃听,从而保护了用户 的隐私;另外,它以一个临时代号替代用户标识,使第三方无法在无线信道 上跟踪GSM用户,而且这些保密机制全由运营者进行控制,用户不必加入更 显安全. 由于在GSM通信中引入了SIM卡的技术,使无线电通信从不保密的禁区解 放出来,只要客户手持一卡,可以实现走遍世界的愿望.
通信系统概论课程设计
通信系统概论课程设计一、引言通信系统是现代社会中不可或缺的一部分，它提供了人与人、人与机器之间的无线或有线连接。
通过通信系统，信息可以以高效的方式传递，使人们的生活更加便利。
本文档旨在介绍在通信系统概论课程中进行的课程设计的相关内容。
该课程设计旨在帮助学生理解通信系统的基本概念和原理，并通过实践来提高他们对通信系统的理解。
二、课程设计内容本次课程设计的主要内容包括以下几个方面：1. 通信系统的基本概念和原理在这一部分中，学生将了解通信系统的基本概念和原理。
这些概念和原理包括信号的传输、模拟信号和数字信号的区别、调制和解调过程、通信链路的组成和特点等。
2. 通信系统的设计在这一部分中，学生将学习如何设计一个通信系统。
他们将学会如何根据给定的需求和要求来选择合适的通信技术和模块，以及如何组合这些模块来建立一个完整的通信系统。
在这一部分中，学生将有机会使用一些通信实验室中的设备，以加深对通信系统设计的理解。
3. 通信系统的性能评估在这一部分中，学生将了解通信系统的性能评估方法。
他们将学会如何通过实验来评估通信系统的性能，如信噪比、比特误码率等，并了解如何根据实验结果来优化通信系统的性能。
三、课程设计步骤本次课程设计分为以下几个步骤：1. 阅读教材和资料在开始课程设计之前，学生首先要阅读教材和相关资料，以加深对通信系统的基本概念和原理的理解。
2. 完成实验完成实验是本次课程设计的重点。
学生将在实验室中使用一些设备来建立一个通信系统，并进行性能测试。
在实验中，学生需要根据实验要求进行配置和调试，在实验结束后需要对性能测试结果进行分析和总结。
3. 撰写文档完成实验后，学生需要根据实验结果撰写实验报告。
实验报告应包括实验过程、实验结果以及对实验结果的分析和总结。
撰写实验报告不仅有助于加深对通信系统的理解，同时也是培养学生科学写作能力的重要途径。
四、课程设计评估为了评估学生的课程设计结果，我们将采用以下几种方式：1. 实验成果的评估实验成果的评估是本次课程设计的重中之重。
第1章通信系统概论(第2讲_130911)
图1－5 二进制信道模型
编码信道特性用信道转移概率矩阵来描述.
P ( y j xi ) pi j
正确传输: 错误传输:
p00 P (0 0) , p01 P (1 0) ,
p00 p01 1
p11 P (1 1) p10 P (0 1)
p10 p11 1
pc p00 p11 pe p01 p10
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信息传输与处理实验室 蒋铃鸽
消息的信息量 I
b.信息量的数学表达式 设消息发生的概率分布律为 则 mk 的信息量为：
m1 m2 ... mk ... p p ... p ... k 1 2
p
k
k
1
I mk log a
1 pk
c.信息量的单位（与对数的底有关）
T
先到波形
延时时差
后到波形
延时线模型
T
通常 T>>τ, 一般
H (, t )
合成波形
T
T/τ≈10
(c) 多径效应引起时间弥散
2 (t )
(b) 多径效应引起频率选择性衰落
典型信道:短波电离层反射,超短 波及微波对流层散射信道.
18
图1-11两条路径的多径效应
信息传输与处理实验室 蒋铃鸽
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信息传输与处理实验室 蒋铃鸽
消息的信息量 I
2.消息(或符号)的信息量I： 事件发生的不确定性越大，所含信息量越大。 例如：某一北京至上海浦东机场飞机航班，原定中午１２点抵达。 现有三则相关消息：１．飞机１２点抵达浦东机场。２．飞机因北 京突降大雨延误。３．飞机在途中遭遇突发事件坠毁。 从中人们获得的信息量不同，显然第三则消息信息量最大。 a.信息量I 须满足的条件：设消息为mk ，其发生概率为 pk
西安邮电大学通信系统概论复习
信道容量
模拟信道的信道容量可以根据香农公式计算。香农 (Shannon)公式指出：在信号平均功率受限的高斯白噪 声信道中，信道的极限信息传输速率(信道容量)C为
S C B log 2 1 bit / s N
S/N为平均信号/噪声功率比，噪声为正态分布的加性白 噪声；B为信道带宽；C为信道容量。
1.2 信息和信息量
对于图1-2-1(b)所示的四进制码元序列，其有四 个计数符号0、1、2、3，且出现概率均为1/4， P(0)=P(1)= P(2)= P(3)= 1/4，则四进制一个码元的信 息量为： I = log21/P = log24 = 2(bit)
1.2 信息和信息量
1.2.3
发 端
信 道
收 端
单工方式传输是只能单方向传输的通信方式
通信的传输方式
半双工通信方式，是指通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发 的工作方式。
发 发
终 端 A
收
信道
收
终 端 B
发
发
终 端 A
收
信道
收
终 端 B
半双工方式是通信双方可以收发消息，但不能同时收和发的工作方式
通信的传输方式
所谓全双工通信，是指通信双方可同时进行双向传输消息的工作方式。
216 Pe 3 105 4000 30 60
1.3 通信系统的主要性能指标
误比特率：用Pb 表示 ，即：
错误接收的比特数 Pb 传输的总比特数
例5：误比特率的计算
设一个四进制系统传输了1000个码元，其中一个码 元传输错误，由“01”错为“00”，计算误码率 及误比特率。
点到点通信系统
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通信系统概论——期末论文通信技术在高速铁路中的应用摘要：随着我国高速铁路不断向智能信息化的方向发展，一些功能强大的通信系统技术在高速铁路的发展过程中起到了促进作用，无线通信系统技术、分散自律调度集中系统技术、通信技术以及数字信号处理技术等新技术的运用，极大地保证了列车的运行安全，实现了高速铁路的统一指挥调度，大大的提高了高速铁路的运输效率，为我国高铁事业的蓬勃发展起到了推动作用。
关键词：高铁信号系统、无线通信技术、高速铁路、通信技术、增强行列车运行控制系统引言：在高速列车的信号控制系统及通信系统方面，因为运行过程中所处的环境比较差，因此传输的速率比较低，对于高速铁路的快速发展不利。
早在80年代，国外就着手研发无线通信技术等新的高速铁路信号系统，通过无线通信技术等新技术的运用来尽可能的减少系统的成本、降低能源的利用、减少高铁列车的时间间隔、提高高铁的运行效率。
在高速铁路的快速发展过程中运用一些先进的通信系统技术会大大提高一个地区的铁路交通运输的效率以及安全性，加速地区的经济文化发展。
正文：一、无线通信技术在高铁信号系统中的应用1.高铁信号系统高速铁路信号系统可以作为列车指挥的控制系统，在高铁列车运行的时候，能够经过全球定位系统和信标来完成高铁列车中速度与位置的保证，当高铁车站中的无线接收设备得到信息之后，可以把这些信息送到执行控制的计算机中完成任务。
利用通信技术的高铁信号系统的特征有：(1)在重要的控制系统中，高铁列车能够根据本身及其操作状态来调节，从而完成电脑的辅助调整，加大高速铁路信号系统的管理职能。
(2)在重要的控制系统中，能够更加稳定地控制高铁列车的运行，这样不仅可以避免高铁列车在运作的情况下进行多余的发动及加快速度，而且还能够节约资源。
(3)去掉了一些地面上的信号装备，从而减少了信号系统中装备的维护以及修整的资金。
(4)信号系统具有极强的适用能力，能够加快高铁列车的速度，可以调节软件系统中的一些参数。
2.利用无线通信技术的高速铁路信号系统中存在的一些问题：(1)在信号系统中使用环线设备和应答器件来得到一些数据资料，但是它的缺陷是：只有在高铁列车运行过接下来的应答器之后，其中一些信息获取更新，此时时刻上的延迟可能会为高铁列车的运作带来非常不好的影响。
(2)利用轨道之间的电缆电线来完成高铁列车与地面之间的双向传输，其缺点在于存在着较为困难的防盗系统、一些装备具有较高的成本费用。
(3)在高铁信号系统中利用轨道电路的缺陷有：比较差的传送环境、很小的传送频率，比较小的传输量，因此使得电码的传送速率与高速铁路列车的运行速度不太符合。
3.无线通信技术在高铁信号系统中的实际应用：(1)自动实现通话组之间的变动。
由于经过工作站来实现通话组之间的变动，所以在移动台中的通话组变换可以自动完成。
目前，当高速铁路中的一些列车台属于列车运行的范围内时，会管理这个列车范围段，但是如果它处于正规的路线范围内时，就应该作为高速铁路列车的调度管理范围，所以高铁列车中的通话组列车台就能够实现变换。
(2)中继器。
首先将无线基站设置在所有的高速铁路中，这样就能够增多成本，还有这样一点意义也不存在，所以最后可以运用中继器来实现基站能够管理一些路线及车站。
其中基站不仅能够管理该基站区域里面的场强，而且能够经过中继器可以将一些射频的信号送到管理的站区，反之也可以实现。
(3)经过移动的终端把在维修处的一些系统中用到维修部与防护部，在重要的控制系统中把一些数据存储在高速铁路的列车上面。
只有在高速铁路中的列车与这些点比较相近的时候，他们经过一些地面上的系统，将重要的一些报警信息传入移动的终端。
(4)在高速铁路中的列车定位中涉及到了无线通信技术，比如应答器、GPS以及雷达等实现定位的方法。
(5)自动实现高速铁路中列车次号的改变。
要想完成通过通知高铁列车来改变车次号，该系统必须有车次号及其机号的情况，将这些情况传送到集群系统。
之后该系统能够依据以前保存的车次号及其机号的情况，因此这些就可以自动完成车次号及车机号交换，这些使得客户的呼叫有了很大的好处。
(6)实现集中的调度。
在系统的调度之中，仅仅依据一段区域中的闭塞分区以及高铁列车车站的使用状况，多数情况下要了解高铁列车的运作状况。
但是在无线通信技的重要控制系统中能够比较准确的了解所有高速铁路列车的速度及其位置，根据线路的信号系统情况，能够与所有的高铁列车实现双向的数据通信，并且传送一些控制指令，从而能够控制着高速铁路的列车速度，且能够实时的来掌握高铁中的列车情形，也确保了高铁列车能够在最短的时间间隔内实现安全、稳定且快速地来运作。
(7)实现微机的联锁。
通过一些接口单元来接收全部从重要的控制系统中发来的操作执令，首先约束着道岔以及一些在信号机中的行为，然后再把获得的道岔和信号机的情况传递给重要的控制系统。
再经过无线的信道、装备与电缆之间的连接以及控制系统中的关系，这样就能够约束一些具有辅助作用的系统。
其中无线通信技术能够用到微机的联锁中，首先在正在使用的装备处必须要安置无线的接收以及发送设备，而且这样就会加大资金投入，然后由于大型高速铁路列车车站内的信号机及道岔的数量比较繁多，而且还具有很多的障碍物和干扰物，因此这些对于无线控制方面十分不利。
二、计算机连锁技术在高铁信号系统中的应用1.计算机连锁技术计算机联锁系统不是传统的孤立的信号控制系统，而是信号安全综合控制监测系统和综合运营管理系统的一个子系统，它的功能也因超出了车站信号安全控制分析，提出新一代车站计算机联锁系统向高可靠性、高安全性、高性能、电子化、模块化、智能化、网络化、综合化、一体化等几个方向发展的目标。
2.例如法国的SEI列控联锁一体化系统（简称SEI系统）SEI联锁具有以下特点：（1）进路建立和锁闭时不检查道岔表示，在进路校验阶段才检查（2）进路建立、进路锁闭直至进路校验阶段不检查区段空闲，在信号开放或发ATP允许码时才检查区段空闲（3）站间方向控制由SEI联锁通过软件实现（4）SEI联锁不仅控制信号机开放，而更重要的是控制ATP编码（仅在车载TVM430设备故障或未装备TVM430设备的列车运行时才使用地面信号机）。
3.计算机连锁技术在高铁信号控制系统中的应用（1）随着计算机联锁系统大面积推广使用,铁路相关人员和单位对计算机联锁的认识逐渐深入,计算机联锁系统已经被广为接受,为计算机联锁系统的发展奠定了扎实的市场基础。
（2）计算机联锁系统本身可靠性、安全性、可维护性、可用性等越来越高,性能逐渐增强, 功能逐渐完善,目前已能完全满足中国铁路各种站场规模和运输作业的需要。
（3）计算机联锁系统向多制式方向发展,在路内上道使用的计算机联锁系统有双机热备、三取二、二乘二取二等三种制式,能够满足不同铁路线路的多重需要。
（4）建立了计算机联锁系统检测制度。
铁道部电务局在原上海铁道大学建立了计算机联锁检验站, 以技术手段加强计算机联锁系统软件安全的检测。
除此之外, 对要投入使用的所有计算机联锁产品的联锁软件,在出厂前均要经过详细完备的功能测试，通过制式测试和出厂测试,有效地保证了计算机联锁产品的质量。
三、通信技术在铁路运行控制系统中的应用例如通信技术在青藏线ITCS列车运行控制系统中的应用青藏线列车运行控制系统采用了美国GE公司基于GSM—R和GPS技术，集车站联锁、区间虚拟闭塞和列车运行控制于一体的ITCS（Incremental Train Control System）增强行列车运行控制系统。
该系统大大的减少了现场设备的需求、力争达到技术一流以及无维修、少维护的要求、实现单线双方向列车追踪运行的目标。
列车运行状态及控制信息通过铁路移动通信系统GSM—R传输；全线不设轨道电路，采用以全球定位系统GPS为主、速度传感器为辅的列车定位方式；全线除7处采用计算机联锁的车站设有地面信号机、电动转辙机等轨旁设施外，其余38处采用ITCS联锁的车站仅设有电动转辙机等少量的轨旁设施，不设地面信号机；全线不设区间信号机。
闭塞方式采用基于GSM—R的无线闭塞方式，无线闭塞中心RBC的设置以车站为单位，沿线每一处车站都设有一个RBC，作为闭塞、车站信号状态及列车运行状态、列车控制、区间运行方向控制等信息的交换中心。
列车完整性检查通过列尾装置的机车部分HOT和列尾装置的列尾部分EOT之间通信实现，EOT每分钟通过专用数字电台（频率为450～480MHz）向HOT发送包括风管压力、车尾运动状态、车尾GPS定位等与列车完整性检查有关的信息，经HOT运算比较，经车载计算机综合运算，作出列车是否完整的判断。
结论：通信技术在高速铁路中的应用，除了无线通信技术、计算机连锁技术、通信技术等新技术的运用，还有更多高新的技术正在研发中，为的就是使高速铁路的信号设备及产品朝着智能化、信息化、综合化、通信信号一体化的方向快速发展。
加强综合型铁路通信技术，促使铁路信号控制系统的全面完善，更进一步的提高铁路运输的安全性和高效率性，促进列车运行中信号控制与管理进入一个以信息化为基础、以智能系统为标志的高新技术时代。
参考文献：[1]Wolfgang Kink.无线通信实现控制方案高效化[J].现代制造,2009,(30).[2]陈永生,徐金祥.上海轨道交通信号制式的多样性及其对策[J].城市轨道交通研究,2002(4):29[3] 张萍，赵阳.铁路车站计算机联锁控制系统的可靠性和安全性分析[J].中国安全科学学报，2003，4.[4] 当代中国铁路信号（1996-2000）编辑委员会.当代中国铁路信号（1999-2000）[M].北京：中国铁道出版社，2002.[5] 当代中国铁路信号（2001-2005）编辑委员会.当代中国铁路信号（2001-2005）[M].北京：中国铁道出版社，2007.[6] 黄鹏翔.信号专业发展之科技篇[J].铁道勘测与设计，2003，2：32-35.[7] 王峰铁路车站计算机联锁系统若干技术的探讨[学位论文]2005[8] 方亚非.Fang Yafei铁路车站计算机联锁系统的现状和发展趋势[期刊论文]-铁路通信信号工程技术2007,4。