现代通信技术跟系统
现代通信技术
第1章概论1.1 本章重点（1）通信系统的基本概念（2）通信系统的质量评价（3）通信网的组成（4）通信信道（5）现代通信技术的应用和发展1.2 内容要点1.2.1 通信概述1. 通信基本概念通信是指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信息传递和交换的过程。
·信源：消息的来源，是消息的产生者或接收者，提供消息的可以是人或机器。
·消息：通信系统要传送的对象，由信源传输，如语音、图像、文字或者某些物理参数等，语音及图像的编码常称为信源编码。
·信号：在通信系统中为传送消息而对其变换后传输的某种物理量，如电信号、声信号、光信号等。
信号是消息的载体。
·信令：通信系统进行控制操作或为用户服务的一类控制信号。
·信息：消息中的有效内容，消息内容的含量用信息量衡量。
2. 通信系统模型通信的任务是完成信息的传递和交换。
可用点对点通信的基本模型描述，如图1-1所示。
从该模型可以看出，要实现信息从一端向另一端的传递，必须包括5个部分：信息源、发送设备、信道、接收设备、受信者。
图1-1 通信系统的基本模型从通信网络的系统组成角度，可将其分为4个功能模块：接入模块、传输功能模块、控制功能模块与应用功能模块。
3. 通信系统的分类按通信业务分类·按传输内容：可分为单媒体通信与多媒体通信。
·按传输方向：可分为单向传输与交互传输。
·按传输带宽：可分为窄带通信与宽带通信。
·按传输时间：可分为实时通信与非实时通信。
按传输介质分类·有线通信：传输介质为电缆和光缆。
·无线通信：借助于电磁波在自由空间的传播来传输信号。
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：先对信号进行调制后再进行传输。
按信道中传输的信号分类可分为模拟通信和数字通信。
按收发者是否运动分类可分为固定通信和移动通信。
现代通信技术简介ppt课件
现代通信技术 现代通信手段 GPS全球定位系统
1
历史： 1492年哥伦布发现了新大陆，但派他去探险的西班牙
皇后半年后才得此消息。然而，在1969年7月20日美国 “阿波罗” l1号把人类第一次送上月球时，仅在1.3 s内， 这一振奋人心的消息就传遍了全世界。自20世纪50年代以 来，半导体技术和电子计算机技术的迅速发展，开创了现 代通信技术的新纪元。那么，现代通信技术包含哪些技术？ 现代通信手段有哪些？
(1) 无线寻呼系统。它是一种传送简单信息的单向呼 叫系统，是城市公用电话系统的一种补充通信方式，涉及 到移动通信技术、微电脑技术和市话交换技术，它主要由 寻呼控制中心(即基站)和寻呼接收器组成。
7
(2)微小型移动通讯系统
中国移动2G网络采用GSM标准 TD-SCDMA标准（中国） 中国联通2G网络采用GSM标准 WCDMA标准（欧洲） 中国电信2G网络采用CDMA标准 CDMA2000 EVDO（美国）
3
二、现代通信手段 现代通信手段主要包括卫星通信、光纤通信、移动通 信和计算机通信这四种。 1. 卫星通信 自1957年前苏联发射第一颗人造地球卫 星以来，人造卫星即被广泛应用于通信、广播、电视等领 域。卫星通信是微波通信的一种。它是利用人造地球卫星 作为中继站，来转发无线电波而进行的两个或多个地球站 之间的通信。具有通信容量大、覆盖面积广、传输损伤小、 抗干扰能力强等优点。
10
三、GPS全球定位系统 GPS是 “全球定位系统”。它由人造卫星、地面监 控系统以及用户手中具有接收和发送功能的仪器三部分组 成。使用全球定位系统时，人造卫星、地面监控系统和用 户手中的接收器确定用户在地球上所处的相对位置，并将 结果返回给用户，这样用户就可以知道自己所处的位置了。
通信技术的网络管理与系统维护方法
通信技术的网络管理与系统维护方法随着现代通信技术的快速发展，网络管理与系统维护成为了当代通信行业不可或缺的重要任务。
网络管理是指监测、维护和控制网络的过程，而系统维护则是确保整个通信系统的稳定运行和高效性能的关键。
在实施网络管理和系统维护时，以下几个方法是必不可少的：1. 定期网络巡检和故障诊断：网络巡检是指定期对网络进行检查和评估，以确保其正常运行和高效性能。
这包括检查硬件设备、网络配置、安全性、带宽利用率等方面。
故障诊断则是在出现网络故障时迅速定位问题，并采取相应的措施进行修复。
通过定期网络巡检和故障诊断，可以快速发现问题并及时解决，提高网络的可靠性和稳定性。
2. 网络监控与性能优化：网络监控是指实时监测网络的工作状况，包括网络流量、带宽利用率、延迟等指标。
通过网络监控，管理员可以及时发现网络异常和瓶颈，以便采取相应的措施进行优化。
性能优化涉及调整网络配置、增加带宽、优化路由等方面，以提高网络的速度、可靠性和稳定性。
3. 安全管理与防护措施：网络安全是网络管理与系统维护中非常重要的一个方面。
管理员需要采取一系列的措施来保护通信系统免受恶意攻击和数据泄露的威胁。
这包括使用防火墙、入侵检测系统、加密技术等来保护网络的安全性。
员工的安全意识培训和密码管理也是必不可少的。
4. 数据备份与恢复：数据备份是指定期将关键数据进行备份，以防止数据丢失和系统崩溃时无法恢复。
管理员需要制定合适的数据备份策略，包括备份频率、备份介质等，并定期测试数据恢复的可行性。
在系统崩溃或数据丢失时，能够快速恢复数据是保证通信系统连续运行的重要手段。
5. 软件升级和维护：定期对网络设备和通信软件进行升级和维护是确保系统稳定性和安全性的关键。
新的软件版本通常包含错误修复、安全漏洞修补等更新，能够提供更好的性能和稳定性。
同时，软件维护也包括对软件的优化和补丁更新，以确保系统在长期运行过程中的高效性和稳定性。
综上所述，通信技术的网络管理与系统维护方法是确保通信系统正常运行和高效性能的关键。
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。
通信网络系统与信息系统
通信网络系统与信息系统随着科技的不断发展和社会进步的需要，通信网络系统和信息系统成为现代社会中不可或缺的重要组成部分。
通信网络系统是指通过一定的技术手段，将信息传输和交换的网络系统，而信息系统则涉及到信息的处理和管理。
本文将从不同角度探讨通信网络系统和信息系统的定义、作用、发展以及现实中的应用。
一、通信网络系统的定义与作用通信网络系统是由多个通信设备和通信线路组成的网络，用于实现信息的传输和交换。
它通过电信设备、卫星系统以及光纤传输等技术手段，将信息从发送方传递到接收方。
通信网络系统在现代社会中具有以下作用：1. 实现信息传输：通信网络系统通过不同的传输媒介，如电话、电报、互联网等，将信息快速、准确地传递到指定的目标。
2. 促进信息共享：通信网络系统将信息从一个地方传递到另一个地方，实现了信息的共享和传播，加快了各种资源的整合和利用。
3. 支持远程通信：通信网络系统使得人们可以通过远距离的方式进行交流，不受时间和空间的限制，提高了工作效率和便捷性。
4. 促进社会发展：通信网络系统为社会经济的发展提供了基础设施支持，促进了信息技术的应用和社会的数字化转型。
二、信息系统的定义与作用信息系统是指利用计算机等信息技术手段，进行信息处理和管理的系统。
它包括了数据的收集、存储、处理和输出等环节，旨在提高信息的利用效率和决策的准确性。
信息系统在现代社会中具有以下作用：1. 数据管理与处理：信息系统能够对大量的数据进行管理和处理，实现数据的快速检索、更新和分析，提供决策支持和信息查询服务。
2. 优化业务流程：信息系统通过自动化和集成化的方式，优化和简化了各类业务流程，提高了工作效率和服务质量。
3. 知识管理与创新：信息系统能够收集和整理知识，提供知识库和专业咨询，促进企业的创新和知识的共享。
4. 信息安全与风险管理：信息系统可以对数据进行安全控制和风险评估，保护数据的机密性和完整性，防止信息的泄露和遗失。
三、通信网络系统与信息系统的发展随着信息技术的不断进步，通信网络系统和信息系统也在不断发展和创新。
现代通信理论与技术P9系统分析与设计XXXX.pdf
Pe
1 2
P(0 s1 ) P(1 s0 )
=
1 2
erfc
A 2σ
1 2
e
rfc
γ 2
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相干FSK系统的误码率
因为FSK信号的平均功率为
S
=
1 2
A2 cos2ωc1t A2 cos2ωc0t
A2 2
噪声功率为σ2，所以平均功率信噪比为
γ
A2 2σ 2
相干FSK系统的误码率：
通信系统的性能指标； 数字载波通信系统的抗噪声性能分析； 数字通信系统的通信链路分析； 数字通信系统设计。
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5
9.1 通信系统的主要性能指标 （Performance Measurements of
Communication Systems）
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6
通信的任务是传递信息，传输信息的有效 性和可靠性是通信系统最主要的性能指标。
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误码率的计算:
发 送 端 用 s1(t) 传 送 码 元“1”时，r(t)的条 件概 率密度函数和误码率分别 为：
p(r s1 )
1
(r-A)2
e 2 2
2
V
P(0 s1 ) p(r s1 )dr
发送端用s0(t)传送码元“0”时， r(t)的条件概率 密度函数和误码率分别为：
A
cos
0
c
t
0 t Tb , 以概率1 P传送码元“1”时 0 t Tb , 以概率P传送码元“0”时
带通滤波器让有用信号完整地通过，最大限度地 抑制输入噪声，其输出为
ri (t ) = s ASK (t ) + ni (t )
现代移动通信技术与系统-第3章 WCDMA移动通信系统
R5版本在核心网（Core Network，CN）方 面，在R4基础上增加了IP多媒体子系统（IMS）， 它和PS域一起实现了实时和非实时的多媒体业务， 并可实现与CS域的互操作，包括IMS子系统的R5 版本网络结构如图3-9所示。
图3-9 含IMS子系统的R5版本网络结构
4．R6版本网络结构
表3-1
接口名称
UTRAN接口和协议
接口位置 协 议
Iu
Iur Iub Uu
CN-UTRAN
RNC-RNC RNC-Node B Node B-UE
RANAP
RNSAP NBAP WCDMA
3．核心网（CN）
核心网承担各种类型业务的提供以 及定义，包括用户的描述信息、用户业 务的定义还有相应的一些其他过程。 UMTS核心网负责内部所有的语音 呼叫、数据连接和交换，以及与其他网 络的连接和路由选择的实现。不同协议 版本核心网之间存在一定的差异。
DRNC不与CN直接相连。DRNC控制 UE使用的小区资源，可以进行宏分集合并、 分裂。 和SRNC不同的是，DRNC不对用户平 面的数据进行数据链路层的处理，而在Iub 和Iur接口间进行透明的数据传输。
（4）UTRAN接口与协议
UTRAN接口均为开放的标准接口， 不同厂家的设备可以很容易地互联互通。 UTRAN接口和协议如表3-1所示。
（3）CRNC、SRNC、DRNC的概念
① 控制无线网络控制器（CRNC）：控制Node B的操作与维护、接入控制等功能，并与Node B直接存在物理连接的RNC称为Node B的控制 无线网络控制器（CRNC）。CRNC负责管理 整个小区的资源，命令Node B配置、重配置或 删除对小区资源的使用。
WCDMA系统支持与GSM系统之间 的切换，WCDMA系统能与GSM系统协 同工作，能够在引入WCDMA后达到增 加GSM覆盖的目的。
现代通信与通信指挥管理信息系统技术
现代通信与通信指挥管理信息系统技术摘要：随着科技水平不断的发展，通讯工程越来越受重视。
在现代通信工程中对数据的传输要求越来越高，如何做好数据传输的快速准确性成为了当下需要重点关注的问题。
指挥管理系统作为从军事领域衍生来的新概念，在通信领域有着重要的作用。
从平台建设到应用效果，指挥管理系统都有着良好的表现。
关键词：指挥管理；信息系统；通信工程引言随着国民经济的不断上升，人们物质生活水平得到日益提高，对现代化信息技术的应用也提出了较高要求，因此，加强现代通信和通信指挥管理信息系统技术势在必行，只有不断提高技术水平，才能促进社会发展。
1现代通信技术的基础特点在现代通信中，宽带化具体是指扩大信息运输的速率和范畴，简单来说就是在相同时间里信息传递的效率高，容量大。
现阶段，因为通信渐渐向数字化方向改变，那么宽带化便是说通信路线可传递的讯号、数字等方面的比特率逐渐攀升。
但针对一些传递频带非常广的数字讯号，则一定要加强光纤的使用。
在当代环境中，全面发展现已成为现代通信技术的核心特点。
所谓全面化，其是指将互联网、所有通信业务，还有技术有效融合起来，让现代通信技术的类型、服务内容以及范畴变得越来越广，并且配备数据、语音、视频等通信功能。
若将其进行数字化处置后，并且在现代通信设施上较方便开展大面积制造和统一式管理，因此，在技术上可以使用有关软件展开处置、掌控和管理。
2现代通信与通信指挥管理信息系统技术应用策略2.1系统中的应用软件需要注意的是：通信指挥管理信息系统中的应用软件部分，是十分不容忽视的，在此系统中，软件才是重点，系统中硬件价格虽然逐渐下降，但应用软件却伴随系统性能的大幅度提高变得愈来愈繁杂、涉及范围广，将有些软件的价格与整体系统成本做对比，其中前者占据后者的65%-70%左右。
不难发现，软件质量已然成为衡量各个大、中型电子信息系统工程研发告捷的重要因素。
通信指挥管理信息系统应用软件通常包括以下几种：首先，是一些类似于数据库处置、文电处置、安全保密、图像图形处置等相同性质的应用软件。
现代通信与通信指挥管理信息系统技术
现代通信与通信指挥管理信息系统技术摘要：军事通信和通信指挥管理信息系统是现代综合电子信息系统的重要组成部分。
论述了现代军事通信系统的短波通信、超短波通信、卫星通信、散射通信、流星余迹通信、军事光通信等多种传输手段、军事认知无线电等特点和发展趋势及新技术、关键技术，并论述了通信指挥管理信息系统相关技术。
关键词：军事通信；指挥管理；信息处理；认知无线电；网络管理未来作战需要通信设备具有高效的机动通信能力、可靠的再生保障能力、电磁环境和电磁兼容性。
通信和举报设备必须实施信息传输和处理能力。
系统必须有良好的顶层设计和相互兼容的开放标准。
系统必须形成路由优化协议。
要着眼于联合作战的要求，突出各种通信手段的融合。
强调通信平台和武器平台之间的相互连接，以满足无缝链接的要求。
通信设备系统要适应新技术开发的要求等。
1卫星通信指挥系统卫星通信指挥系统是指利用卫星通信技术提供移动业务，指挥通信信息的传输、传输、存储和处理的通信系统。
卫星通信指挥系统具有非常典型的特点，通过卫星中继站向所有用户提供各种移动通信业务。
因此，卫星移动通信系统本质上是现代移动通信和传统卫星通信相结合而诞生的产品。
1.1CDMA的应用在卫星通信指挥系统中，由于CDMA具有许多无可取代的独特优点，因此得到了非常广泛的应用。
CDMA应用的主要优势如下：（1）容量限制比较小，可以顺利地增加用户；（2）可以扩频增益，相邻波束之间可以使用的频率一样，频率具有很强的复用能力；（3）在宽带信息传输中具有良好的抗多径衰落性能；（4）具有良好的软切换功能，可以运用语音激活功能极大地提高容量；（5）具有良好的抗干扰能力强，信号频谱的接收和扩展保护性和隐蔽性良好。
1.2多址访问方式卫星通信系统的一个显著特点便是具有多点对多点或多址访问的通信能力。
其多址方式主要包括FDMA、SDMA、TDMA和CDMA，与地面上的移动通信中的多址方式极为相似。
卫星通信系统的独特优势表现在其多址访问能力。
现代通信系统中的多信道技术
现代通信系统中的多信道技术在当今信息飞速传递的时代，通信技术的发展日新月异，为我们的生活带来了极大的便利。
其中，多信道技术作为现代通信系统中的一项关键技术，发挥着举足轻重的作用。
多信道技术，简单来说，就是在同一通信系统中同时使用多个信道来传输信息。
这就好比在一条宽阔的马路上划分出多个车道，让不同类型、不同方向的车辆能够同时有序行驶，从而大大提高了道路的通行能力。
在通信领域，多信道技术的作用也是类似的，它能够显著提升通信系统的容量、可靠性和灵活性。
想象一下，在一个繁忙的城市中，人们需要通过电话、网络等方式进行大量的信息交流。
如果只有一个信道可用，就像只有一条狭窄的道路，信息的传输必然会受到限制，出现拥堵和延迟。
而多信道技术的出现，就如同开辟了多条宽敞的道路，让信息能够快速、顺畅地流动。
那么，多信道技术是如何实现的呢？其中一种常见的方式是通过频率分割。
我们知道，电磁波具有不同的频率，就像不同颜色的光具有不同的波长一样。
多信道技术可以将可用的频谱资源划分成多个不同的频段，每个频段作为一个独立的信道进行信息传输。
这样，不同的用户或者不同类型的信息就可以在不同的频段上同时传输，互不干扰。
另一种实现多信道技术的方式是时分复用。
这就好比将时间分成许多小段，每个小段分配给不同的用户或者信息进行传输。
在一个特定的时间段内，只有一个用户或者信息能够占用信道进行传输，然后按照一定的顺序轮流进行，从而实现多个用户或信息在同一信道上的分时传输。
除了频率分割和时分复用，码分多址也是一种重要的多信道技术。
在这种技术中，每个用户被分配一个独特的编码，通过这些编码来区分不同用户的信号。
多个用户可以同时在同一频段上传输信号，接收端通过相应的解码技术来正确接收和识别属于自己的信息。
多信道技术在现代通信系统中的应用非常广泛。
在移动通信领域，我们熟知的 4G、5G 网络都广泛采用了多信道技术。
比如 5G 网络，通过使用多个频段和先进的多信道技术，实现了超高的数据传输速率和超低的延迟，让我们能够在瞬间下载高清电影、进行流畅的高清视频通话，以及实现各种智能设备之间的快速互联。
现代通信技术—蜂窝移动通信系统
H0
30PT
120d
(A/ m)
重庆邮电学院 通信与信息工程学院 张祖凡
直射波
• 单位面积上的电波功率密度S为
S
PT
4d
2
(W
/
m2 )
• 若用天线增益为GT的方向性天线取代各向同性天线， 则上述公式应改写为:
E0
30PTGT (V / m) d
H0
30PTGT ( A / m)
120d
S
PT GT
式中，v为车速，λ为波长，fm为θi=0°时的最大多普勒频
重庆邮电学院 通信与信息工程学院 张祖凡
直射波
• 当收、发天线增益为0dB，即当GR=GT=1时，接收天线 上获得的功率为
PR
PT
4d
2
由上式可见，自由空间传播损耗Lfs可定义为
Lfs
PT PR
4d
2
[Lfs](dB) 32.44 201gd (km) 201gf (MH z )
多径效应与瑞利衰落
假设基站发射的信号为
S0 a0 exp[ j(0t 0 )]
式中，ω0为载波角频率，φ0为载波初相。经反射(或散射)
到达接收天线的第i个信号为Si(t)，其振幅为αi, 相移为φi。
假设Si(t)与移动台运动方向之间的夹角为θi, 其多普勒频
移值为
fi
cosi
fm cosi
1/ 2 1/ 2
(*)
Rv
c sin c sin
c c
cos2 cos2
1/ 2 1/ 2
(**)
式中，εc是反射媒质的等效复介电常数，它与反射媒质
的相对介电常数εr、电导率δ和工作波长λ有关，即
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。
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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
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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。
现代通信系统总结报告
现代通信系统总结报告
随着科技的不断发展，现代通信系统逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
现代通信系统指的是利用电子设备和技术进行信息传递和交流的系统。
本文将对现代通信系统进行简要总结。
首先，现代通信系统的主要特点是高效快速。
传统的通信方式，如书信和信鸽传递信息，需要花费大量时间和精力，而现代通信系统可以通过邮件、短信、电话和互联网等方式实现即时通讯。
这大大提高了信息的传递速度和效率，减少了时间和空间的限制。
其次，现代通信系统的覆盖范围广泛。
无论是城市还是农村，现代通信系统都可以实现全天候、全方位的信息交流。
无线电通信技术的发展，使移动电话能够在几乎任何地方都能接收信号，而互联网的普及，使得人们可以通过网络实现远程交流。
这为人们的生活带来了巨大的便利。
再次，现代通信系统的通信方式多样化。
除了传统的文字、语音和图片信息外，现代通信系统还可以通过视频通话和多媒体信息传输等方式方便地进行交流。
这不仅丰富了交流的内容和形式，也提高了沟通的效果和质量。
最后，现代通信系统注重保护隐私和信息安全。
随着信息技术的发展，大量的个人和机密信息被存储和传输，保护隐私和信息安全成为现代通信系统的重要任务。
各种加密技术和安全措施得到广泛应用，确保了通信内容和数据的安全性和可靠性。
综上所述，现代通信系统以其高效快速、广泛覆盖、多样化的通信方式以及信息安全保护的特点，成为人们不可或缺的重要工具。
随着科技的不断进步，现代通信系统将更好地满足人们对信息交流和沟通的需求，为人类社会的发展做出更大的贡献。
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。
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。
现代通信技术移动通信PPT37页
一、 邻道干扰 邻道干扰是指相邻或相近的频道信号所造成的干扰。 二、 远近效应 当两个移动台距基站的距离不同，而以相同的频率和相同的功率发送信号时，则基站接收来自远端移动台的有用信号将淹没在近端移动台所发送的信号之中，这种由于接收点位置不同，使得发信机与基站之间的路径损耗不同，而引起的接收功率下降被称之为远近效应。
下图给出了一典型的蜂窝移动通信系统。
二、 组网原则 1.蜂窝组网思路 随着移动通信用户数量的不断增加，业务范围的不断扩大，频率资源和可用频道数之间的矛盾日益突出。采用蜂窝组网方式的目的在于解决常规移动通信系统频谱匮乏、容量小、服务质量差和频谱利用率低等问题。
二、 频道间隔 相邻频道间隔为200kHz，每个频道采用时分多址接入方式共分为8个时隙，即8个频道(全速率)，那么每个信道占用带宽为(200kHz/8)=25kHz。如果将来GSM采用半速率话音编码，那么每个频道将能容纳16个半速率频道，从而可达到提高频率利用率的目标。
三、 双工收发间隔 双工收发间隔为45MHz。 四、 频道配置 在900MHz频段的数字蜂窝移动通信系统中，采用了等间隔频道配置方式。
5.1.3 移动通信工作频段 在陆地移动通信系统中，主要采用 甚高频(VHF)频段(30～300MHz)和特 高频(UHF)频段(300～3000MHz)作为 其无线通信频率。
5.2 数字移动通信原理 5.2.1 数字移动通信中所采用的主要技术 5.2.2 抗干扰技术
四、 软切换 软切换是指当一个移动台需要与新基站进行通信时，并不先中断与原有基站的联系，因而软切换只能在相同频率的CDMA信道间进行，这样位于两个基站覆盖区交界处的移动台可以在不间断通信的条件下实现业务信道的切换，从而大大减少由于切换所带来的掉话，保证了通信的可靠性。
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现代通信技术与系统陆韬编著注：本教材已由武汉大学出版社出版版权所有，翻录必究二O O 八年七月武汉大学出版社第9章有线通信综合接入网技术宽带互联网的组网结构分为“用户接入网”和“城域骨干网+长途广域网”两部分；宽带接入网是使用最广泛,发展技术较快的重要通信技术,代表着通信网络的主要组成部分。
本章叙述了宽带互联接入网的主流组网技术和发展的新标准，共分为四个部分：第1节概述了通信宽带互联网组网概念与国际规范；第2节简述了通信宽带铜线接入技术；第3节简述了通信网宽带光纤接入技术；第4节简述了用户综合通信网组网技术；其中第2-4节均为最新通信接入网技术的技术发展成果；整章内容构成了通信接入网络的基础理论要点，具有很强的实用性。
§9-1宽带互联网组网技术概论§9-1-1 通信接入网概论1.通信接入网概论根据ITU-T建议G.902的定义：通信接入网(AN)是由通信业务节点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间的一系列通信业务传输设施所组成的，该设施受到通信运营商（电信公司）的监控、配置和管理。
它主要包括用户终端设备、用户线传输系统和通信业务节点接口设备等三大部分。
其功能主要是将用户的各种通信业务信息汇聚传送至电信公司的通信系统（如节点机房等）。
我国自20世纪90年代（1990年之后）开始，大量采用全塑铜芯双绞线市内通信电缆，敷设于通信用户与电信局（交接箱、节点机房等）之间，形成了庞大的通信电缆（属于“一类双绞线”）接入网的特点；目前城市通信机房一般分为“交换传输中心机房（监控中心）”和“小区节点机房（无人职守）”两大类，每个中心机房统一监管若干个小区节点机房，通过（单模）光纤传输系统，疏导其通信业务量；每个小区节点机房则汇聚其自然地域范围内的所有通信用户，一般每个小区节点机房的用户区域半径在2.5Km以内，最大不超过5.0Km，用户总数一般不超过1.5万户。
接入技术可以分为有线接入技术和无线接入技术两大类，目前向用户提供宽带业务的主要有基于铜线的ADSL技术、光纤接入（EPON、GPON）技术、基于HFC的Cable Modem及宽带无线等接入方式，而ADSL和光纤两种接入方式占了95%以上的市场份额。
本章主要介绍有线通信接入技术。
2．接入网的定义根据ITU-T建议G.902的定义：接入网(AN)是由业务节点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体所组成的电信承载系统，并可通过标准管理（Q3）接口进行配置和管理。
它通常包含用户线传输系统、复用设备、数字交叉连接设备和用户网络接口设备。
其主要的作用包括复用和传输功能，但一般不包括交换功能，并且独立于交换机。
另外接入网对用户信令是透明的，不做处理，相应的信令处理由SN完成。
图9.1接入网的系统组成示意图ITU-T接入网的主要设计目标如下：(1) 支持各类综合电信业务的接入。
将接入网从具体的业务网中剥离出来，成为一种独立于具体业务网的基础接入平台，以支持电话、宽带、IPTV等各类电信业务接入，有利于降低接入网的建设成本。
(2) 开放、标准化SNI接口。
将接入网与本地交换设备之间的接口，即SNI接口由专用接口定义为标准化的开放接口，这样AN设备和交换设备就可以由不同的厂商提供，为大量企业参与接入设备市场的竞争提供了技术保证，有利于设备价格的下降。
(3) 独立于SN的网络管理系统。
该网管系统通过标准化的接口连接TMN，由TMN实施对接入网的操作、维护和管理。
以上对接入网的定义，既包括了窄带接入网又包括了宽带接入网。
通常宽带与窄带的划分标准是用户网络接口上的速率，即将以分组交换方式为基础，把用户网络接口上的最大接入速率超过2 Mb/s 的用户接入系统称为宽带接入，对最小接入速率则没有限制；窄带接入系统是基于传统的64 kb/s的电路交换方式发展而来的，对基于IP的高速数据业务支持能力较差。
3．接入网的范围定界接入网覆盖的范围由三个接口界定，如图9.1所示。
网络侧经SNI与业务节点(SN)相连，CPE可以是简单的一个终端，也可以是一个复杂的局域网或其他任意的用户专用网。
TMN侧可通过标准管理接口Q3对接入网设备进行配置和管理。
其中SN是提供业务的实体，比如SN可以是本地交换机、IP路由器、租用线业务节点或特定配置的视频点播(VOD)等。
接入网允许与多个SN相连，既可以接入多个支持不同业务的SN，也可以接入支持相同业务的多个SN。
图9.2 接入网的一般物理结构示意图4．接入网的一般物理结构接入网从物理上可分为馈线段、配线段和引入线段，图9.2为接入网的一般物理结构。
连接业务节点和局端设备之间的部分称为馈线段，接入网的局端设备可以放在机房内，即和业务节点放在一起，也可以放在机房外，如某个小区中心、马路边或写字楼内。
如果局端设备与业务节点放在一起，则局端设备一般通过电接口与业务节点直连；如果局端设备没有与业务节点放在一起，则馈线段一般采用有源光接入技术，如SDH、PDH等。
网络拓扑结构可以是环型或星型。
连接局端设备和远端设备之间的部分称为配线段，远端设备一般放在马路边、小区中心、大楼内、用户办公室或用户家中，局端设备和远端设备之间可采用无源光纤、无线或铜线方式传输。
网络拓扑结构可以是星型或树型。
引入线部分的传输媒介一般为铜线或无线。
§9-1-2主要功能和协议参考模型1．接入网的功能模型接入网的功能结构分为五个基本功能组：用户口功能(UPF)、业务口功能(SPF)、核心功能(CF)、传送功能(TF)和接入网系统管理功能(AN-SMF)，其结构如图9.3所示。
图9.3接入网的功能结构示意图（1）用户口功能用户口功能的主要作用是将特定UNI的要求与核心功能和管理功能相适配，它完成的主要功能有：终结UNI功能、A/D转换和信令转换、UNI的激活与去激活、UNI承载通路/承载能力的处理、UNI的测试。
（2）业务口功能业务口功能的主要作用是将特定SNI规定的要求与公用承载通路相适配以便核心功能处理，也负责选择有关的信息以便在AN-SMF中进行处理，主要功能有：终结SNI功能、将承载通路的需要和即时的管理及操作需要映射进核心的功能、对特定的SNI所需的协议进行协议映射，以及SNI的测试。
（3）核心功能核心功能的主要作用是负责将个别用户承载通路或业务口承载通路的要求与公用传送承载通路相适配。
核心功能可以在接入网内分配，具体包括：接入承载通路的处理、承载通路集中、信令和分组信息的复用、A TM传送承载通路的仿真及管理和控制。
（4）传送功能传送功能的主要作用是为接入网中不同地点之间公用承载通路的传送提供通道，也为所用传输媒介提供媒介适配功能，主要功能有：复用功能、交叉连接功能、管理功能、物理媒介功能等。
（5）接入网系统管理功能接入网系统管理功能的主要作用是协调接入网内UPF、SPF、CF 和TF 的指配、操作和维护，也负责协调用户终端(经UNI)和业务节点(经SNI)的操作功能, 主要功能有：配置和控制功能、指配协调功能、故障监测和指示功能、用户信息和性能数据收集功能、安全控制功能、资源管理功能、对UPF和SN协调的即时管理和操作功能。
2．接入网的参考模型接入网的功能结构实际是以ITU-T G.803建议的分层模型为基础的，而分层模型则定义了构成接入网的各实体之间的相互配合关系，接入网的通用协议参考模型如图9.4所示。
其中电路层面向电路层接入点之间信息的承载模式，例如电路模式、分组模式、帧中继模式、A TM模式等。
图9.4接入网通用协议参考模型示意图通道层定义了通道层接入点之间信息的传递方式，并为电路层提供透明的通道，如PDH、SDH 、ATM及其他类型的通道。
传输媒介层则与具体的传输媒介相关，相当于OSI的物理层，它可以是铜线系统(xDSL)、光纤接入系统、无线接入系统、混合接入系统等，而具体的传输媒介可以是双绞线、光纤、无线或同轴光纤混合方式等。
接入承载处理功能位于电路层之上，主要用于用户承载体、用户信令及控制与管理。
§9-1-3接入网的接口与分类接入网有三种主要接口，即业务节点接口、用户网络接口和维护管理接口等。
1．业务节点接口(SNI)SNI是接入网和SN之间的接口，可分为支持单一接入的SNI和综合接入的SNI。
目前支持单一接入的SNI主要有模拟Z接口和数字V接口两大类，其中Z接口对应于UNI的模拟2线音频接口，可提供模拟电话业务或模拟租用线业务；数字V接口主要包括ITU-T定义的V1-V5，其中V1、V3和Ｖ4仅用于N-ISDN，V2接口虽然可以连接本地或远端的数字通信业务，但在具体的使用中其通路类型、通路分配方式和信令规范也难以达到标准化程度，影响了应用的经济性。
支持综合接入的标准化接口目前有V5接口和以A TM为基础支持宽带综合接入的VB5接口，但VB5目前尚在制定中，还很不完善。
2．用户网络接口(UNI)UNI在用户侧，接入网经由用户网络接口与用户宅用设备(CPE)或用户驻地网(CPN)相连。
用户网络接口主要有传统的模拟电话Z 接口、ISDN基本速率接口、ISDN 基群速率接口、ATM 接口、E1接口、以太网接口，以及其他接口。
用户终端可以是计算机、普通电话机或其他电信终端设备。
用户驻地网可以是局域网或其他任何专用通信网。
3．维护管理接口(Q3)维护管理接口是电信管理网与电信网各部分的标准接口。
接入网也是经Q3接口与电信管理网(TMN)相连，以方便TMN管理功能的实施。
4．接入网的分类根据宽带接入网采用的传输媒介和传输技术的不同，接入网可分为宽带有线接入网和宽带无线接入网两大类。
宽带有线接入网技术主要包括：基于双绞线的xDSL技术、基于HFC网(光纤和同轴电缆混合网)的Cable Modem技术、光纤接入网技术等。
宽带无线接入网技术主要包括：3.5 GHz固定无线接入、LMDS等。
§9-1-4 V5接口1.V5接口概述V5的概念最初由美国Bellcore（贝尔实验室）提出，它是专为接入网的发展而提出的本地交换机(LE)和接入网之间的新型数字接口，属于SNI范畴。
20世纪90年代初，随着通信网的数字化，业务的综合化，以及光纤和数字用户传输系统大量引入，要求LE提供数字用户接入的能力。
而ITU-T 已经定义的V1～V4接口都不够标准化，很难满足应用中的实际需求。
V5接口正是为了适应接入网范围内多种传输媒介、多种接入配置、多种业务并存的情况而提出的，根据速率的不同，V5接口分为V5.1和V5.2接口。
由于这一新接口规范的重要性和迫切性，ITU-T第13组于1994年以加速程序分别通过了V5.1接口的G.964建议和V5.2 接口的G.965建议。
与V5接口相关的标准还涉及V5.1和V5.2接口的测试规范、具有V5接口的AN/LE设备的配置管理、故障管理和性能管理等方面。