现代通信原理第三章
现代通讯原理第三单元
频率范围 /MHz
1~100
信号衰减 高
电磁干扰 一般
STP电缆 1~150
高
小
同轴电缆 1~1000
低
小
机械工业出版社 2004年1月
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3.1.2微波中继信道
微波频段的频率范围一般在几百兆赫至几十吉 赫，其传输特点是在自由空间沿视距传输。由 于受地形和天线高度的限制，两点间的传输距 离一般为30~50 km，当进行长距离通信时，需 要在中间建立多个中继站图
机械工业出版社 2004年1月
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第3章 信道
本章的讨论思路：通过介绍实际信道的 例子，在此基础上归纳信道的特性阐述 信道的数学模型，最后简介了信道容量 的概念。
要求：注重了解各种实际信道的特点， 掌握信道的数学模型，简单运用信道容 量公式解决实际问题。
机械工业出版社 2004年1月
3
第3章的主要内容
通信原理
机械工业出版社 2004年1月
1
第3章 信道
本章教学目的：了解各种实际信道、信道的数 学模型和信道容量的概念。
说明：信道是指以传输媒质为基础的信号通道。 它与发送设备、接收设备一起组成通信系统。 没有信道，通信就无法进行；信道的好坏直接 影响通信的质量。因此，有必要研究信道，根 据信道的特点，正确地选用信道，合理地设计 收发信设备，使通信系统达到最佳。
n
ai (t) cos wc[t i (t)]
i 1
式中， ai(t)为从第i条路径到达接收端的信号振幅，τi(t)为第 i条路径的传输时延。传输时延可以转换为相位的形式， 即源自r(t)= n式中
i1 ai (t) cφoi(st[)w=c-(ωt)cτi(t)(t)]
天津大学现代通信原理课后习题答案(1-4章)
天津大学现代通信原理课后习题答案(1-4章)《现代通信原理》课后习题解答第一章绪论1-1设英文字母C出现的概率为0.023，E出现的概率为0.105,试求C与E的信息量。
11IClog2log25.44bit解：p(某)0.023IElog213.25bit0.1051-2设某地方的天气预报晴占4/8，阴占2/8，小雨占1/8，大雨占1/8，试求各每个消息的信息量。
解：8log21bit晴：阴：2bit小雨：3bit大雨：3bit。
41-3设有四个信息A、B、C、D分别以概率1/4，1/8，1/8和1/2传递，每一消息的出现的是相互独立的。
试计算其平均信息量。
解：1111H(某)P(A)log2P(B)log2P(C)log2P(D)log2P(A)P(B)P(C)P(D)11111111log2log2log2log211114882()()()()48821.75bit/符号1-4一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率分别为0.4，0.3，0.2，0.1。
求该信号源的平均信息量与信息传输速率。
解：111H(某)0.4log20.3log20.2log20.40.30.210.2log21.84bit/符号0.21.841840bit/1061-5设一信息源的输出由128个不同的符号组成，其中16个出现的概率为1/32，R其余112个出现概率为1/224，信息源每秒钟发1000个符号，且每个符号彼此独立，试计算该信息源的平均信息速率。
11解:H(某)16(1/32)log2112(1/224)log2(1/32)(1/224)6.405bit/符号Rb6.40510006405bit/第1页共26页1-6设一数字传输系统传递二进制码元的速率为1200B，试求该系统的信息传输速率，若该系统改为8进制码元传递，传码率仍为1200B，此时信息传输速率又为多少？解:Rb=RB=1200b/RbRBlog2N1200log28120033600b/1-7已知二进制数字信号的传输速率为2400b/。
(完整版)现代通信原理复习资料整合
现代通信原理教学要求第一章绪论1通信、通信系统的定义；通信：从一地向另一地传递消息（信息或消息的传输和交换）；通信系统：实现消息传递所需的一切技术设备和信道的总和称为通信系统2•通信系统的一般模型及各框图作用；信息源：消息的发源地，把各种消息转换成原始电信号（称为消息信号或基带信号）。
发送设备：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。
信道：传输信号的物理媒质。
噪声源：不是人为加入的设备，而是信道中的噪声以及通信系统其它各处噪声的集中表示。
接收设备：功能是放大和反变换（如滤波、译码、解调等），其目的是从受到干扰和减损的接收信号中正确恢复原始电信号。
受信者（信宿）：传送消息的目的地。
（将原始电信号还原成相应的消息）。
3•基带信号、频带信号、模拟信号、数字信号的含义；基带信号：信息源把各种消息转换成原始电信号的信号。
频带信号（带通信号）：（经过调制以后的信号称为已调信号，特点：携带信息，适合在信道中传输）信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频。
模拟信号（连续信号）：凡信号参量的取值连续（不可数，无穷多），称为模拟信号。
数字信号（离散信号）：凡信号参量只可能取有限个值，称为数字信号。
信源编码与译码：信源编码的作用是提高信息传输的有效性，完成模/数（A/D）转换；信源译码是信源编码的逆过程。
信道编码与译码：数字信号在信道传输时会因为各种原因产生差错，为了减少差错则在信息码中按照一定的规则加入监督码，组成抗干扰编码，接收端译码器则按照一定规则解码，发现错误或纠正错误，从而提高心态的抗干扰能力（提高可靠性）。
数字调制与解调：数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的频带信号。
数字解调就是采用相干解调或非相干解调还原为数字基带信号。
同步：同步是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。
（载波同步、位同步、群同步和网同步）。
数字通信的主要特点：（1）抗干扰能力强而且噪声不累加；（2）差错可控；（3）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；（4）易于集成化，从而使通信设备微型化；（5）易于加密处理，且保密强度高。
（精选）现代通信原理与技术课后答案完整版-张辉第三章
第三章3-1解：由信道的幅频特性和相频特性可以得出信道的传输函数为：()dt j e K H ωω-=0()()ωωπωd e H t H tj ⋅=⎰∞+∞-21ωπωωd e e K t j t j d ⋅=⎰∞+∞--021()ωπωd e K d t t j -∞+∞-⎰=021()d t t K -=δ0∴信号s(t)通过该信道后的输出信号s o (t)的时域表达式为：()()()t H t s t s o *=()()d t t K t s -*=δ0()d t t s K -=0可见，信号s(t)通过该信道后信号幅度变为K 0，时间上延迟了t d 。
3-2 解：设)()(ωH t h ⇔传输函数：sssT j s T js s T j s seT e T T e T TH ωωωωω---++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=4242cos 12)(22冲激响应：)(21)2(2)(4)(s s s s T t T t T t T t h -+-+=δδδ 输出信号：)(21)2(2)(4)()()(0s s s s T t s T t s T t s T t h t s t s -+-+=*= 3-3解：()R C j RH +=ωω1 RC j RC j ωω+=1()()221RC RC j RC ωωω++=()()()22211RC RCjRC RC ωωωω+++=∴()()()()2222211⎥⎦⎤⎢⎣⎡++⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=RC RC RC RC H ωωωωω ()211RC RC RC ωωω++=()()()()RC RC RC RC RC ωωωωωωϕ1arctan11arctan 222=++=由于()常数≠ωH ，说明信号通过该信道时会产生幅度失真。
()常数≠ωϕ，说明信号通过该信道时会产生相位失真。
3-4 图(a)的传输特性为：()212R R R H a +=ω∴有()212R R R H a +=ω()0=ωϕa()0=∆Φωωϕd d a a ＝可见，该系统的()常数=ωa H 、＝常数∆Φ，因此，信号通过该系统时不会产生群延迟。
现代通信原理课后思考题答案
现代通信原理课后思考题答案第⼀章1、什么是数字信号和模拟信号，俩者的区别是什么？凡信号参量的取值连续（不可数，⽆穷多），则称为模拟信号。
凡信号参量只可能取有限个值，则称为数字信号。
区别在于信号参量的取值2、何谓数字通信，简述数字通信系统的主要优缺点数字通信系统是利⽤数字信号来传递信息的通信系统。
优点：抗⼲扰能⼒强、差错可控、易于与各种数字终端接⼝、易于集成化、易于加密处理。
缺点：占⽤频带宽，需要同步3（1）、画出数字通信系统的⼀般模型，简述各⽅框的主要功能1) 信源编码与译码数据压缩（减少码元数⽬和降低码元速率），减⼩传输带宽，提⾼通信的有效性。
模/数转换，当信息源给出的是模拟语⾳信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字传输。
2）信道编码与译码通过加⼊监督码元（纠错/检错）提⾼通信的可靠性。
3）加密与解密通过加扰保证所传信息的安全性。
4）数字调制与解调把数字基带信号转换成适合信道传输的频带信号。
3（2）、画出模拟通信系统的⼀般模型3、（3）画出通信系统的⼀般模型，简述各⽅框的主要功能信息源：把各种消息转换成原始电信号。
发送设备：将信源和信道匹配起来。
接收设备：放⼤和反变换，其⽬的是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信息。
4、在数字通信系统中，其可靠性和有效性指的是什么，各有哪些重要指标？有效性——传输速率（传码率、传信率，频带利⽤率）可靠性——差错率（误码率、误信率）5、按信号的流向和时间分类，通信⽅式有哪些？单⼯、半双⼯、全双⼯6、何谓码元速率和信息速率？他们之间的关系如何？单位时间内传输码元的数⽬，单位时间内传递的平均信息量或⽐特数。
Rb=RB·H (b/s)第⼆章1、什么是随机过程，它具有哪些基本特征？⽆穷多个样本函数的总体叫随机过程。
其⼀，他是时间函数；其⼆，在固定的某⼀观察时刻t1， s（t1）是⼀个不含t变化的随机变量2、随机过程的期望、⽅差和⾃相关函数描述了随机过程的什么性质？期望表⽰随机过程的n个样本函数曲线的摆动中⼼。
现代通信技术的基本原理
现代通信技术的基本原理第一章介绍随着现代科技的发展，人们的生活也发生了翻天覆地的变化，通信技术的发展起到了举足轻重的作用。
通信技术已经从最开始的传声筒，发展到电报、电话、广播、电视，再到今天的互联网和移动通讯。
成千上万的信息在一秒钟内就能在全球传递，并且没有时间和空间的限制，有效地改善和促进了人们的生产和生活水平。
本文将着重阐述现代通信技术的基本原理。
第二章信号的产生信号是指携带着一定信息的电信号，是通讯中所需要传输的信息的载体。
信号的产生方式多种多样，例如，可以通过麦克风将人声转化为电信号，或者通过视频摄像机将图像信号转化为电信号。
此外，还有各种各样的传感器可以将物理量转化为电信号。
最终，这些信号会被数字化处理，变成能够被设备识别并传输的电信号。
第三章信道的特性信道是信号在传输过程中所经过的通道，包括了无线信道和有线信道。
不同的信道有着不同的特性。
例如，在无线信道中，信号的功率和距离成反比例关系，而在有线信道中，信号的损耗则随着传输距离的增加而增大。
要想确保信号在不同的信道中能够顺利地传输，必须对信号进行调制和编码等处理。
第四章调制与解调在信号传输过程中，调制和解调是非常重要的处理过程。
调制即将需要传输的信号与载波信号相结合，使其能在信道中传输。
解调则是在信道接收端对传输的信号进行还原，从而得到最初的信号。
在调制和解调中有许多种不同的技术，例如幅度调制（AM）、频率调制（FM）及相位调制（PM）等。
第五章数字信号处理数字信号处理是指对数字信号进行处理和管理的技术。
数字信号处理主要包括了信号采样、量化、编码和差错控制等技术。
在数字信号处理技术的支持下，我们可以通过网络将各种各样的信息进行实时传输，并且保证传输质量。
第六章结束语现代通信技术的基本原理无处不在，从手机通讯到互联网，再到工业自动化领域，都需要用到通信技术。
掌握通信技术的基本原理可以帮助我们更好地理解通信技术的本质，从而在工作中更好地应用这些技术。
通信原理第三章答案
通信原理第三章答案在通信原理的学习中，第三章是非常重要的一部分，它涉及到了很多与通信相关的基础知识和原理。
在这一章节中，我们将学习到很多关于信号传输、调制解调、数字通信等方面的知识。
下面，我将对第三章的一些重要问题进行解答，希望能够帮助大家更好地理解这一部分内容。
1. 什么是信号传输？它的作用是什么？信号传输是指将信息从一个地方传送到另一个地方的过程。
在通信系统中，信号传输是非常重要的，它可以帮助我们实现信息的传递和交流。
通过信号传输，我们可以将声音、图像、数据等信息传送到远方，实现远程通信。
2. 什么是调制解调？它的作用是什么？调制解调是指将原始信号转换成适合在信道上传输的信号，以及将接收到的信号转换成原始信号的过程。
调制是为了适应信道的特性，使信号能够有效地在信道上传输；解调则是为了将接收到的信号转换成原始信号，以便我们能够正确地接收和理解信息。
3. 数字通信和模拟通信有什么区别？数字通信和模拟通信是两种不同的通信方式。
在模拟通信中，信号是连续变化的，它可以表示成无限个可能的数值；而在数字通信中，信号是离散的，它只能表示成有限个可能的数值。
数字通信具有抗干扰能力强、传输质量稳定等优点，而模拟通信则更适合传输连续变化的信号。
4. 为什么要进行信号调制？信号调制是为了适应不同信道的特性，使信号能够有效地在信道上传输。
不同的信道具有不同的传输特性，通过调制可以使信号更好地适应这些特性，提高信号的传输质量和可靠性。
5. 什么是码元和波特？码元是数字通信中的基本单位，它是表示数字信号的最小时间间隔。
波特是衡量数据传输速率的单位，它表示每秒传输的码元数。
在数字通信中，码元和波特是非常重要的概念，它们直接影响着数据传输的速率和效率。
通过以上问题的解答，我们对通信原理第三章的内容有了更深入的理解。
希望大家能够通过学习，掌握这些重要的知识点，为以后的通信技术应用打下坚实的基础。
同时，也希望大家能够在学习过程中多加思考，多进行实践，进一步提高自己的理论水平和实践能力。
现代通信原理c3
• • • • • • • •
群迟延—频率特性： 是相位—频率特性对频率的导数 相位—频率特性：φ(ώ) 群迟延—频率特性:τ(ώ) τ(ώ)= d φ(ώ)/d ώ 如果φ(ώ) --ώ呈线性关系 τ(ώ)– ώ是一条水平直线 此时信号的不同频率成分有相同的群迟延，信 号经过传输后不会发生畸变
• 理想的相位---频率特性及群迟延特性
外部绝缘体
内部导体
内部绝缘体
铝制编织导体(屏蔽) (a) 一段同轴电缆 (b) 一段与连接器相连的同轴电缆
同轴电缆结构示意图
• 光纤(OpticalFiber) • 光导纤维(简称光纤)是光纤通信系 统的传输介质。由于可见光的频率非常 高，约为108MHz的量级，因此，一个光 纤通信系统的传输带宽远远大于其它各 种传输介质的带宽，是目前最有发展前 途的有线传输介质。
• 架空明线，即在电线杆上架设的互相平 行而绝缘的裸线，它是一种在20世纪初 就已经大量使用的通信介质。架空明线 安装简单，传输损耗比电缆低，但通信 质量差，受气候环境等影响较大并且对 外界噪声干扰比较敏感，因此，在发达 国家中早已被淘汰，在许多发展中国家 中也已基本停止了架设，但目前在我国 一些农村和边远地区或受条件限制的地 方仍有不少架空明线在工作着
不均匀衰耗必然使信号的幅度 随频率发生畸变，引起信号波 形的失真
• 音频电话信道的相对衰耗
• 为了减小幅度—频率畸变，在设计总的电话信 道传输特性是，一般都要求把幅度—频率畸变 控制在一个允许的范围内
• 二、相位—频率畸变 • 是指信道的相位—频率特性偏离线性关 系引起的畸变。在信道频带的边缘畸变 更为严重，主要来源于信道中的各种滤 波器 • 信道的相位—频率特性常采用群迟延— 频率特性来衡量
最新现代通信原理_曹志刚_答案(很重要)
通信原理作业参考答案 12 第三章 模拟线性调制34 3.7证明只要适当选择题图3.7中的放大器增益K ，不用滤波器即可实现抑5 制载波双边带调制。
67 解：8tt Af b aK t A t f b aK t A t f b t A t f aK t A t f b t A t f K a t S c c c c c c DSB ωωωωωωcos )(2)(]cos )()[(]cos )([]cos )([]cos )([)]cos )(([)(2222222222⋅+++-=--+=--+=9令 02=-b aK ，则a b K /2=10 t t bAf t S c DSB ωcos )(4)(=1112 3.13 用 90相移的两个正交载波可以实现正交复用，即两个载波可分别传输13 带宽相等的两个独立的基带信号)(1t f 和)(2t f ，而只占用一条信道。
试证明无失14 真恢复基带信号的必要条件是：信道传递函数)(f H 必须满足15W f f f H f f H c c ≤≤-=+0),()(16证明：)(]sin )([)(]cos )([)(21t h t t f t h t t f t S c c *+*=ωω17)]}()([)()(){(21)(2211c c c c F F j F F H S ωωωωωωωωωω--++++-=18 以t t C c d ωcos )(=相干解调，输出为 19 )(*)()(t C t S t S d p =20)]}()2([)2()(){(41)]}2()([)()2(){(41)]()([21)(22112211ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωF F j F F H F F j F F H S S S c c c c c c c c p -++++++--++--=++-= 21选择适当滤波器，滤掉上式中c ωω2±项，则22)]()()[(4)]()()[(41)(21c c c c d H H F jH H F S ωωωωωωωωωωω+--+++-=23 要无失真恢复基带信号，必须24⎩⎨⎧=++-+=-常数)()()()(c c c c H H H H ωωωωωωωω 25此时可恢复)(1t f 。
现代通信原理_清华大学出版社_第三章
29
希尔伯特变换
若系统的冲激响应在时域是因果函数， 则其频域的实部与虚部是一对希尔伯特 变换； 若系统的冲激响应在频域是因果函数， 则其时域的实部与虚部是一对希尔伯特 变换；
30
时域为因果函数的证明
冲激响应是因果的 h(t ) h(t )U (t ), 其中 U (t )是单位阶跃函数 系统传递函数 H ( ) Fourier [h(t )] 则H ( ) R( ) jX ( )
时域表达式
直流 调制信号
确知 零均值 随机
S AM (t ) [ A0 f (t )] cos(wct θc )
调制
f (t )
S AM ( t )
A0
cos( wc t )
FLASH演示
7
解调---包络检波
S AM (t )
LPF
f (t ) A无失真恢复条件源自A0 f (t ) 014
同时考虑到f(t)=0可得
2 A0 1 RAM (t , t ) cosc R f ( ) cosc 2 2
进行傅里叶变换得： FourierRAM (t , t )
A02 1 c c f c f c 2 4
S AM ( w) π A0 δ ( w wc ) 1 F ( w wc ) 2 1 π A0 δ ( w wc ) F ( w wc ) 2
直流分量
教材图 3-2
10
信号分量
从频域卷积的角度分析
S AM (t ) [ A0 f (t )] cos(wct θc ) m(t )C(t ) 1 M ( ) * C ( ) S AM ( ) 2 M ( ) m(t ), C ( ) C (t ) M ( ) F[m(t )] 2A0 ( ) F ( ) C ( ) F[C (t )] [ ( c ) ( c )] 代入S AM ( )的表达式
现代通信原理第3章
18
第3章 模拟调制系统 章
移相法SSB调制器方框图
优点：不需要滤波器具有陡峭的截止特性。 缺点：宽带相移网络难用硬件实现。
19
第3章 模拟线性调制 章
SSB信号的解调 SSB信号的解调和DSB一样，不能采用简单的 包络检波，因为SSB信号也是抑制载波的已调信号， 它的包络不能直接反映调制信号的变化，所以仍需 采用相干解调。 SSB信号的性能 SSB信号的实现比AM、DSB要复杂，但SSB 调制方式在传输信息时，不仅可节省发射功率，而 且它所占用的频带宽度比AM、DSB减少了一半。 它目前已成为短波通信中一种重要的调制方式。
频谱图
由频谱可以看出，AM信号的频谱由
t 载频分量 上边带 下边带 三部分组成。 t 上边带的频谱结构与原调制 信号的频谱结构相同，下边 t 带是上边带的镜像。
M (ω )
−ωH
ωH
ω
载频分量
载频分量
SAM (ω )
−ωc
上边带 下边带 下边带
ωc
ω
上边带 8
第3章 模拟线性调制 章
AM信号的特性
由波形可以看出，当满足条件： |m(t)| ≤ A0 时，其包络与调制信号波形相同， 因此用包络检波法很容易恢复出原 始调制信号。 否则，出现“过调幅”现象。这时用 包络检波将发生失真。但是，可以 采用其他的解调方法，如同步检波。
sAM ( t )
t t
m (t )
t
A +m( t ) 0
t
7
第3章 模拟线性调制 章
1 SAM (ω) = π A0[δ (ω +ωc ) +δ (ω −ωc )] + [M(ω +ωc ) + M(ω −ωc )] 2
现代无线通信原理第三章
3.4.4 QPSK 调制（续3）
3.4.4 QPSK 调制（续4）3.4.4QPSK调制（续5）3.4.4
QPSK 调制（续6）
3.4.4
QPSK 调制（续7）
3.4.4
QPSK 调制（续8）
3.4.4
QPSK 调制（续8）
3.4.4
QPSK 调制（续9）
(-1,1)
(1,1)
(-1,-1)
QPSK
(1,-1)
例：设θ0=270o,输入比特流为001011 (-1 -1 1 1 1 1)用 QPSK 发送，比特从左到右送入发射 机，确定在发送期间的θk和Ik、Qk的值。
(-1,1) (1,1)
(-1,-1)
OQPSK
(1,-1)
001011
00-00-10-1010-11 00--10--11
/4QPSK
3.5 恒包络调制技术
3.5.1 恒包络调制技术概述 不论调制信号如何变化，载波的幅度是 恒定，这种的调制方式，叫恒包络调制。 •优点：可以使用功率效率高的C类放大器， 占用的频带不增加；带外辐射低；可用限 幅器—鉴相器检测，从而简化接收机的设 计，并能很好地抵抗随机噪声和由瑞利衰 落引起的信号波动。
调制可分为模拟调制和数字调制 •载波的波形从原理上是任意波形，通常使用 正弦（余弦）信号，有三个参量，频率、相 位和幅度。 •也有用脉冲序列作为载波的，如扩频调制。
3.2 模拟调制
3.2.1 幅度调制
3.2.1 幅度调制（续1） 双边带的频谱
3.2.1 幅度调制（续2）
单边带调制
3.2.1 幅度调制（续3）
4、频谱有效性是调制的一个主要指标，用 bps/Hz来度量，提高频谱有效性主要依靠高效 率的多进制来实现。
现代通信原理李晓峰版一到三章部分答案
习题第一章 2 4 6 10 11；2 两个二元消息符号1X 与2X 的取值及概率分别为：解：利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑易见，)(881.07.0log 7.03.0log 3.0)(221bit X H ≈--=)(971.12.0log 2.023.0log 3.02)(222bit X H ≈⨯-⨯-=4 假定电话按键由10个数字、“*”与“#”组成，按压每个数字键的概率均为0.099，按压“*”或“#”的概率各为0.005，拨号速率为2次/s 。
试求（1）每次按键产生的熵与连续拨号的熵率？（2）如果每次按键采用4位二进制表示，拨号产生的二进制数据率（二元符号率）？解：（1）利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑，22100.099log 0.09920.005log 0.0053.356bits/keyH =-⨯-⨯≈连续按键产生的熵率（信息速率）3.356/ 6.7120.5/H bits key R T s key===/bits s（2）拨号产生的二进制速率,4/2/8/bit key key s bits s ⨯=6 假定容量为4.7GB 的DVD 盘可存储133分钟的数字音视频资料，试计算该数字音视频信号的数据率（二元符号率）是多少？解：数据率为304.728/ 5.059Mbps 13360Bytes bits Byte R s⨯⨯==⨯注意，1GB=3092107374182410Bytes Bytes =≈，有时也可用910。
10 假定电传打字机的信道带宽为300Hz ，信噪比为30dB （即，30/10/101000S N ==），试求该信道的容量。
解：利用式bps NSB C )1(log 2+= 有2C 300log (11000) 2.99()kbps =⨯+=11假定某用户采用拨号上网，已测得电话线可用频带300-3400Hz ，信噪比为25dB（即， 2.5/10S N =），试计算该信道的容量；在选用调制解调器时，可选速率为56、28.8或9.6kbps 的调制解调器中哪个较合适？解：带宽B=3400Hz-300Hz=3100Hz ，利用式bps NSB C )1(log 2+=，有 2C 3100log (1316.23)25.73()kbps =⨯+=故应采用28.8kbps 的调制解调器较合适（实际调制解调器会结合实际线路情况，自动降低速率，以充分利用信道资源）。
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（3）按通信服务对象分：可分为 公用电话通信网、保密电话通信网 和军用电话通信网等。
（4）按通信传输处理信号形式 分：可分为模拟电话通信网和数字 电话通信网等。
（5）按通信活动方式分：可分 为固定电话通信网和移动电话通信 网等。
• 3.1.2 电话通信网基本构成
为了使更多的用户在有限的信道资源上自 由选取通信的对象，通常在合适的位置上配置 交换设备，构成了电话通信网。
• 3.1.3 电话通信网的分类
电话通信网从各个不同的角度出发，有各 种不同的分类，使得同一个电话通信网有不同 的叫法，常见的有：
（1）按通信传输手段分：可分为 有线电话通信网、无线电话通信网 和卫星电话通信网等。
考虑到传输线路设备的经济性，常用的通 话电路框图如图3.1所示。
原始语言 送话器
消侧音电路
还原语音 受话器
混合电路
二线线路
混合电路
还原语音 受话器
消侧音电路 原始语言
送话器
图3.1 二线双向电话电路框图
图中的送话器、受话器、消测音电路 和混合电路等构成了电话机，完成声、 电转换和电、声转换的任务。
– 3．系统的干扰大
移动电话通信系统存在多种噪声和干扰。
– 4．组网方式灵活但控制过程复杂
在移动电话通信中，移动台之间、移动台 与基地台、基地台与移动交换中心之间要传递 一整套控制操作指令，才能有序、高效地完成 收发两端相互间的接续，实现信息的自动传递； 另外，由于蜂窝网的特殊结构，还应该有网络 搜索、位置登记、越区切换和自动漫游等功能。
3.2 固定电话通信网
• 3.2.1 固定电话通信网概念
通信网不管是如何分类、实现何种业 务、服务何种范围，其网络基本拓扑结 构形式是一致的。
• 3.2.2 固定电话通信网的网络结构
• 一、长途固定电话通信网结构
长途固定电话通信网简称为长途网。我国 长途固定电话通信网由一、二、三、四级的长 途交换中心组成，具体结构形式为分级汇接网， 如图3.3所示。
第三章 电话通信网
3.1 电话通信网的基本概念 3.2 固定电话通信网 3.3 移动电话通信网 3.4 移动通信中的噪声和干扰 3.5 小区波道配置方法 3.6 提高系统容量的方法 3.7多波道共用技术
3.1 电话通信网的基本概念
• 3.1.1 电话通信的概念
电话（Telephone）的含义是指利用电的方 法传送人的语言的一门通信技术科学的总和。 利用电的方法传送人的语言并完成远距离语音 通信过程，必然包括声、电转换等在内的电路 和器械。
（1）特大和大城市本地网
以特大和大城市为中心，中心城市与所辖 郊县（市）共同组成的本地网，简称特大和大 城市本地网。
（2）中等城市本地网
以中等城市为中心，中心城市与该城市的 郊区或所辖郊县（市）共同组成的本地网，简 称中等城市本地网。
– 2．本地网的交换中心及职能
本地网内可设置端局和汇接局。本地网端 局通过用户线与用户连接，其基本职能是疏通 本局用户的来话和去话。
在通信领域，人类有一个梦想，那就是无 论任何人（Whoever）在任何时间 （Whenever）、任何地点（Wherever）都能 和任何另外一个人（Whoever）进行任何方式 （Whatever）的信息交流，即个人通信。
个人通信
“任何时间”要求支持动中通：无线通信 是前提
“任何人”要求支持巨大用户量：频谱 资源有限
– 3．本地网结构
本地网为两级基本结构，是由汇接局和端 局两个等级的交换中心组成，其具体结构如图 3.4。
区汇接局(市郊汇接局) 市话汇接局
下级汇接局 A
C
D
市话端局
末端局
卫星
末端局
端局 B
基干线路
低呼损电路
高效率电路
图3.4 本地电话通信网结构示意图
3.3 移动电话通信网
• 3.3.1 移动电话通信网概述
“任何地点”要求无缝覆盖：传输能力 有限
“任何形式”要求多媒体：处理能力有 限
移动通信的基本概念和目标
基本概念——“动中通” 通信双方至少有一方处在移动情况下 （或临时静止）的相互信息传输和交换。 终端的移动性（手持机、车载台） 个人的移动性（SIM卡） 业务的移动性（200、300业务）
通信网的智能化和无线化使三者统一起来： 个人通信业务
移动通信的发展
与固定电话通信相比，移动电话通信主要 有以下几个特点。
– 1．无线传输信道
移动电话通信的传输信道必然是无线信道 或部分使用无线信道。在移动电话通信中，至 少有一方处于运动状态，双方只能通过无线电 波进行联络。
– 2．电波传输环境复杂
移动台常常运动于建筑群或其它障碍物中， 接收的电波场强受地形、地物的影响而随时发 生变化。
– 5．设备的要求高
由于移动电话通信设备都是手持机或车载 台，要求移动台要体积小、重量轻、省电，而 且要求操作简单、维修方便，保证在振动、碰 撞、高温等恶劣环境下能正常工作。
– 6．用户量大但频率有限
有限的频率资源决定了有限的信道数目， 它和日益增长的用户量是一对矛盾。
• 二、移动电话通信的分类
（1）按设备的使用环境分：可分为陆地移 动电话通信、海上移动电话通信、航空移动电 话通信。
（2）按服务对象分：可分为公用移动电话 通信和专用移动电话通信。
（3）按应用系统分：可分为蜂窝移动电话 系统、专用调度电话、集群调度移动电话、公 用无绳电话系统、移动卫星电话通信系统等。
• 三、移动电话通信的发展概况
基干路由
高效直达路由
图 3
.
C1
3
长
C2
途 电
话
通
C3
信
网
结
C4 构
示意Biblioteka C5图用户
• 二、本地固定电话通信网结构
本地固定电话通信网简称本地网。本地 网是指在同一个长途编号区内，由若干个端 局和汇接局及局间中继、长市中继、用户线、 电话机等要素所组成的电话通信网。
– 1．本地网的类型
自20世纪90年代中期，我国开始组建起 以地（市）级以上城市为中心城市的扩大本 地网。
移动电话通信从总体上讲可分为三代。通 常将20世纪70年代末出现的模拟蜂窝移动电话、
模拟无绳电话和模拟集群电话等作为第一代移 动电话通信系统（1G），而将20世纪80年代末