通信基础知识41422PPT课件
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《通信基础》PPT课件
带宽
信号带宽
信号频谱中最高频率与最低频率之差 话音信号：3kHz，电视信号：4MHz
信道带宽
信道的截止频率fc fc分量的振幅衰减到原来的0.707
精选ppt
31
带宽
上下截止频率之差：信道的带宽
为保证数据传输的正确性
信号的带宽<=信道的带宽
精选ppt
32
带宽与数据传输率
信道在单位时间内能传输的二进制位数 提高数据传输率意味着增大信号带宽 有限带宽的信道限制了信道的数据传输率 信号的带宽越大，利用其传送数据的速率就越
精选ppt
35
数据编码
数据经编码成数字(或模拟)信号后才能传输。 四种情况
数字数据编码成数字信号 数字数据编码成模拟信号 模拟数据编码成数字信号 模拟数据编码成模拟信号
精选ppt
36
信号的传输方向
单工方式 半双工方式 全双工方式
精选ppt
37
数字数据编码成数字信号
数字信号是一系列离散的不连续的电压脉冲， 每一脉冲称为一个信号码元。编码技术就是从 数据比特到信号码元的变换。
s(t)＝sin2πft+1/3 sin3(2πft)+1/5 sin5(2πft)
精选ppt
29
S( f )
1
s(t)
信号及其频谱图
1/3 1/5
1f
3f 5f 频 率
-t/2
t/2 时
间
(a)
S( f )
1/T 2/T 3/T 4/T 频率 (b)
图1-16 信号及其频谱 (a) s(t)信号的频谱图； (b) 非周期矩形脉冲数字信号及其频谱
数据和信号 信道和带宽 传输介质 数据编码 数据通信控制 多路复用技术 数据交换技术
通信网络基础知识ppt课件
.
2.光纤的性能指标
主要性能指标：衰减(传输损耗)、许可角、数值孔径、 色散、光纤模式。
图5 NA值高低的区别。
数值孔径NA：表示一根特定的光纤网线容纳光信号能力。 如图5
.
三、 光纤的分类 按照模数分：单模、多模； 按照折射率分布分：跳变式光纤 、渐变式光纤
.
1. 单模/多模（SMF：Single Mode Fibre）
• Fiberpon目前提供100M到10全系列光收发模块，用户可根据自己的网络需求选
择所需要的。
• 目前常规通用的光模块主要包括：光发送器，光接收器，Transceiver（光收发
一体模块）以及Transponder（光转发器）。
• Transceiver（光收发一体模块）
Transceiver的主要功能是实现光电/电光变换，包括光功率控制、调制发送，信号探测、IV转换以及限幅 放大判决再生功能，此外还有些防伪信息查询、TX-disable等功能，常见的有：SIP9、SFF、SFP、 GBIC、XFP等。
Transponder（光转发器）
Transponder除了具有光电变换功能外，还集成了很多的信号处理功能，如：MUX/DEMUX、CDR、功 能控制、性能量采集及监控等功能。常见的Transponder有：200/300pin，XENPAK，以及X2/XPAK等。
5
.
非对称模块：
所谓的非对称模块主要是指发射和接收的速率不一样，比如发射1.25G，接收155M。
⑵ 衰减；
⑶ 传播速度；
⑷ 直流回路电阻。
主要物理参数：⑴ 中心导体直径； ⑵ 屏蔽层的内外径；
⑶ 外部隔离材料的材质⑷ 最小弯曲半径。
.
2.同轴电缆的分类
2.光纤的性能指标
主要性能指标：衰减(传输损耗)、许可角、数值孔径、 色散、光纤模式。
图5 NA值高低的区别。
数值孔径NA：表示一根特定的光纤网线容纳光信号能力。 如图5
.
三、 光纤的分类 按照模数分：单模、多模； 按照折射率分布分：跳变式光纤 、渐变式光纤
.
1. 单模/多模（SMF：Single Mode Fibre）
• Fiberpon目前提供100M到10全系列光收发模块，用户可根据自己的网络需求选
择所需要的。
• 目前常规通用的光模块主要包括：光发送器，光接收器，Transceiver（光收发
一体模块）以及Transponder（光转发器）。
• Transceiver（光收发一体模块）
Transceiver的主要功能是实现光电/电光变换，包括光功率控制、调制发送，信号探测、IV转换以及限幅 放大判决再生功能，此外还有些防伪信息查询、TX-disable等功能，常见的有：SIP9、SFF、SFP、 GBIC、XFP等。
Transponder（光转发器）
Transponder除了具有光电变换功能外，还集成了很多的信号处理功能，如：MUX/DEMUX、CDR、功 能控制、性能量采集及监控等功能。常见的Transponder有：200/300pin，XENPAK，以及X2/XPAK等。
5
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非对称模块：
所谓的非对称模块主要是指发射和接收的速率不一样，比如发射1.25G，接收155M。
⑵ 衰减；
⑶ 传播速度；
⑷ 直流回路电阻。
主要物理参数：⑴ 中心导体直径； ⑵ 屏蔽层的内外径；
⑶ 外部隔离材料的材质⑷ 最小弯曲半径。
.
2.同轴电缆的分类
通信原理基础知识.ppt
1T
2. 直流分量：
vdc
v(t)
lim
T
2T
v(t)dt
T
周期为T0的周期信号v(t)，
v(t) lim 1 T v(t)dt 1 T0 /2 v(t)dt
T 2T T
T0 T0 / 2
[ ] lim 1 T [ ]dt T 2T T
2021/3/23
时间平均运算符
4/135
2021/3/23
32/135
另一方面，再来考察某一时刻 ti ,噪声电压的取值：
该取值是不唯一的，是一个随机变量。记为: X ti ，
在不同时刻是不同的随机变量，因而可以说随机过程是 随机变量随时间变化的过程，或者说随机过程是一簇无穷多 个随机变量的集合。记为：
X t, X t1, , X t2, , , X ti, ,
从实验可见，热噪声的变化过程不能用一个（或几个） 确定的时间函数来描述，但它可以用一簇无穷多个样本函数来 描述。随机过程（如热噪声电压）既是样本的函数，也是时间 的函数。 热噪声电压表示为：
X t, X t,1, X t,2 , , X t,n ,
简记为： X t x1 t, x2 t, , xn t,
✓ 随机事件域（ Random Event Field） 随机事件域 F：由样本空间的全体子集构成。
2021/3/23
25/135
✓ 概率 事件是随机的。赋予事件一个出现可能性 的度量值，称为概率（Probability）。
常由相对频率（Relative frequency）来计算，
P
A
试验中A出现的次数 总试验次数
的样本点，记为ξ。
2021/3/23
24/135
《通信基础知识介绍》课件
环形拓扑
环形拓扑结构中，节点按照一 定的顺序连接成环状，信息在 节点之间按照一定的方向进行 传输。
总线型拓扑
总线型拓扑结构中，所有节点 都连接到一个公共的传输线上 ，每个节点都可以发送和接收 信息。
网状拓扑
网状拓扑结构中，节点之间的 连接比较复杂，没有固定的连 接规则，具有较高的灵活性和
可靠性。
通信网络协议与协议栈
通信网络功能
通信网络的主要功能包括信息传输、交换、处理和共享，能够满足 人们在不同领域的需求。
通信网络分类
根据不同的分类标准，可以将通信网络分为多种类型，如广域网、 城域网、局域网等。
通信网络的拓扑结构
星型拓扑
星型拓扑结构中，所有节点都 连接到一个中心节点，每个节 点都有一条独立的线路连接中
心节点。
移动通信技术具有广泛的应用，包括语音通话、 短信、互联网接入、移动支付等。
移动通信技术还包括物联网技术，将各种物理设 备与互联网连接起来，实现智能化管理和控制。
06
未来通信技术展望
5G通信技术
5G网络架构
5G网络采用新型网络架构，包括 接入网、传输网和核心网，实现 更高效的数据传输和低延迟通信 。
通信的分类
有线通信
利用物理媒介（如电缆、光缆等）传输信息的通信方式。
无线通信
利用电磁波传输信息的通信方式，如广播、移动通信等。
卫星通信
利用卫星作为中继站实现远距离通信的方式。
通信的基本原理
发送器
将信息转换为可传 输的信号，如电信 号或光信号。
接收器
将传输的信号转换 为原始信息，还原 给接收方。
信息源
应用
主要用于固定通信网络，如固定电话通信、宽带 互联网接入等。
环形拓扑结构中，节点按照一 定的顺序连接成环状，信息在 节点之间按照一定的方向进行 传输。
总线型拓扑
总线型拓扑结构中，所有节点 都连接到一个公共的传输线上 ，每个节点都可以发送和接收 信息。
网状拓扑
网状拓扑结构中，节点之间的 连接比较复杂，没有固定的连 接规则，具有较高的灵活性和
可靠性。
通信网络协议与协议栈
通信网络功能
通信网络的主要功能包括信息传输、交换、处理和共享，能够满足 人们在不同领域的需求。
通信网络分类
根据不同的分类标准，可以将通信网络分为多种类型，如广域网、 城域网、局域网等。
通信网络的拓扑结构
星型拓扑
星型拓扑结构中，所有节点都 连接到一个中心节点，每个节 点都有一条独立的线路连接中
心节点。
移动通信技术具有广泛的应用，包括语音通话、 短信、互联网接入、移动支付等。
移动通信技术还包括物联网技术，将各种物理设 备与互联网连接起来，实现智能化管理和控制。
06
未来通信技术展望
5G通信技术
5G网络架构
5G网络采用新型网络架构，包括 接入网、传输网和核心网，实现 更高效的数据传输和低延迟通信 。
通信的分类
有线通信
利用物理媒介（如电缆、光缆等）传输信息的通信方式。
无线通信
利用电磁波传输信息的通信方式，如广播、移动通信等。
卫星通信
利用卫星作为中继站实现远距离通信的方式。
通信的基本原理
发送器
将信息转换为可传 输的信号，如电信 号或光信号。
接收器
将传输的信号转换 为原始信息，还原 给接收方。
信息源
应用
主要用于固定通信网络，如固定电话通信、宽带 互联网接入等。
通信技术基础知识.ppt
、路由器等 ◆数据处理系统：主要是指计算机。
●通信基本过程—包含两项内容：数据传输和通信控制
建立物理连接→建立逻辑连接→数据传送→断开逻辑 连接→断开物理连接（对比：打电话的过程）
4/11/40 page 12
2.2 信道及其主要特征
1.数字信道和模拟信道
?数字信道：以数字脉冲形式（离散信号）传输 数据的信道。 ?模拟信道：以连续模拟信号形式传输数据的信 道。
4/11/40 page 7
? 波特率(Baud)：每秒传送的码元数 (即信号传送速率)。 1 Baud = （log2M） bps
其中M是信号的编码级数。也可以写成 Rbit = Rbaud log2M
例如： 4级编码（ p23 图2.3b ）
一个信号往往可以携带多个二进制位，所以在固定的 信息传输速率下，比特率往往大于波特率。
4/11/40 page 5
1.具有自动补偿能力，可通过软件对传感器的非线性、温 漂、时漂等进行自动补偿。 可自诊断，通电后可对传感 器进行自检，以检查传感器各部分是否正常，并作出判 断。 数据处理方便准确，可根据内部程序自动处理数据 ，如进行统计处理、去除异常数值等。 2.具有双向通信功能。微处理器不但可以接收和处理传感 器数据，还可将信息反馈至传感器，从而对测量过程进 行调节和控制。可进行信息存储和记忆，能存储传感器 的特征数据、组态信息和补偿特性等。 3.具有数字量接口输出功能，可将输出的数字信号方便地 和计算机或现场总线等连接。
? 信号(Signal)：数据的物理量编码（通常为电子 或电磁编码），数据以信号的形式传播。
--模拟信号与数字信号 --基带( Base band ) 与宽带( Broadband )信号
4/11/40 page 2
●通信基本过程—包含两项内容：数据传输和通信控制
建立物理连接→建立逻辑连接→数据传送→断开逻辑 连接→断开物理连接（对比：打电话的过程）
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2.2 信道及其主要特征
1.数字信道和模拟信道
?数字信道：以数字脉冲形式（离散信号）传输 数据的信道。 ?模拟信道：以连续模拟信号形式传输数据的信 道。
4/11/40 page 7
? 波特率(Baud)：每秒传送的码元数 (即信号传送速率)。 1 Baud = （log2M） bps
其中M是信号的编码级数。也可以写成 Rbit = Rbaud log2M
例如： 4级编码（ p23 图2.3b ）
一个信号往往可以携带多个二进制位，所以在固定的 信息传输速率下，比特率往往大于波特率。
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1.具有自动补偿能力，可通过软件对传感器的非线性、温 漂、时漂等进行自动补偿。 可自诊断，通电后可对传感 器进行自检，以检查传感器各部分是否正常，并作出判 断。 数据处理方便准确，可根据内部程序自动处理数据 ，如进行统计处理、去除异常数值等。 2.具有双向通信功能。微处理器不但可以接收和处理传感 器数据，还可将信息反馈至传感器，从而对测量过程进 行调节和控制。可进行信息存储和记忆，能存储传感器 的特征数据、组态信息和补偿特性等。 3.具有数字量接口输出功能，可将输出的数字信号方便地 和计算机或现场总线等连接。
? 信号(Signal)：数据的物理量编码（通常为电子 或电磁编码），数据以信号的形式传播。
--模拟信号与数字信号 --基带( Base band ) 与宽带( Broadband )信号
4/11/40 page 2
《通信基础知识》课件
通信协议的标准
添加 标题
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添加 标题
OSI模型：定义 了七层通信协议， 包括物理层、数 据链路层、网络 层、传输层、会 话层、表示层和
应用层
TCP/IP协议： 定义了互联网通
信协议，包括 TCP、IP、
UDP、ICMP等
IEEE 802系列 标准：定义了局 域网通信协议， 包括802.3（以
报文交换网络：通 过存储转发方式进 行数据传输
分组交换网络：将 数据分成多个分组 进行传输
混合交换网络：结 合电路交换、报文 交换和分组交换的 优点进行数据传输
通信协议与标准
通信协议的概述
通信协议是通信双方共同遵守的规则和约 定
通信协议包括传输协议、网络协议和应用 协议
传输协议负责数据传输，如TCP/IP协议
数字信号传输
数字信号：由0和1组 成的信号
传输方式：有线传输和 无线传输
有线传输：如电话线、 光纤等
无线传输：如无线电波、 微波等
传输速度：取决于传输 介质和传输技术
传输质量：受干扰、噪 声等因素影响
数据压缩技术
定义：通过减少数据冗余和重复，降低数据传输的带宽需求 目的：提高数据传输效率，降低传输成本 常见方法：Huffman编码、LZW编码、JPEG压缩等 应用领域：图像、音频、视频等多媒体数据传输
通信网络的基本架构
核心网：负责处理和转发数据，包括基站、交换机、路由器等设备 接入网：负责将用户终端连接到核心网，包括基站、无线接入点等设备 传输网：负责将核心网和接入网连接起来，包括光纤、电缆、微波等传输介质 用户终端：包括手机、电脑、平板等设备，通过接入网连接到核心网
通信基础知识ppt课件
上、根据不同的编码获得业务信道。
CDMA
Power
7
扩频技术
扩频通信就是将信号的频谱展宽后进行传输的技术。 其理论解释为Shannon定理：C=Wlog2(1+S/N)
Slow Information
Sent
Fast Spreading Sequence
Wideband Signal
TX
RX
010010
-1
Chip
Spreading code = 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1
( SF = 8 )
Spreading
1 -1
1
Spread signal
-1
= Data × code
Spreading code
Data = Spread signal × code
Despreading
举例：
输入数据 A = (x1 x2 x3 x4 x5 … x25)
x1 x6 x11 x16 x21 x2 x7 … x22 x3 x8 … x23 x4 x9 … x24 x5 x10 … x25
输出数据 A’= (x1 x6 x11 x16… x25)
缺点： 带来了附加的额外延时 在特殊情况下，若干个随机独立差错有可能交织为突发差错。
无纠错编码： BER<10-1 ~ 10-2 卷积编码： BER<10-3 Turbo 码： BER<10-6
不能满足通信需要 满足语音通信需要 满足数据通信需要
15
信道编码的原理
信道编码
信道编码技术是通过给原数据添加冗余信息，从而获得纠错 能力
目前使用较多的是卷积编码和Turbo编码（1/2，1/3） 使用编码增加了无效负荷和传输时间 适合纠正非连续的少量错误
CDMA
Power
7
扩频技术
扩频通信就是将信号的频谱展宽后进行传输的技术。 其理论解释为Shannon定理：C=Wlog2(1+S/N)
Slow Information
Sent
Fast Spreading Sequence
Wideband Signal
TX
RX
010010
-1
Chip
Spreading code = 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1
( SF = 8 )
Spreading
1 -1
1
Spread signal
-1
= Data × code
Spreading code
Data = Spread signal × code
Despreading
举例：
输入数据 A = (x1 x2 x3 x4 x5 … x25)
x1 x6 x11 x16 x21 x2 x7 … x22 x3 x8 … x23 x4 x9 … x24 x5 x10 … x25
输出数据 A’= (x1 x6 x11 x16… x25)
缺点： 带来了附加的额外延时 在特殊情况下，若干个随机独立差错有可能交织为突发差错。
无纠错编码： BER<10-1 ~ 10-2 卷积编码： BER<10-3 Turbo 码： BER<10-6
不能满足通信需要 满足语音通信需要 满足数据通信需要
15
信道编码的原理
信道编码
信道编码技术是通过给原数据添加冗余信息，从而获得纠错 能力
目前使用较多的是卷积编码和Turbo编码（1/2，1/3） 使用编码增加了无效负荷和传输时间 适合纠正非连续的少量错误
通信基础PPT课件
26
数字通信的缺点
占用的频带宽
例： 一路模拟电话占用4kHz信道带宽 一路数字电话占用 ？信道带宽
27
带宽
信号是时间的函数，也可以表示为频率的函数。 根据傅立叶信号分析理论，任何信号都是由各
种频率的成分组成，其中每一成分都是正弦波 (或余弦波)。
例如某信号按傅立叶变换后为:
s(t)＝sin2πft+1/3 sin3(2πft)+1/5 sin5(2πft)
数字数据编码成数字信号 数字数据编码成模拟信号 模拟数据编码成数字信号 模拟数据编码成模拟信号
35
信号的传输方向
单工方式 半双工方式 全双工方式
36
数字数据编码成数字信号
数字信号是一系列离散的不连续的电压脉冲， 每一脉冲称为一个信号码元。编码技术就是从 数据比特到信号码元的变换。
线路利用率高 数据传输的可靠性高
缺点：
节点存储/转发的延时较大 不适合交互式通信
报文长度没有限制
62
分组交换
是针对报文交换的缺点而提出的一种改 进方式
仍属于“存储/转发”交换方式 但以更短的、标准的报文即分组
按传输信号分类
模拟信道：传输模拟信号 数字信道：传输数字信号
11
双绞线
12
同轴电缆
13
光纤
14
微波传播
15
通信卫星
16
蜂窝传输
17
两类通信
模拟通信 数字通信
18
模拟通信
利用模拟信号来传递数据的过程称为模 拟通信，普通电话、广播、电视等都属 于模拟通信
模拟通信系统一般由信源、调制器、信 道、解调器、信宿以及噪声源组成
24
数字通信的优点
数字通信的缺点
占用的频带宽
例： 一路模拟电话占用4kHz信道带宽 一路数字电话占用 ？信道带宽
27
带宽
信号是时间的函数，也可以表示为频率的函数。 根据傅立叶信号分析理论，任何信号都是由各
种频率的成分组成，其中每一成分都是正弦波 (或余弦波)。
例如某信号按傅立叶变换后为:
s(t)＝sin2πft+1/3 sin3(2πft)+1/5 sin5(2πft)
数字数据编码成数字信号 数字数据编码成模拟信号 模拟数据编码成数字信号 模拟数据编码成模拟信号
35
信号的传输方向
单工方式 半双工方式 全双工方式
36
数字数据编码成数字信号
数字信号是一系列离散的不连续的电压脉冲， 每一脉冲称为一个信号码元。编码技术就是从 数据比特到信号码元的变换。
线路利用率高 数据传输的可靠性高
缺点：
节点存储/转发的延时较大 不适合交互式通信
报文长度没有限制
62
分组交换
是针对报文交换的缺点而提出的一种改 进方式
仍属于“存储/转发”交换方式 但以更短的、标准的报文即分组
按传输信号分类
模拟信道：传输模拟信号 数字信道：传输数字信号
11
双绞线
12
同轴电缆
13
光纤
14
微波传播
15
通信卫星
16
蜂窝传输
17
两类通信
模拟通信 数字通信
18
模拟通信
利用模拟信号来传递数据的过程称为模 拟通信，普通电话、广播、电视等都属 于模拟通信
模拟通信系统一般由信源、调制器、信 道、解调器、信宿以及噪声源组成
24
数字通信的优点
通信原理基础PPT课件
第19页/共49页
电信支撑网
电信支撑网是对电信网的正常运营起到支持作用的一类网 络，包括以下中种： ❖电信管理网：通过计算机系统对全网进行统一的管理； ❖同步网：提供全网同步的时钟； ❖信令网：通过公共的网络传送信令信号；
第20页/共49页
全国网管中心
中移网管建设思路
省网管中心
本地网管中心
全国移动网管的目标结构－三级体系
第31页/共49页
N0.7信令系统应用
NO.7信令系统：是最适于在数字通信网中使用的公共信道信 令技术。 应用于：
➢ 电话网 ➢ 综合业务数字网 ➢ 数据网 ➢ 移动通讯网 ➢ 智能网 ➢ 网络的操作、管理和维护 ➢ 交换局与网络数据库等信息传递
第32页/共49页
N0.7信令系统特点
➢信令传送速度快。减少了呼叫建立时间，对远距离长途呼叫， 它可使拨号后时延缩短到1秒内。这不仅提高了服务质量，还 提高了传输设备和交换设备的使用效率；
基站 移动台
移动通信网络结构
国际局（CT1～CT3） 第一级交换局（C1） 第二级交换局（C2） 第三级交换局（C3）
第四级交换局（C4） 端局（C5） 汇接局（Tm）
第12页/共49页
全国长途 汇接网
A省
TMSC1
HSTP
中国移动GSM网络概貌
B省
HSTP
TMSC1
全国长途 汇接网
省内 长途网
TMSC2
同步网
我国数字网采用分级主从同步方式，分为四级：
➢第一级为基准时钟，使用铯原子种：
它是最高基准源，可设置在指定的一级交换中心和国际局所在地。有主、 备用时钟。最低准确度为±1×10-11，没有频率漂移。
➢第二级为有记忆功能的高稳定度的晶体时钟：
【精品课件】通信基础知识
• 应用： • 电话线 • ISDN • 网线 • xDSL：ADSL、VDSL、SDSL
• 2.3 同轴电缆
• 结构
• 特性： • 抗干扰性强 • 传输距离>双绞线 • 价格高 • 安装复杂
比双绞线有更粗的铜导体，更好的屏蔽层。
同轴电缆的分类
• 50欧姆，用于数字传输，基带传输，基带同轴电缆
• 75欧姆，模拟传输，宽带同轴电缆
器
u
音频放大器
u2 发
射 器
用音频信号去控制 高频信号的幅值
检波的过程
u1
u2
u3
O
O
t
tO
t
高
D
R2
C2
低
频+ +
+频
L C 放 u1 u2 R1 C1
大–
–
器
u3 放 –大
器
2.模拟信号与数字信号 模拟信号是指电信号参量的取值随时间连续变化的信号。 因此，模拟信号也叫连续信号。 常见的模拟信号有语音信号、图像信号以及来自各种传感 器的检测信号等。 数字信号是指电信号参量的取值是离散的且只有有限个状 态的信号。因此，数字信号也叫离散信号。
常见的数字信号有电报、传真、计算机数据等信号。
传输技术相关的概念
用什么表现你家里的计算 机上网速度快？
传输速率：单位bps（bits per second）
Kbps，Mbps，Gbps
带宽：频谱宽度，单位Hz
误码率：是比率，错误比特数/传输总比特数
需要检纠错技术。
传输距离：信号在介质中传输都有衰减
第1章 通信基础知识
主要内容
➢ 1.1 通信的基本概念 ➢ 1.2 模拟信数字化 ➢ 1.3 信号的基带传输 ➢ 1.4 模拟调制与解调 ➢ 1.5 数字调制与解调 ➢ 1.6 复用技术
• 2.3 同轴电缆
• 结构
• 特性： • 抗干扰性强 • 传输距离>双绞线 • 价格高 • 安装复杂
比双绞线有更粗的铜导体，更好的屏蔽层。
同轴电缆的分类
• 50欧姆，用于数字传输，基带传输，基带同轴电缆
• 75欧姆，模拟传输，宽带同轴电缆
器
u
音频放大器
u2 发
射 器
用音频信号去控制 高频信号的幅值
检波的过程
u1
u2
u3
O
O
t
tO
t
高
D
R2
C2
低
频+ +
+频
L C 放 u1 u2 R1 C1
大–
–
器
u3 放 –大
器
2.模拟信号与数字信号 模拟信号是指电信号参量的取值随时间连续变化的信号。 因此，模拟信号也叫连续信号。 常见的模拟信号有语音信号、图像信号以及来自各种传感 器的检测信号等。 数字信号是指电信号参量的取值是离散的且只有有限个状 态的信号。因此，数字信号也叫离散信号。
常见的数字信号有电报、传真、计算机数据等信号。
传输技术相关的概念
用什么表现你家里的计算 机上网速度快？
传输速率：单位bps（bits per second）
Kbps，Mbps，Gbps
带宽：频谱宽度，单位Hz
误码率：是比率，错误比特数/传输总比特数
需要检纠错技术。
传输距离：信号在介质中传输都有衰减
第1章 通信基础知识
主要内容
➢ 1.1 通信的基本概念 ➢ 1.2 模拟信数字化 ➢ 1.3 信号的基带传输 ➢ 1.4 模拟调制与解调 ➢ 1.5 数字调制与解调 ➢ 1.6 复用技术
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通信系统的组成-模拟通信系统模型和数字通信系统模型 + 模拟信号和数字信号
– 模拟信号：代表消息的信号参量取值连续，例如麦克风输出电压：
0
t
0
t
(a) 话音信号
(b) 抽样信号
• 数字信号：代表消息的信号参量取值为有限个，例如电报信号、计算 机输入输出信号：
码元
t
.
数字信号
什么是数字信号？什么是模拟信号？ 一般来说，数字信号必须满足在时间和信号幅值上是离散的，相反模拟信号在 幅值上是连续的。
.
通信系统分类与通信方式
通信系统的分类
+ 按通信业务分：话务通信和非话务通信。 – 非话务通信主要是分组数据业务、计算机通信、数据库检索、电 子信箱、电子数据交换、传真存储转发、可视图文及会议电视、 图像通信等。
+ 按调制方式分类：基带传输和频带（调制）传输 + 按信号特征分类：模拟信号还是数字信号 + 按传输媒质分类：有线通信系统和无线通信系统 + 按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信、微波通信、红外
+ Internet标准化组织 – 因特网协会（Internet Society，ISOC） – 因特网体系结构研究委员会（Internet Architecture Board，IAB） – 因特网工程任务部（Internet Engineering Task Force，IETF） – 因特网工程指导组（Internet Engineering Steering Group，IESG） – 因特网研究指导组（Internet Research Steering Group，IRSG） – 因特网编号管理机构（Internet Assigned Number Authority， IANA）
基础通信知识
.
第一章 通信系统模型 第二章 通信系统相关概念 第三章 交换技术介绍
.
通信系统模型
通信系统的组成-通信系统的一般模型
1. 经典模型
信息源
发送设备
发送端
信道 噪声源
接收设备
收信者
接收端
经典通信系ห้องสมุดไป่ตู้模型
描述了消息由发送至接收的流程
2020/5/8
.Song Peng
通信系统的组成
模拟信号
数字信号
.
通信系统的组成
模拟通信系统模型和数字通信系统模型
+ 模拟通信系统模型
– 模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统：
信源
调制器
信道
解调器
收信者
调制、放大、 天线等
噪声源
模拟通信系统模型
天线、变频、 放大、解调等
– 两种变换：
模拟消息 原始电信号（基带信号） 基带信号 已调信号（带通信号）
收 信 者
噪声源 数字通信系统模型
.
通信系统的组成
数字通信的主要特点 + 抗干扰能力强。 + 传输差错可控。 + 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。 + 易于集成化，从而使通信设备微型化。 + 易于加密处理，且保密强度高。 + 需要较大的传输带宽，对同步要求高。
.
数字化模型
低取量编复线 数线去 译低
通样化码用路 字路复 码通
编 传译用
滤
模拟
码输码
波
或
信号
交
换
机
A/D 数字信号 NRZ HDB3
HDB3 NRZ 数字信号
.
抽样、量化、编码、译码
取样（Sampling）是将时间和幅度都连续的模拟信号 变换成时间离散的幅度连续的另一种模拟信号（脉冲 幅度调制PAM信号），为了使取样后的PAM 信号能 在接收端完全无失真地恢复为原始信号，取样周期应 该满足如下所述的奈奎斯特定理（Nyquist Theorem）：
+ 其它标准化组织 – 欧洲计算机制造协会（ECMA European Computer Manufactures Association ） – 美国国家标准协会（ANSI American National Standards Institute ） – 美国电子工业协会 （EIA Electronic Industries Association ）
.
通信系统的组成
+ 模拟通信的主要特点
– 抗干扰能力差 – 不易于保密通信 – 设备不易于大规模集成 – 不适应飞速发展的计算机通信的要求 – 简单、易于实现
.
通信系统的组成
+ 数字通信系统模型
信 息 源
信 源 编 码
加 密
信 道 编 码
调 制 器
信 道
解 调 器
信 道 译 码
解 密
信 源 译 码
线通信 … … + 按信号复用方式分类：频分复用、时分复用和码分复用。
.
通信系统分类与通信方式
通信方式 + 单工、半双工和全双工通信
– 单工通信：消息只能单方向传输的工作方式
– 半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时收发的工作方 式
.
通信系统分类与通信方式
通信方式 + 单工、半双工和全双工通信
.
17
第一章 通信系统模型 第二章 通信系统相关概念 第三章 交换技术介绍 第四章 SP30 系统介绍
.
通信系统概念-电路交换原理
❖ 时分复用技术（PCM) Pulse-code modulation），即脉冲编码 调制） ❖ 数字交换原理 ❖ 信令系统 ❖ 路由设计 ❖ 计费系统 ❖ 编号计划 ❖ 系统同步
.
数字化
语音信号
时分复用技术
抽样 量化 模/数转换
编码
传 输
译码 低通 数/模转换
语音信号
fs≥2Bw
Bw为输入信号带宽，语音信号的能量主要集中在300— 3400Hz频率范围内。所以抽样频率至少为6800Hz，国 际标准确定为fs=8000Hz，即每秒抽样8000次，或者说 每隔125us 抽样一次
.
16
与网络相关的国际标准化组织
+ 电信标准化组织 – 国际电信联盟ITU（International Telecommunication Union） – 国际电报电话咨询委员会CCITT （Consultative Committee International Telegraph and Telephone）
– 全双工通信：通信双方可同时进行收发消息的工作方式
.
通信系统主要性能指标
+ 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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与网络相关的国际标准化组织
+ 国际标准化组织 – 国际标准化组织（ISO） – 电气电子工程师协会（IEEE）
– 模拟信号：代表消息的信号参量取值连续，例如麦克风输出电压：
0
t
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t
(a) 话音信号
(b) 抽样信号
• 数字信号：代表消息的信号参量取值为有限个，例如电报信号、计算 机输入输出信号：
码元
t
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数字信号
什么是数字信号？什么是模拟信号？ 一般来说，数字信号必须满足在时间和信号幅值上是离散的，相反模拟信号在 幅值上是连续的。
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通信系统分类与通信方式
通信系统的分类
+ 按通信业务分：话务通信和非话务通信。 – 非话务通信主要是分组数据业务、计算机通信、数据库检索、电 子信箱、电子数据交换、传真存储转发、可视图文及会议电视、 图像通信等。
+ 按调制方式分类：基带传输和频带（调制）传输 + 按信号特征分类：模拟信号还是数字信号 + 按传输媒质分类：有线通信系统和无线通信系统 + 按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信、微波通信、红外
+ Internet标准化组织 – 因特网协会（Internet Society，ISOC） – 因特网体系结构研究委员会（Internet Architecture Board，IAB） – 因特网工程任务部（Internet Engineering Task Force，IETF） – 因特网工程指导组（Internet Engineering Steering Group，IESG） – 因特网研究指导组（Internet Research Steering Group，IRSG） – 因特网编号管理机构（Internet Assigned Number Authority， IANA）
基础通信知识
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第一章 通信系统模型 第二章 通信系统相关概念 第三章 交换技术介绍
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通信系统模型
通信系统的组成-通信系统的一般模型
1. 经典模型
信息源
发送设备
发送端
信道 噪声源
接收设备
收信者
接收端
经典通信系ห้องสมุดไป่ตู้模型
描述了消息由发送至接收的流程
2020/5/8
.Song Peng
通信系统的组成
模拟信号
数字信号
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通信系统的组成
模拟通信系统模型和数字通信系统模型
+ 模拟通信系统模型
– 模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统：
信源
调制器
信道
解调器
收信者
调制、放大、 天线等
噪声源
模拟通信系统模型
天线、变频、 放大、解调等
– 两种变换：
模拟消息 原始电信号（基带信号） 基带信号 已调信号（带通信号）
收 信 者
噪声源 数字通信系统模型
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通信系统的组成
数字通信的主要特点 + 抗干扰能力强。 + 传输差错可控。 + 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。 + 易于集成化，从而使通信设备微型化。 + 易于加密处理，且保密强度高。 + 需要较大的传输带宽，对同步要求高。
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数字化模型
低取量编复线 数线去 译低
通样化码用路 字路复 码通
编 传译用
滤
模拟
码输码
波
或
信号
交
换
机
A/D 数字信号 NRZ HDB3
HDB3 NRZ 数字信号
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抽样、量化、编码、译码
取样（Sampling）是将时间和幅度都连续的模拟信号 变换成时间离散的幅度连续的另一种模拟信号（脉冲 幅度调制PAM信号），为了使取样后的PAM 信号能 在接收端完全无失真地恢复为原始信号，取样周期应 该满足如下所述的奈奎斯特定理（Nyquist Theorem）：
+ 其它标准化组织 – 欧洲计算机制造协会（ECMA European Computer Manufactures Association ） – 美国国家标准协会（ANSI American National Standards Institute ） – 美国电子工业协会 （EIA Electronic Industries Association ）
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通信系统的组成
+ 模拟通信的主要特点
– 抗干扰能力差 – 不易于保密通信 – 设备不易于大规模集成 – 不适应飞速发展的计算机通信的要求 – 简单、易于实现
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通信系统的组成
+ 数字通信系统模型
信 息 源
信 源 编 码
加 密
信 道 编 码
调 制 器
信 道
解 调 器
信 道 译 码
解 密
信 源 译 码
线通信 … … + 按信号复用方式分类：频分复用、时分复用和码分复用。
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通信系统分类与通信方式
通信方式 + 单工、半双工和全双工通信
– 单工通信：消息只能单方向传输的工作方式
– 半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时收发的工作方 式
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通信系统分类与通信方式
通信方式 + 单工、半双工和全双工通信
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第一章 通信系统模型 第二章 通信系统相关概念 第三章 交换技术介绍 第四章 SP30 系统介绍
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通信系统概念-电路交换原理
❖ 时分复用技术（PCM) Pulse-code modulation），即脉冲编码 调制） ❖ 数字交换原理 ❖ 信令系统 ❖ 路由设计 ❖ 计费系统 ❖ 编号计划 ❖ 系统同步
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数字化
语音信号
时分复用技术
抽样 量化 模/数转换
编码
传 输
译码 低通 数/模转换
语音信号
fs≥2Bw
Bw为输入信号带宽，语音信号的能量主要集中在300— 3400Hz频率范围内。所以抽样频率至少为6800Hz，国 际标准确定为fs=8000Hz，即每秒抽样8000次，或者说 每隔125us 抽样一次
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16
与网络相关的国际标准化组织
+ 电信标准化组织 – 国际电信联盟ITU（International Telecommunication Union） – 国际电报电话咨询委员会CCITT （Consultative Committee International Telegraph and Telephone）
– 全双工通信：通信双方可同时进行收发消息的工作方式
.
通信系统主要性能指标
+ 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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与网络相关的国际标准化组织
+ 国际标准化组织 – 国际标准化组织（ISO） – 电气电子工程师协会（IEEE）