第10章_变电站通信部分

Modes of transmission
• Parallel transmission • Serial transmission
• 串行传输是指数据中的各位分时传送，此时 只需要一条数据线，外加一条公共信号地线 和若干条控制信号线。因为一次只能传送一 位，所以对于一个字节的数据，至少要分8位 才能传送完毕。如图（b）所示。 • 串行通信的必要过程是：发送时，要把 并行数据变成串行数据发送到线路上去，接 收时，要把串行信号变成并行数据，才能被 计算机及其它设备处理。
信 宿
用户终端
单向点→点通信系统模型
接收设备 传输信道 发送设备
信
源
双向点←→点通信系统模型
用户终端 用户终端
用户终端
通信线路
点←→点通信
4
5
交换的概念
根据用户 终端的请求建 3 立和拆除用户 之间连接的过 程称为交换
6
交换系统
2 1
多点通信
用户终端
用户线 中继线 多路复用技术
交换局
网络通信
通信系统的分类


50 同轴电缆
75 同轴电缆
绝缘保护套层 外导体屏蔽层 绝缘层 内导体
同轴电缆分类
通常按特性阻抗数值的不同，将同轴电缆分为两类： （1）50 同轴电缆 又称为基带同轴电缆。在传输基带数字信号时，可以有多
种不同的编码方法。常用的两种编码方法，即：曼彻斯特
编码和差分曼彻斯特编码。 （2）75 同轴电缆
(b)半双工
• 全双工通信， 是指通信双方可同时进行收 发消息的工作方式。
发端 信 道 信 道 收端 收端 发端
(c)全双工
• 按通信终端之间的连接方式可划分为两点 间直通方式和交换方式。直通方式是通信 双方直接用专线连接；而交换式的通信双 方必须经过一个称为交换机的设备才能连 接起来，如电话系统。 • 按数字信号传输的顺序，在数据通信中 ( 主 要指计算机通信 ) ，通信方式又有串行通信 与并行通信之分。 • 按同步方式的不同，又分为同步通信和异 步通信。
调制的逆变换
接收设备 信 道 译 码 信 源 译 码 信
宿
噪声
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。
数字通信系统的组成
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
交换的概念
通信线路
信 发送设备 源 传输信道 接收设备 宿 信
卫星通信
卫星地面站 电视 长途电话
计算机网络通信
移动通信
基站 基站
基站
example 1：telephone system
telephone transmitter 送 话 器 、 wire 电 线 、交
换 机 、 carrier receiver 受话器。
载 波 机
、 telephone
例2：广播通信系统构成要素： microphone麦克风、amplifier放大器、send equipment发送设 备、radio wave无线电波、radio收音机等。 如下图所示
聚氯乙烯 套层
绝缘层
Baidu Nhomakorabea
铜线
聚氯乙烯 屏蔽层 铜线 绝缘层 套层
• The underground system uses twisted pair conductors bundled together into cables. • The benefits provided by a balanced transmission system include a much greater signal to noise ratio due to the omission of ground current noise from the system. • Other noise which may be induced into the transmission line by adjacent signalling lines is also significantly rejected in a balanced system.
我国古代最早 的通信方式是 war flame。 1837年莫尔斯电报 telex
发报
文字发明后， 利用驿站传递 文书。
传输线
收报
通信技术的发展与信息社会
1876年贝尔电话

话筒
耳机

1864年麦克斯韦从理 论上预言了电磁波的 存在 1887年赫兹用实验证 实了电磁波的存在
通信技术的发展与信息社会
模拟通信 数字通信 无线通信 有线通信 话务通信 按通信业务分类 计算机通信 图像通信 卫星通信 按传输手段分类 微波接力通信 按技术特点分类 线性调制
按传输信号的特征分类
按调制方式分类
非线性调制
数字调制
脉冲调制 频分复用
按传输媒介分类
按复用方式分类
时分复用
码分复用
扩频通信 跳频通信
保密通信
网络通信
f(t) 模拟信号 特征量取值 连续的信号 t 连续信号
f(nt)
t 抽样信号
模拟信号波形
f(t) 数字信号 特征量取值 离散的信号
1 1 1 0 0 1 0
f(t)
3
0 3
1 2
3 1
2
1
0
t 二进制码
0
t
多进制码
数字信号波形
通信系统根据所传信息的信号表示形式，又分为模拟通信系统和数字 通信系统。 模拟通信系统——传递和交换模拟信号的系统。 数字通信系统——传递和交换数字信号的系统。 模拟信号——特征量（幅度、频率或相位）取值连续的信号。 数字信号——特征量（幅度、频率或相位）取值离散的信号。
Twisted
Pair Cable
：把两根互相绝缘的铜导线并排放在一起，然后用规则 的方法绞合起来就构成了双绞线。


屏蔽双绞线 STP (Shielded Twisted Pair)
无屏蔽双绞线 UTP (Unshielded Twisted Pair) 屏蔽双绞线 STP
无屏蔽双绞线 UTP
数据通信
数字通讯系统是以计算机为中心，结 合分散在远程的终端装置或其他计算机，通 过通讯线路彼此连接起来，进行数据或信息 的传输、交换、存储和处理的设备总称。
source
Signal conversion
modulate
medium
Signal recover demodulate
receive
通信系统的组成
1895年意大利的马可尼和俄国的波波 夫把电磁波应用到无线电报通信中
1906年德弗雷斯特发明了valve (电子管)
表1―1 通信技术发展历史简表
表1―1 通信技术发展历史简表 （续）
10项重大通信技术值得人们纪念
(1)摩尔斯发明有线电报。有线电报开创了人类信息 交流的新纪 (2)马克尼发明无线电报。无线电报为人类通信技术 开辟了一个崭新的领域。 (3)载波通信。载波通信的出现，改变了一条线路只 能传送一路电话的局面，使一个物理介质上传送 多路音频电话信号成为可能。 (4)电视。电视极大地改变了人们的生活，使传输和 交流信息从单一的声音发展到实时图像。
the types of transmission medium
• 双绞线twisted-pair
• 同轴电缆coaxial-cable
• 光纤电缆Optical fiber cables • 无线与卫星通信信道wireless and satellite communication
coaxial-cable ：由内导体铜质芯线、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽 层以及保护塑料外层所组成。
又称为宽带同轴电缆。 在计算机通信中，“宽带系统”是
指采用了频分复用和模拟传输技术的同轴电缆网络。
• Large stray earth currents flow from point to point, which in turn cause severe interference problems to telecommunication circuits that are "ground referenced". • Typical unbalanced transmission lines are single wire, earth return systems, and coaxial cables.
1．3．2通信方式
1、对于点与点之间的通信，按消息传递的方 向与时间关系，通信方式可分为单工、半双 工及全双工通信三种。 单工通信， 是指消息只能单方向传输的工作方式
发端 信 道
(a)单工
收端
• 半双工通信，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。
发端 信 道 收端 收端 发端
(8) 卫星通信。卫星通信将人类带入了太空通 信时代。 (9) 蜂窝移动通信。蜂窝移动通信为人们提供 了一种前所未有、方便快捷的通信手段。 (10)因特网。因特网的出现意味着信息时代的 到来，使地球变成了一个没有距离的小村 落-“地球村”。
radio TV

valve电子管
transistor晶体管 IC 集成电路 大规模可编程器件
• When the wires are twisted, any noise induced into a pair of wires will be again induced into the same pair of wires at the next twist, but will be of opposite polarity and hence self cancelling.
通信系统的组成
发送设备 信 源 调 制 信道 传 输 媒 介 接收设备
混 频 放 大
混 频 放 大
解 调
信
宿
噪声
调幅 调频 调相
频 谱 搬 移
模拟通信系统的组成 频
谱 搬 移
检波 鉴频 鉴相
通信系统的组成
调幅、调频、调相
发送设备 信 源 信 源 编 码 信 道 编 码 调 制 信道 传 输 媒 介 解 调
• 根据信号传输方向与传输时间的不 同，任意两点间的通信方式可分为：
• 单工通信 (Simplex) 在任何一个时刻， 信号只能从甲方向乙方单向传输，甲方 只能发信，乙方只能收信。 比如 广播电台与收音机、电视台与电视机的 通信(点到多点)、遥控玩具、航模(点到 点)、寻呼等均属此类。
• 半双工通信 (Half―Duplex) ：在任何一 个时刻，信号只能单向传输，或从甲方 向乙方，或从乙方向甲方，每一方都不 能同时收、发信息。比如对讲机、收发 报机以及问询、检索等之间的通信。 • 双工通信(Full―Duplex)：在任何一个时 刻，信号能够双向传输，每一方都能同 时进行收信与发信工作。比如普通电话、 手机。
The end of a twisted pair Ethernet cable with an RJ-45 connector.
• A 10/100 megabit twisted pair Ethernet interface in a personal computer. The link indicator is illuminated照亮 indicating that the interface is connected to an active Ethernet network. The 10 Mbit/s indicator is lit, while the 100 Mbit/s indicator is not. This shows that the network is operating in the slower 10 megabit mode.
第十章 变电站综合自动化的通信 系统
Vivi
• 参考书： • 清华大学出版社《数据通信基础》、 • 人民邮电出版社《通信原理教程》、
1.0 数据通信的基本概念
the development of communication technic and communication society
克服距离上的障碍，迅速而准确的传送信息是通信的主要任务。
(5)电子计算机。计算机被公认为是20世纪最伟大的 发明，它加快了各类科学技术的发展进程。 (6)集成电路。集成电路为各种电子设备提供了高速、 微小、功能强大的“心”，使人类的信息传输能 力和信息处理能力达到了一个新的高度。 (7)光纤通信。光导纤维的发明，使人们寻求到一种 真正能够承担起构筑未来信息化基础设施传输平 台重任的通信介质。
将信源产生的消息信号 变换成便于传送的形式
信 发送设备 源
信道 传 输 媒 介
从带有干扰的 接收信号中正 确恢复出原始 信号
信 接收设备
宿
产生或发出 消息的人或 机器
噪声
通信系统模型
接受消息 的人或机 器
通信系统
模拟通信系统 ——传递和交换模拟信号的系统。 数字通信系统 ——传递和交换数字信号的系统