通信中的几个基本概念
通信的基本概念

2. 按数字信号排列顺序分
在数字通信中,按数字信号代码排列的顺序可分为并 行传输和串行传输。
并行传输是将代表信息的数字序列以成组的方式在两 条或两条以上的并行信道上同时传输,如图(a)所示。并 行传输的优点是节省传输时间,但需要传输信道多, 设备 复杂, 成本高, 故较少采用, 一般适用于计算机和其他 高速数字系统,特别适用于设备之间的近距离通信。
串行传 (b)所示。通常,一般的远距离数字通信 都采用这种传输方式。
@ 把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和交换称为“通信”。
@ 有效而可靠地传递信息。
通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术, 它要将大量有用的信息无失真、高效率地进行传输,同时还要 在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。
通信和电信概念(孙钰) (1)通信(Communication):
现代通信原理
通信的基本概念
1.1 通信的定义
1、通信的目的是传递消息。 消息的表达形式:语言、文字、图像、数据等。
2、通信的一般概念(定义)
@ 指由一地向另一地进行消息的有效传递。
实现通信的方式很多。目前使用最广泛的是电通信方式, 即用“电”来传递消息的通信方法,称为“电信” (telecommunication)。即用电信号携带所要传递的消息,然 后经过各种电信道进行传输,达到通信的目的。(广泛意义 上来讲,光通信也属于电通信,因为光也是一种电磁波)。
收端
(b)
(c)
单工、 (a) 单工; (b) 半双工; (c) 全双工
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,如图 (b)所示。例如,使用同一 载频的对讲机,收发报机以及问询、检索、科学计算等数 据通信都是半双工通信方式。
通信的一些基础概念

波特与波特率波特,表示单位时间内通信线路状态改变的次数,或设备(如调制解调器)每秒钟发生信号变化的度量,常用符号"Baud"表示,简写为"B"。
波特率,又称调制速率、符号速率,即单位时间内载波参数(相位或振幅等)变化的次数,单位为波特;另:在电子通信领域,波特表示通信线路(或信号)的不同状态;波特率表示信号被调制后在单位时间内的波特数,以波特每秒Bps为单位。
波特率是传输线路上信号的传输速率的度量(因波特率越大,即载波信号在单位时间内的波特数越多,所传输的信息越多),波特率越高,相应的信号的传输速率也越高,但信号中包含的频谱成分越高,占用的带宽越宽。
P:波特率与调制解调器采用的调制技术有关,可以说是调制解调器的性质,也可以说是波或信号的性质。
码元与码元宽度符号,即用于表示某数字码型(根据码型位数不同,对应不同的键控调制方式)的一定相位和振幅值的一段载波,其长度即符号长度,符号长度单位为秒。
定义一:在数字信号中,一个数字脉冲称为一个码元。
一次脉冲的持续时间称为码元宽度。
定义二:在数字通信中常用时间间隔相同的符号来表示一个数字码型,这样的时间间隔内的信号称为码元,而这个间隔称为码元宽度,码元宽度单位为秒。
即在使用时域的波形表示数字信号时,代表不同离散数值的基本波形即为码元。
P:在模拟信号中,一个码元所代表的二进制位数与调制技术有关;码元所携带的信息量由码元所取离散值的个数(也称信号进制数)决定,一个码元所需携带的信息量n(单位为比特)与码元可取离散值的种类数N有如下关系:n=log2N。
码元传输速率码元传输速率,又称码元速率、传码率、数码率、码率、信号速率或波形速率,即单位时间内传输的码元个数,常用符号RB表示,单位为波特。
码元传输速率,等价于模拟信号中的波特率。
例如,某系统在 2 秒内传送4800 个码元,则该系统的传码率为2400B 。
信息传输速率信息传输速率,简称信息速率,又称传信率、比特率,是指单位时间内在信道上传送的数据量(即比特数),常用符号Rb表示,单位为比特每秒(bit/s),简记为b/s 或bps。
第一章 通信的基本概念PPT课件

• 1938年美国贝尔实验室为美国军方制成了世 界上第一部“移动电话”手机
• 1942年,对讲机应用于二战
微波通信
• 1931年,英国多佛尔和法国加来之间在 建立世界上第一条超短波接力线路
• 20世纪50年代出现微波接力通信
光纤通信
• 1966年,英籍华裔学者高锟和霍克哈姆发表了关于传输介 质新概念的论文,指出了利用光纤进行信息传输的可能性 和技术途径,奠定了现代光纤通信的基础。
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时,失败也是伟大的, 所以不要放弃,坚持就是正确的。
– 数字系统:每秒所传输的位数来计量(bit/s)
• ADSL上网的速率: 上行:0.54Mbit/s 下载: 8Mbit/s
• 以太网上网的速率: 10Mbit/s 、100Mbit/s 到桌面
• 宽带:2Mbit/s 作为划分点
1.4.2 模拟通信系统
模拟通信利用模拟信号来传递消息。模拟通信系统框 图如图1-2所示:
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
(1)信息与信号
• 信息←→冗余
– 消息中不定的部分
• 信号
– 信息的物理载体: 电、光信号
• 模拟信号与数字信 号
通信网中分层的基本概念

通信网中分层的基本概念
通信网络中的分层是基于不同的功能和任务将系统划分为不同层次的概念。
每一层都有自己的特定功能,并通过接口与相邻的层进行通信。
分层的基本概念包括:
1. 层次结构:通信网络按照功能和任务被划分为不同的层次,每个层次负责特定的功能。
层次结构方便了系统的设计、开发和维护。
2. 接口:每一层都有定义了与其他层之间交换信息的接口。
接口规定了消息格式、协议和传输方式等。
3. 协议:协议是各层之间通信和交换信息的规则和约定。
每一层都有自己的协议,通过协议实现了信息的传递和处理。
4. 封装:通信网络中的数据被封装成一个个数据包,在每一层都添加了特定的头部和尾部信息。
数据包从上层逐层封装,直到到达底层进行传输。
5. 分工合作:每一层都负责特定的功能,通过分工合作实现了整个系统的功能。
每一层的任务相对独立,并且在协议的约束下进行工作。
6. 数据传输:分层结构的最底层是物理层,负责数据的传输和接收。
上层的数据通过逐层封装传递到物理层,然后通过物理链路传输到相邻的节点。
通过分层的概念,通信网络可以模块化设计,提高系统的稳定性和可靠性,并且简化了系统的开发和维护。
不同层之间的接口和协议规范化了通信过程,确保了数据的正确和高效传输。
《通信技术基础》课件——任务1 通信的一般概念

— 25 —
第一章 通信技术概论
1.1 通信技术的一般概念
数字信号: 如:电传机(键盘字符→ 数字信号)、计算机等各种数字终端
— 26 —
数字信号:特征量取值离散的信号(幅度、频率和相位)
第一章 通信技术概论
1.1 通信技术的一般概念
— 27 —
模拟信号与数宇信号是可以相互转换的。模拟信号可以通过 A/D转换变为 数字信号,而数宇信号通过 D/A 转换又可以变为模拟信号,在通信中常见的 A/D转换方式有脉冲编码调制、增量调制以及在此基础上改进的各种方式。
第一章 通信技术概论
1.1 通信技术的一般概念
— 30 —
通信系统
通信是将信号从一个地方向另一个地方传输的过程。用于完成信号的传递与处理的系统 称为通信系统(Communication System)。现代通信要实现多个用户之间的相互连接,这种 由多用户通信系统互连的通信体系称之为通信网络(Communication Network)。通信网络 以转接交换设备为核心,由通信链路将多个用户终端连接起来,在管理机构(包含各种通信 与网络协议)的控制下实现网上各个用户之间的相互通信。
第一章 通信技术概论
1.1 通信技术的一般概念
信道
— 29 —
广义信道,可以分为调制信道和编码信道两类。 调制信道是指信号从调制器的输出端传输到解调器的输入端经过的部分;编码信道是指 数字信号由编码器输出端传输到译码器输入端经过的部分。 本书中我们讨论的信道主要指有线信道和无线电波信道这两类狭义信道。
第一章 通信技术概论
1.1 通信技术的一般概念
通信系统的一般模型
通信系统将是信源指产通生信的中所需要的一切技术设备和传输媒介构成的总体。
通信基础培训-第1章__通信与通信系统的基本概念

1.1 通信的概念
•
谈到通信,我们每个人都不陌生。古代的烽火报警,就是
把敌人入侵的消息通过烽火传达给远方的人们(类似的例子还有抗
日战争时期的“消息树”);舰船上的灯语和旗语通过灯的闪烁和旗
子的挥动与另一舰船或港口进行无声的对话;
• 传统的信函以文字形式把游子的思乡之情浓 缩于尺素之中,再利用邮政媒体送达家人;在 各种建设工地上,工人们经常使用对讲机相互 联络,协调工作;在电影电视中经常看到军人 或警察利用无线电台进行作战指挥;还有电报、 电传、电话、寻呼、移动电话、有线广播、无 线广播、有线电视、无线电视等当代最为普及 的通信手段都是现实生活中我们所熟悉的通信 实例。
第1章 通信与通信系统的基本概念
• 1.1 通信的概念 • 1.2 通信系统 • 1.3 通信方式 • 1.4 信道和传输介质 • 1.5 信号与噪声 • 1.6 信号频谱与信道通频带
• 1.7 信息的度量与香农公式 • 1.8 多路复用的基本概念 • 1.9 常用的通信手段 • 1.10 通信系统的性能评价 • 1.11 通信技术发展史
发
传
接
信
送
输
收
信
源
设
介
设
宿
备
质
备
干 扰
图1―1 模拟通信系统的一般模型
•
比如电话通信系统就包括:送话器、电
线、交换机、载波机、受话器等要素。广播通
信系统包括麦克风、放大器、发送设备、无线
电波、收音机等。两个通信系统实例示意图如
图1―2所示。
导线 载波机
载波机
(a) 有 线 长 途 电 话 系 统 示 意 图
声被不断地放大,形成噪声积累直到通信终端。
通讯原理 第2章 通信原理的基本概念

【解】此消息中,“0”出现23次,“1”出现14次,“2” 出现13次,“3”出现7次,共有57个符号,故该消息的 信息量 23log2 8 / 3 14log2 4 13log2 4 7 log2 8 108 (b) I
每个符号的算术平均信息量为 I 108
I 符号数 57
度量信息量的原则
能度量任何消息,并与消息的种类无关。 度量方法应该与消息的重要程度无关。 消息中所含信息量和消息内容的不确定性有关 【例】 “某客机坠毁”这条消息比“今天下雨”这 条消息包含有更多的信息。 上例表明: 消息所表达的事件越不可能发生,信息量就越大。
17
第2章 基本概念
度量信息量的方法
8比特依次发送
01100100
0 1 1 0 0 1 0 0 串行/并行 转换器
接 收 方
优点:只需一条通信信道,节省线路铺设费用 缺点:速度慢,需要外加码组或字符同步措施
其他分类方式:
同步通信和异步通信 专线通信和网通信
16
第2章 基本概念
1.4 信息及其度量
信息:是消息中包含的有效内容 如何度量离散消息中所含的信息量?
噪声 概率论与统计 率失真理论 信号处理 信源编码 调制理论 信道编码 密码理论
随机过程
伪随机序列
信号处理 解调理论 差错控制编码 滤波理论
7
第2章 基本概念
1.2.2 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
(a) 话音信号
Rb RB log2 M (b/s)
1. 通信基本概念

通信基本概念通信是信息在发送方和接收方之间传递的过程。
这涉及到通过某种媒介或信道传输信息,以便双方能够理解和交流。
以下是通信的一些基本概念:1. 发送者(Sender):信息的起源,即将要传递信息的一方。
2. 接收者(Receiver):信息的目的地,即接收和解读信息的一方。
3. 消息(Message):要传递的信息或数据,可以是文字、图像、声音等形式。
4. 编码(Encoding):将消息转换为适合传输的形式,以便在信道上传输。
5. 信道(Channel):消息传递的媒介或路径,可以是空气中的无线信号、电缆、光纤等。
6. 解码(Decoding):接收者将从信道中接收到的编码消息转换回原始消息的过程。
7. 噪声(Noise):信道中可能存在的干扰、失真或其他影响信息传递质量的因素。
8. 反馈(Feedback):接收者向发送者提供关于已接收消息的信息,以便发送者了解消息是否成功传递。
9. 协议(Protocol):通信过程中双方必须遵循的规则和约定,以确保有效的信息交换。
10. 半双工与全双工(Half-Duplex and Full-Duplex):半双工通信是指在同一时间内,信息只能单向传输,要么从发送者到接收者,要么从接收者到发送者。
全双工通信则允许在同一时间内进行双向通信,允许双方同时发送和接收信息。
11. 带宽(Bandwidth):信道传输的数据量的能力,通常以每秒比特数(bps)来衡量。
12. 调制(Modulation):将数字信号转换为模拟信号的过程,以便在模拟信道中传输。
13. 解调(Demodulation):将模拟信号转换回数字信号的过程,以便接收者能够理解信息。
这些基本概念构成了通信过程的关键要素。
在现代社会中,通信技术得到广泛应用,涵盖了从基础的语音通信到数据网络、互联网和无线通信等多个领域。
不同的通信技术和协议在不同的场景中发挥作用,使人们能够迅速、可靠地进行信息交流。
数据通信的基本概念

数据通信的基本概念1、数据通信的概念数据通信是指计算机与计算机之间交换数据的过程。
2、数据和信息的区别和联系数据是由数字、字符和符号等组成,可以用描述任何概念和事物,是信息的载体。
信息则是说过一句的具体内容和解释,有具体含义。
信息是数据经过加工处理后得到的,即信息是按一定要求以一定格式组织起来的、具有一定意义的数据。
3、信号在数据传输过程中,常常需要通过传输介质将数据从某一端传输到另一端。
信号是数据在具体物理表示,具有确定的物理描述。
4、模拟数据和数字数据当数据采用离散电信号表示时,这样的数据就是数字数据;当数据采用电波表示时,这样的数据就是模拟数字。
5、模拟信号和数字信号随时间连续变化的信号叫模拟信号;随时间离散变化的信号是数字信号。
6、数据通信的三要素,它们分别指什么?信源、信宿和信道。
信源就是信息的发送端,是发出待传送信息的人或设备;信宿就是信息的接收端,是接收所传送信息的人或设备;信道是通信双方以传输介质为基础的传输信息的通道,它是建立在通信线路及其附属设备上的。
7、数字通信和模拟通信数字通信就是指在通信信道中传送数字信号的通信方式;与之相对,在通信信道中传输模拟信号的通信方式是模拟通信。
8、数据通信的主要技术指标,分别表示什么意思?信道带宽,指通信系统中传输信息的信道具有一定的频率范围(即频带宽度)信道容量,指单位时间内信道所能传输的最大信息量,即一个信道能够达到的最大传输速率,它表征信道的传输能力。
数据传输速率,指通信系统单位时间内传输的二进制代码的位(比特)数,因此又称比特率。
调制速率又叫波特率或码元速率,它是数字信号经过调制后的传输速率,表示每秒传输的电信号单元(码元)数,即调制后模拟电信号每秒的变化次数。
误码率是衡量通信系统在正常工作情况下传输可靠性的指标;也就是指二进制码元在传输过程被传错的概率。
传输延迟,指由于各种原因的影响,而使系统信息在传输过程中存在着不同程度的延误或滞后的现象。
数据通信基础

数据通信基础一.基础概念1.信号(signal)信息(information)是事物现象及其属性标识的集合,它是对不确定性的消除。
数据(data)是携带信息的载体。
信号(signal)是数据的物理表现,如电气或电磁。
根据信号中代表消息的参数的取值方式不同,信号可以分为两大类:(1)模拟信号:连续信号,代表消息的参数的取值是连续的。
(2)数字信号:离散信号,代表消息的参数的取值是离散的。
2.频率(frequency)物理学中的频率是单位时间内完成振动的次数,是描述振动物体往复运动频繁程度的量。
信号通信中的频率往往是描述周期性循环信号在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量。
频率常用符号f或v表示,单位为赫兹(秒-1)。
常用单位换算:1kHz=1000Hz,1MHz=1000kHz,1GHz=1000MHz。
人耳听觉的频率范围约为20~20000Hz,超声波不为人耳所觉察;人的视觉停留大概是1/24秒,故影视帧率一般为24~30fps;中国电源是50Hz的正弦交流电,即一秒钟内做了50次周期性变化;GSM(全球移动通信系统)系统包括 GSM 900:900MHz、GSM1800:1800MHz 及 GSM1900:1900MHz等几个频段;WiFi(802.11b/g)和蓝牙(bluetooth)的工作频段为2.4GHz。
3.信号带宽(Signal Bandwidth)信号带宽即信号频谱的宽度,它是指信号中包含的频率范围,取值为信号的最高频率与最低频率之差。
例如对绞铜线为传统的模拟电话提供300~3400Hz的频带,即电话信号带宽为3400-300=3100Hz。
4.数据通信系统(Data Communication System)数据通信系统实现信息的传递,一个完整的数据通信系统可划分为三大组成部分:(1)信源(源系统:发送端、发送方)(2)信道(传输系统:传输网络)(3)信宿(目的系统:接收端、接收方)5.信道带宽(Channel Bandwidth)信道是指通信系统中传输信号的通道,信道包括通信线路和传输设备。
无线通信几个基本概念

一、什么是多径效应,多径效应对无线通信有什么影响?由多条路径传播引起的干涉时延效应称为多径效应。
在无线电通信特别是短波通信中,信号传输媒介电离层高度、厚度等不同,造成诸信号传播路径会随时间变化,参与干涉的各分量场之间的相互关系也就随时间而变化,由此引起合成波场的随机变化,从而形成总的接收场的衰。
.因此,多径效应是造成信号衰落的重要成因.多径效应对于数字通信(信号不稳引起误码)、雷达最佳检测(多目标重影,给正确识别目标造成困难)、语音通信等都有着十分严重的影响。
二、现代通信传输的三大支柱通信是什么?其中有几项是无线通信?被喻为现代三大支柱通信的分别是:光纤通信、卫星通信、微波通信。
其中,卫星通信和微波通信均是无线通信领域中重要通信手段。
三、卫星通信的主要特点是什么?优点:1、通信距离远,覆盖面积大。
一颗静止卫星的波束,可以覆盖地球表面积的42.4%。
在这个覆盖区内,理论上两个相距1800公里的地球站就可以进行通信。
120度配置的三颗卫星,通过一跳或两跳就可完成全球除两极外的全球通信。
2、组网灵活、便于多址联接。
各种形式的地球站,可以不受地理条件限制,无论是固定站还是移动站,各种不同业务种类,都可以组织在一个通信网内,电路的建立和开通十分灵活方便。
3、通信质量高、容量大。
由于卫星通信工作在微波频段,再加上各种频率的重复利用,使得一颗卫星可用频带宽度达到了几千兆赫,与这相应的通信容量达几万条话路。
在卫星通信中,电波主要在接近真空的外层空间传播,因而大大地减小了对电波传播的影响,所以通信质量高。
4、卫星相对静止,跟踪设备简单,多卜勒频移小。
由于相对静止,所以地球站用一副天线不需要复杂的系统就能使天线对准卫星。
缺点:1、由于卫星高度高,所以信号传输损耗量大,限制了地面设备的小化。
2、传输时延大,在电话线路中,大的传输时延,除了使双方通话重叠而感到有些不习惯的现象外,更主要的是出现回波干扰。
3、由于地球站静止轨道只有一条,所以轨道上能容纳的静止卫星数目有限。
通信基础知识点总结

通信基础知识点总结一、通信基础概念通信是信息传递的过程,通过某种媒介将信息从一个地方传递到另一个地方。
通信的基本概念包括信号、噪声、通道和编解码等。
1. 信号:信号是携带信息的载体,可以是声音、文字、图像等形式。
信号可以分为模拟信号和数字信号两种类型。
2. 噪声:噪声是指干扰信号传输和接收过程的外部干扰,会使得信号受到损坏或变形。
3. 通道:通道是信号传输的媒介,可以是空气、电缆、光缆等传输介质。
4. 编解码:编解码是将数字信号转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的过程,以便在不同的媒介上进行传输。
二、通信基础理论通信基础理论包括了调制解调、信道编码、数字通信系统和多路复用等内容。
1. 调制解调:调制是将数字信号转换为模拟信号,解调是将模拟信号转换为数字信号,常见的调制方式包括频率调制、相位调制和振幅调制。
2. 信道编码:信道编码是为了提高信号传输的可靠性而对信号进行编码,常见的信道编码方式包括海明码、卷积码和纠错码等。
3. 数字通信系统:数字通信系统是指通过数字信号进行通信的系统,数字通信系统包括了调制解调、信道编码、数字调度等技术。
4. 多路复用:多路复用是指在同一通信信道上传输多个信号,包括时分多路复用、频分多路复用和码分多路复用等技术。
三、通信传输技术通信传输技术包括了有线传输技术和无线传输技术。
1. 有线传输技术:有线传输技术包括了电缆传输、光纤传输和同轴电缆传输等。
2. 无线传输技术:无线传输技术包括了微波通信、卫星通信和移动通信等。
四、网络通信基础网络通信基础包括了网络拓扑结构、网络协议和数据链路层、网络层、传输层和应用层等内容。
1. 网络拓扑结构:网络拓扑结构包括了总线型、星型、环形、网状和混合型等多种网络连接方式。
2. 网络协议:网络协议是计算机网络之间进行通信的规则和标准,常见的网络协议包括了TCP/IP协议、UDP协议和HTTP协议等。
3. 数据链路层:数据链路层是进行数据帧传输的层次,包括了介质访问控制、逻辑链路控制等功能。
通信的基本概念

通信是通过某种媒介传递信息、消息或信号的过程。
它包括发送和接收数据、声音、图像等。
通信的基本概念主要包括以下几个方面:1. 信息源(Information Source):信息源是通信过程的起点,它产生了需要传输的有意义的信息或消息,例如文字、图像、声音等。
2. 发射器(Transmitter):发射器将信息源产生的信息或消息转换成合适的信号形式,以便在通信媒介中进行传输。
这个过程通常包括编码、调制等操作。
3. 信道(Channel):信道是用来传输信号的物理媒介,例如无线电波、光纤、电缆等。
信道通常受到各种噪声和干扰的影响,降低了信号的传输质量。
4. 接收器(Receiver):接收器的作用是接收来自信道的信号,并将其恢复成原始的信息或消息形式。
这个过程包括解调、解码等操作。
5. 信息接收者(Information Destination):信息接收者是通信过程的终点,它接收来自接收器的信息或消息,并对信息进行解读、处理。
例如,人们通过电话接听语音、观看电视节目等。
6. 有无线通信:通信系统可以分为有线通信和无线通信。
有线通信是通过物理媒介(如电缆、光纤等)传输信号的通信方式;而无线通信则通过空气或其他非物理媒介(如无线电波、微波、红外线等)进行信号传输。
7. 模拟通信与数字通信:通信可以分为模拟通信和数字通信。
模拟通信指的是连续变化的信号(如声音、图像信号)的传输;数字通信则是将信号转换成二进制数据(0和1)后进行传输。
数字通信具有高保真、易于存储和误差修正等优点。
8. 单向通信和双向通信:单向通信是指信息只能在一个方向传输,如广播和电视;双向通信(又称双工通信)是指信息可以在两个方向上同时传输,如电话、因特网等。
总之,通信是现代社会获取和传递信息的关键方式,涉及许多技术和领域,包括电信、网络、卫星、光通信等。
随着技术的快速发展,通信手段变得越来越多元化、智能化,为人们的生产、生活带来诸多便利。
通信中的一些基本概念

码元,波特率,比特率,电平,频道带宽......基本概念的理解码元:在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一位二进制数字。
这样的时间间隔内的信号称为二进制码元,而这个间隔被称为码元长度。
符号即用于表示某数字码型[据位数不同,对应不同的键控调制方式]的一定相位或幅度值的一段正弦载波[其长度即符号长度]。
符号速率即载波信号的参数(如相位)转换速率,实际上是载波状态的变化速率。
符号率越高,响应的传输速率也越高,但信号中包含的频谱成分越高,占用的带宽越宽。
波特率即调制速率或符号速率,指的是信号被调制以后在单位时间内的波特数,即单位时间内载波参数变化(相位或者幅度)的次数。
它是对信号传输速率的一种度量,通常以“波特每秒”(Bps)为单位。
波特率有时候会同比特率混淆,实际上后者是对信息传输速率(传信率)的度量。
波特率可以被理解为单位时间内传输码元符号的个数(传符号率),通过不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息。
因此信息传输速率即比特率在数值上和波特率有这样的关系:波特率=比特率/每符号含的比特数信号的带宽取决于波特率,也就是说跟有关。
如果编码算法可以使得每个符号(一段载波)能够传送(表示)更多的比特,则传同样的数据所需要的带宽更窄!另外,A/D编码算法,是压缩数据量的关键,模拟语音经过不同A/D编码的算法,产生的数据量是有所不同的。
例如:设信道带宽为3MHz,信噪比S/N为2dB(即100倍),若传送BPSK信号则可达到的最大数据速率是多少?解答:带噪信道应该用香农公式计算,最大数据速率为3M ×log2(1+100) bps =3M × 6.65 = 20MHz, 对于BPSK信号,正弦载波用两种相位状态,表示1比特(0或1)。
其波特率也是20MHz。
log后面的2应该是下标;如果传输的是QPSK的信号,一个正弦载波可以有4个不同的相位,可以表示两位二进制数位的4种信息状态。
通信原理知识点

判断
数字调制系统中,同一种调制方式采用不同 解调形式时,误码率是不同的。
判断
FSK属于非线性调制。
作图
设发送的数字信息为110010001110,码元速率为 1000Bd,2ASK、2PSK及2DPSK载波频率为 1000Hz,2FSK载波频率为1000Hz(对应“1”码) 和2000Hz(对应“0”码),试分别画出2ASK、 2FSK、2PSK及2DPSK信号的时域波形. 解:
、作图
• • • • • • 单极性归零及不归零码 双极性归零及不归零码 曼彻斯特码及差分曼彻斯特码 CMI AMI HDB3码的变换与反变换和波形
三、计算
• 传输速率与信道带宽的计算
第六章 数字调制系统
一、概念 • 什么是调制?调制的作用有哪些?调制器 有哪些常见方式? • 二进制ASK、 FSK、PSK有效性和可靠性比 较 • 多进制与二进制数字调制的有效性和可靠 性比较 • MPSK与MQAM的区别 • 常用的几种调制技术特点及应用(QAM、 MSK、OFDM、扩频)
二、计算
• 信息量的计算 I=Log2[1/P(x)] • 传信率与传码率的计算 • 传信率与传码率的互换 Rb=RBlog2M • 频带利用率计算 η=系统速率/信道提供的带宽 • 误码率的计算 Pe=传错的码元数/传输的总码元数
三、框图
• 通信系统的基本模型 • 数字通信系统的组成框图
第三章 信源编码
1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0
注意,如不作特别说明, 默认为: 2PSK信号与载波同相表示 “1”,反相表示“0”。 2DPSK信号与前一码元相 位相反表示“1”,与前一 码元相位相反表示“0”。
载波
2ASK
通信原理复习要求

第1章1 基本概念:(1)模拟通信系统模型,数字通信系统模型,数字通信系统的主要特点(2)信息量,平均信息量(香农熵)(3)模拟与数字通信系统的主要性能指标(有效性:有效频带(带宽B),传码率R B、传信率R b,频带利用率(带宽效率):ηb(ηB);可靠性:信噪比SNR(S/N),误码率P e、误信率P b)等。
2 计算:信息量,平均信息量,传码率R B,传信率R b,频带利用率(带宽效率),误码率P e、误信率P b,二进制与多进制系统的主要性能指标的关系(有效性,可靠性)。
3 填空题、简答题。
第3章1 基本概念:(1)随机过程的统计特性:可以用分布特性(概率分布)和数字特征两种方法描述。
分布特性(概率分布)包括概率分布函数和概率密度函数;数字特征包括数学希望、方差和相关函数等。
(2)平稳随机过程(分布特性与时间起点无关),广义平稳随机过程(数学希望和方差与时间起点无关,自相关函数仅与时间间隔τ有关的平稳随机过程)(3)平稳随机过程相关函数的性质(物理意义):平稳随机过程ξ(t)的功率谱密度Pξ(ω)与其相关函数R(t)构成一对傅里叶变换关系,R(0) = S(平均功率)等等,功率谱密度意义(描述平稳随机过程的频域特性,建立频域与时域关系,积分面积为总功率,系统传输特性对信号和噪声的影响)。
平稳随机过程的各态历经性与意义(时间平均(一个样本)替代统计平均(无穷多个样本)。
)(4)高斯过程(正态随机过程),窄带随机过程(频带宽度B(△f)远小于其中心频率f c的随机过程,即△f《f c,f c》0)的描述(2种:包络-相位和同相-正交表达式);平稳窄带高斯过程统计特性(包络服从瑞利分布,相位服从均匀分布)。
正弦波+窄带高斯过程统计特性(包络服从广义瑞利分布,小信噪比时,接近于瑞利分布;大信噪比时,接近于高斯分布)。
白噪声(理想的宽带平稳随机过程,其功率谱密度在整个频域内是均匀分布的。
理想白噪声通过带通滤波器后,其输出就是一个窄带过程。
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通信中的几个基本概念给新同事的培训教材。
草于2003年传输带宽/传输速率(波特率/比特率) 这是两个容易让大家忽略的概念,其中带宽是一个信道传输占用频带宽度的概念,它的单位是Hz ,而传输速率则是另外不同一个概念,表示单位时间内经过传输信道的码元的数量,又叫波特率,如果传送的码元是二进制的,那么该码元携带的信息量为1个比特(假设1、0出现同概率)所以传输速率又可以称作比特率或信道容量,单位为bps 。
两者之间可以通过香农公式进行换算。
)1log(NS W C += 其中 C ――信道比特率(比特/秒);N ――高斯噪声功率;W ――信道带宽(单位为:Hz ); S --信道内所传信号的平均功率。
比如:56k 的modem ,传输带宽为模拟语音信号的带宽4kHz ,而其传输速率可以达到56kbps 。
分贝(db )分贝是一个通信中非常重要的概念,尤其是在表示传输信道损耗性能时更加重要,它是一个输入信号和输出信号之间的比值。
由于人耳对信号的感知不是与信号的能量成线性关系,而是成一个对数关系,所以为了方便,人们用电话的发明者Bell 来表示这个比值,功率放大10倍称为一个贝尔。
贝尔数 = lg 功率比由于这个比值太大,人们就常用bell 的10分之一来表示,这就是分贝。
比如:一个一分为二(均分)的分光器,每个支路信号比原来信号衰减了3个db 。
Dbm 规定1mw 的信号为0dbm ,基于这个数值的其他的信号,就有了一个唯一的数值。
Dbm 不在是一个比值,而是一个功率数。
分贝毫瓦(dbm ):分贝毫瓦即是相对于1毫瓦的功率。
Dbm 值=10lg(某点功率值/1mW)显然10mW 的信号表示为Dbm 就是10dbm 。
100mW 就是20dbm 。
PCM30/32时分复用这就是大家平时常说得2M 数字电路。
pcm30/32的实际应用PCM30:用户时隙30个,TS0同步时隙,TS1-TS15 TS17-TS31业务时隙, TS16传信令 无CRC 校验。
PCM31(略) PCM30C (略) PCM31C (略) PCM30/32帧结构●TS0是同步时隙 ●偶帧FAS )留给国际上使用奇帧1 1 0/1 1 1 1 1 后5位保留给国内使用 ● ↑帧对告码 1表示告警 ● ↑区别偶帧的0Table 5A/G.704 – Allocation of bits 1 to 8 of the frameTable 5A/G.704 – Allocation of bits 1 to 8 of the frame (concluded)编码方式hdb3 cmi等(略)数字调制方式(略)同步(以后再写)同步分为Bit同步,帧同步和网同步。
滑码数字通信网中,当一个数字交换设备接受另外的数字交换设备的信号流时,从接受到的信号流中提取时钟信息(HDB3码携带时钟分量),并以这个时钟控制写入弹性存储器中,而弹性存储器仅能存储有限的bit。
而弹性存储器的读出受交换机本身的时钟控制。
如下图所示假设两个交换设备的时钟完全一致,那么两个设备之间就能够正常的进行不间断的信息交换,但当两个时钟存在差异的时候,信息交换就会出现差错,比如写入时钟频率高于读出时钟时,弹性存储器写得快读得慢,就会越来越满,最后出现旧数据来不及读出,新数据又写入,此时只好丢掉一些信息,反之写入时钟频率低于读出时钟频率时,就会出现空读存储器,表现为信号流中插入一些伪信息,引起失真,这种由于两个时钟差值超过某一定值时导致丢失或插入一些信息的过程称为“滑码”。
(信号自带时钟与本地时钟校准锁相)在平时的传输维护中,如果用户端(交换机、DDN节点机等)单条系统出现滑码,我们可以发现至少一边信号的速率偏离20480000较大,可以判断为该段电路上游(包括本地)的问题,多数为焊接头或者压线槽问题。
如果是同一个交换局大量的电路出现滑码,可以考虑交换局的时钟问题。
同时SDH设备由于时钟问题出现大量指针调整引起交换设备滑码的可能性也很大,详述如下。
抖动和漂移所谓抖动是指一下含义,数字信号的特定时刻(例如最佳抽样时刻)相对其理想时间位置的短时间偏离。
一个信号由于系统的时钟芯片的门限等的影响因此引起了输出数据的前后移动当前后移抖动的频率大于10HZ时我们就认为这一种现象是一种抖动,抖动不能很大否则会使收端出现信号溢出或取空,从而导致信号滑动损伤,产生很不利的影响。
在SDH网中除了具有其他传输网的共同抖动源——各种噪声源,定时滤波器失谐,再生器固有缺陷(码间干扰、限幅器门限漂移)等,还有两个SDH网特有的抖动源:1)在将支路信号装入VC时,加入了固定塞入比特和控制塞入比特,分接时需要移去这些比特,这将导致时钟缺口,经滤波后产生残余抖动—-脉冲塞入抖动。
2)指针调整抖动。
此种抖动是由指针进行正/负调整和去调整时产生的。
对于脉冲塞入抖动,与PDH系统的正码脉冲调整产生的情况类似,可采用措施使它降低到可接受的程度,而指针调整(以字节为单位,隔三帧调整一次)产生的抖动由于频率低、幅度大,很难用一般方法加以滤除。
抖动的单位为UIp-p 所谓UI指UNIT INTERVAL光传送比特率的倒数。
p-p(pear-pear)STM-1 UI= 1/155M=6.43nsSTM-4 UI= 1/622M =1.61nsSTM-16 UI= 1/2500M=0.40ns特征阻抗(50ΩCoaxial pair,75ΩCoaxial pair,和120ΩSymmetrical pair中的ohm是怎么回事?)阻抗的概念:阻抗是评测电路、元件以及元件材料的重要参数。
阻抗(Z)定义为在给定频率下对流经电路(或元件)的交流电流的总的抵抗能力。
它在矢量平面图上用复数表示,一个阻抗矢量包括实部(电阻R)和虚部(电抗X)。
如下图所示为一个阻抗Z=R+jX。
其中,1/Z =1/(R+jX)=Y=G+jB ,Y 表示导纳,G 表示电导,B 表示电纳。
阻抗的单位是欧姆(Ω),导纳的单位是西门子(S )。
电抗有两种情况,一种是容抗(XC ),一种是感抗(XL )。
平衡线 Symmetrical pair 非平衡线存在电容耦合、磁感耦合等,导致Crosstalk (串扰),线路信号质量差传输距离短,这里单从电容耦合的角度来浅述一下这个问题,如下图所示,两根信号传输导线之间存在耦合电容,当一条导线有正电荷(+q )出现时,另一条导线就会耦合出负电荷(-q ’),尽管一般情况下两个电量不等,但是第一条导线电荷的周期性变化会导致第二条导线电荷的周期性变化。
balanced line: A transmission line consisting of two conductors in the presence of ground, capable of being operated in such a way that when the voltages of the two conductors at all transverse planes are equal in magnitude and opposite in polarity with respect to ground, the currents in the two conductors are equal in magnitude and opposite in direction. Note: A balanced line may be operated in an unbalanced condition. Synonym balanced signal pair. 红字部分就可以解决电容耦合引起的串扰。
2MHz/2Mbps 时钟同步信号在时钟信号中,有两种时钟信号最常见,一般传输设备多用2MHz 信号,而交换设备多用2Mbps 信号。
2MHz 一般不进行传输,当进行主从同步时,主站时钟以2Mbps 的形式进行传输,帧结构为pcm30/32。
应当注意的是,在传输时钟的时候不能用sdh 传输,而要用pdhR实轴X虚轴导线间的电容耦合传输,比如广州电信的时钟信号多数用UT来传输。
由于sdh中指针调整的原因,产生较大幅度的抖动和漂移,对时钟信号的损伤很大。
(详见抖动和漂移)2048Mbps General characteristicsBit rate: 2048 kbit/s ± 50 ppmCode: High density bipoler of order 3 (HDB3)Pulse shape0%50%V = 100%T1818840-92Note – V corresponds to the nominal peak value.FIGURE 15/G.703Mask of the pulse at the 2048 kbit/s interface2048MHzTTT T T T + V+ V – V – V11Shaded area in which signal should be monotonicT Average period of synchronizing signalFIGURE 21/G.703Wave shape at an output port网元网元的英文名字:network element (网络元素),是一个在sdh 传送网中的逻辑概念,一个具有完整传送功能的实体都可以称作一个网元,比如:TM ,ADM ,DXC 等。
几个常见的告警信号 AIS :告警指示信号 MDI :远端告警指示信号LP-HP1 即为B1滤波器 LP-HP2 即为B2滤波器 F1=HP1 F3=HP2 F4=LP。