电信传输原理第1章 电信传输的概念共72页文档
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图1-1 模拟信号 图1-2 数字信号
1.1.2 模拟信号和数字信号
Ø 数字信号通常可由模拟信号获得。数字信号便于
存储、处理、传输，与模拟信号相比最大的优点是数 字信号抗干扰性强，噪声不积累。由于信号在通信中 传输一段距离后，信号能量会受到损失，噪声的干扰 会使波形变坏，为了提高其信噪比，要及时将变形的 信号进行处理、放大，如图1-3（a）所示。
Ø 传输系统按其传输信号性质可分为模拟信号传输系统和 数字信号传输系统两类；
Ø 按其传输媒质可分为有线传输系统和无线传输系统两类。
2.传输系统在通信网中的位置
图1-6 传输系统在通信网中的位置
内容提要
通信基本概念及系统模型
电磁波及其频段划分
微波和光波 电信传输信道 信道的传输特性 发展历史
1.2.2 各波段的特点及应用
ü 甚长波和长波波段 ü 中波波段 ü 短波波段 ü 米波、分米波的一部分波段 ü 厘米波波段 ü 毫米波波段
（1）甚长波和长波波段
该波段可以用天波和地波传播，而主要以地波传 播方式为主。因地波传播频率愈高，大地的吸收 愈大，故在无线电的早期是向低频率的方向发展。 该波段主要用于无线电导航（航空和航海）、定 点通信、海上移动通信和广播。
优点： ➢传播距离长，在海水上应用数千瓦的功率可以实
信息是消息中包含的有意义的内容，信息是抽 象的，因此，信息必须借助于载体-----消息， 才能够便于人们进行信息的传递、交换、存储 和提取。
1.1.1 通信的基本概念
消息在许多情况下不便于传送和交换，必须转换成适合 信道传输的形式，为此需要用光、声、电等物理量来运 载，这些物理量就称为信号。如光信号、声信号、电信 号等。因此信号是用来携带消息的载体，但不是消息本 身。
内容提要
通信基本概念及系统模型
电磁波及其频段划分 微波和光波 电信传输信道 信道的传输特性 发展历史
1
1.1 通信基本概念及系统模型
Ø通信是指通过某种媒质将消息从一地传输 到另一地的过程。简单的说，消息传输就 是通信。
Ø通信的目的是为了获取信息。
1.1.1 通信的基本概念
通常用语言、文字、图像和数据等方式来描述 消息。例如：电话中的语音；电视中的图像等 都称为消息。
14
1.2 电磁波及其频段划分
➢在通信过程中，人们先把通信消息，例如：声音、图像、文字等转 变为电信号，这些电信号以电磁波作为载体，由电磁波带着向周围 空间传播。而在另一地点，人们利用接收机接收到这些电磁波后， 又将其中的电信号还原成声音、图像、文字等消息，这就是信息传 播即通信的大致过程。 ➢通信方式一般可分为两大类：一类称为有线通信，一类称为无线通 信。有线通信方式是传输线引导电磁波按照一定方向进行传播，能 量由发送方传送到接收方，传输效率较高；无线通信方式是利用天 线将电磁波辐射到需要的空间区域进行信息交换。
通信是指通过某种媒质将消息从一地传输到另一地的过 程。简单的说，消息传输就是通信。通信的目的是为了 获取信息。
1.1.2 模拟信号和数字信号
信号参量（幅度或者频率）随消息作连 续变化的信号，此信号就称为模拟信号， 又称为连续信号。
信号在时间上和幅度取值上均离散的信 号称为数字信号。
1.1.2 模拟信号和数字信号
Ø 在模拟通信中，由于传输的信号是模拟信号（幅值 是连续的）因此难以把噪声干扰分开而去掉，随着距 离的增加，信号的传输质量会越来越恶化，如图1-3 （b）所示。
1.1.2 模拟信号和数字信号
图1-3 两类通信方式抗干扰性能比较
1.1.3 电信传输系统模型
只要把信息从一个地方传送到另一个地方，均称为通信。虽然通 信系统种类繁多、形式各异，但实质都是完成从一个地方到另一个地 方的信息传递或交换。一个简单的传输电信系统由信源、发送器、信 道、交换设备、接收器、信宿和噪声组成。
接收设备：将复原的原始信号转换成相应的消息的宿端，也称为信宿。
信道：信号传输的通道，是通信系统的重要组成部分，包括明线、电缆、 光缆、及无线方面的各波段的电磁波等。
1.数字传输系统模型
由于目前的通信系统中传输的是数字信号，因此， 现代电信传输系统一般又称为数字传输系统。图15所示为数字传输系统模型。
L :
42
1.2.1 电磁波段划分
图1-7 电磁波段划分
1.2.1 电磁波段划分
Ø 当电磁波频率不高时，如米波以上波长范围，广 泛应用双线传输线来传输电信号。
Ø 同轴线可用于较高频率，如分米波及厘米波波段。 Ø 当频率更高时，如微波频段，就需要波导来进行
传输电信号。 Ø 当频率达到光波时就选用光纤作为传输介质。
信息源
发送设备
信道
பைடு நூலகம்
接收设备
受信者
发送端
噪声源
接收端
图1-4 电信传输系统基本模型
1.1.3 电信传输系统模型
信息源
发送设备
信道
接收设备
受信者
发送端
噪声源
接收端
信息源：产生消息的源，把人或设备发出的信息变换为原始的电信号。
发送设备：负责将信息源发出的信号变成适合于信道传输的信号。
接收设备：把从传输信道中接收的信号恢复成相应原始信号的设备，与 发送设备功能相反。
图1-5 数字传输系统模型
Ø 信源提供的语音、数据、图像等待传递的信息经信源编 码、信道编码和调制，将其频谱搬移到对应传输介质 （导向传输介质和非导向传输介质）的传输频段内，通 过传输介质传输至对方后，再经解调等逆变换，恢复成 受信者适用的信息形式，这一全过程信息所通过的通信 设备的总和统称为数字传输系统。简单说，传输系统起 到为需要进行信息交互的设备之间提供信息传递的通道。 传输系统作为信道可连接两个终端设备构成电信系统， 作为链路则可连接网节点的交换系统构成电信网。
1.2 电磁波及其频段划分
➢波 速 （ c ） 和 频 率 （ ） 的 比 值 称 为 波 长 ， 用 表 示 ， 单 位 是 米
（m） 波长与频率成反比，波长越大，频率越小，反之，频率越大，
波长越小。
fc
➢在无线通信设备中，为了保证有效的发射和接收，天线的设计依据 最重要的参数就是波长。天线理论要求：为了得到尽可能高的发射 效率，天线的长度L要与发射信号的波长相比拟，通常要求
1.1.2 模拟信号和数字信号
Ø 数字信号通常可由模拟信号获得。数字信号便于
存储、处理、传输，与模拟信号相比最大的优点是数 字信号抗干扰性强，噪声不积累。由于信号在通信中 传输一段距离后，信号能量会受到损失，噪声的干扰 会使波形变坏，为了提高其信噪比，要及时将变形的 信号进行处理、放大，如图1-3（a）所示。
Ø 传输系统按其传输信号性质可分为模拟信号传输系统和 数字信号传输系统两类；
Ø 按其传输媒质可分为有线传输系统和无线传输系统两类。
2.传输系统在通信网中的位置
图1-6 传输系统在通信网中的位置
内容提要
通信基本概念及系统模型
电磁波及其频段划分
微波和光波 电信传输信道 信道的传输特性 发展历史
1.2.2 各波段的特点及应用
ü 甚长波和长波波段 ü 中波波段 ü 短波波段 ü 米波、分米波的一部分波段 ü 厘米波波段 ü 毫米波波段
（1）甚长波和长波波段
该波段可以用天波和地波传播，而主要以地波传 播方式为主。因地波传播频率愈高，大地的吸收 愈大，故在无线电的早期是向低频率的方向发展。 该波段主要用于无线电导航（航空和航海）、定 点通信、海上移动通信和广播。
优点： ➢传播距离长，在海水上应用数千瓦的功率可以实
信息是消息中包含的有意义的内容，信息是抽 象的，因此，信息必须借助于载体-----消息， 才能够便于人们进行信息的传递、交换、存储 和提取。
1.1.1 通信的基本概念
消息在许多情况下不便于传送和交换，必须转换成适合 信道传输的形式，为此需要用光、声、电等物理量来运 载，这些物理量就称为信号。如光信号、声信号、电信 号等。因此信号是用来携带消息的载体，但不是消息本 身。
内容提要
通信基本概念及系统模型
电磁波及其频段划分 微波和光波 电信传输信道 信道的传输特性 发展历史
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1.1 通信基本概念及系统模型
Ø通信是指通过某种媒质将消息从一地传输 到另一地的过程。简单的说，消息传输就 是通信。
Ø通信的目的是为了获取信息。
1.1.1 通信的基本概念
通常用语言、文字、图像和数据等方式来描述 消息。例如：电话中的语音；电视中的图像等 都称为消息。
14
1.2 电磁波及其频段划分
➢在通信过程中，人们先把通信消息，例如：声音、图像、文字等转 变为电信号，这些电信号以电磁波作为载体，由电磁波带着向周围 空间传播。而在另一地点，人们利用接收机接收到这些电磁波后， 又将其中的电信号还原成声音、图像、文字等消息，这就是信息传 播即通信的大致过程。 ➢通信方式一般可分为两大类：一类称为有线通信，一类称为无线通 信。有线通信方式是传输线引导电磁波按照一定方向进行传播，能 量由发送方传送到接收方，传输效率较高；无线通信方式是利用天 线将电磁波辐射到需要的空间区域进行信息交换。
通信是指通过某种媒质将消息从一地传输到另一地的过 程。简单的说，消息传输就是通信。通信的目的是为了 获取信息。
1.1.2 模拟信号和数字信号
信号参量（幅度或者频率）随消息作连 续变化的信号，此信号就称为模拟信号， 又称为连续信号。
信号在时间上和幅度取值上均离散的信 号称为数字信号。
1.1.2 模拟信号和数字信号
Ø 在模拟通信中，由于传输的信号是模拟信号（幅值 是连续的）因此难以把噪声干扰分开而去掉，随着距 离的增加，信号的传输质量会越来越恶化，如图1-3 （b）所示。
1.1.2 模拟信号和数字信号
图1-3 两类通信方式抗干扰性能比较
1.1.3 电信传输系统模型
只要把信息从一个地方传送到另一个地方，均称为通信。虽然通 信系统种类繁多、形式各异，但实质都是完成从一个地方到另一个地 方的信息传递或交换。一个简单的传输电信系统由信源、发送器、信 道、交换设备、接收器、信宿和噪声组成。
接收设备：将复原的原始信号转换成相应的消息的宿端，也称为信宿。
信道：信号传输的通道，是通信系统的重要组成部分，包括明线、电缆、 光缆、及无线方面的各波段的电磁波等。
1.数字传输系统模型
由于目前的通信系统中传输的是数字信号，因此， 现代电信传输系统一般又称为数字传输系统。图15所示为数字传输系统模型。
L :
42
1.2.1 电磁波段划分
图1-7 电磁波段划分
1.2.1 电磁波段划分
Ø 当电磁波频率不高时，如米波以上波长范围，广 泛应用双线传输线来传输电信号。
Ø 同轴线可用于较高频率，如分米波及厘米波波段。 Ø 当频率更高时，如微波频段，就需要波导来进行
传输电信号。 Ø 当频率达到光波时就选用光纤作为传输介质。
信息源
发送设备
信道
பைடு நூலகம்
接收设备
受信者
发送端
噪声源
接收端
图1-4 电信传输系统基本模型
1.1.3 电信传输系统模型
信息源
发送设备
信道
接收设备
受信者
发送端
噪声源
接收端
信息源：产生消息的源，把人或设备发出的信息变换为原始的电信号。
发送设备：负责将信息源发出的信号变成适合于信道传输的信号。
接收设备：把从传输信道中接收的信号恢复成相应原始信号的设备，与 发送设备功能相反。
图1-5 数字传输系统模型
Ø 信源提供的语音、数据、图像等待传递的信息经信源编 码、信道编码和调制，将其频谱搬移到对应传输介质 （导向传输介质和非导向传输介质）的传输频段内，通 过传输介质传输至对方后，再经解调等逆变换，恢复成 受信者适用的信息形式，这一全过程信息所通过的通信 设备的总和统称为数字传输系统。简单说，传输系统起 到为需要进行信息交互的设备之间提供信息传递的通道。 传输系统作为信道可连接两个终端设备构成电信系统， 作为链路则可连接网节点的交换系统构成电信网。
1.2 电磁波及其频段划分
➢波 速 （ c ） 和 频 率 （ ） 的 比 值 称 为 波 长 ， 用 表 示 ， 单 位 是 米
（m） 波长与频率成反比，波长越大，频率越小，反之，频率越大，
波长越小。
fc
➢在无线通信设备中，为了保证有效的发射和接收，天线的设计依据 最重要的参数就是波长。天线理论要求：为了得到尽可能高的发射 效率，天线的长度L要与发射信号的波长相比拟，通常要求