通信信道认知
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光纤结构示意图
2.3无线信道
▪ 2.3.1地波传播信道 ▪ 地波传播是指频率在约2 MHz以下的无线电波沿着地球表面的传播，
如图2-10所示。
图2-10地波传播示意图
图2-11天波传播示意图
▪ 2.3.2天波传播信道
▪ 天波传播是指频率在2 MHz~30 MHz的高频电磁波经由电离层反射的
一种传播方式，如图2-11所示。
3.推荐教学方式
▪ ⑴通过实用通信网中的信道案例介绍，导出
通信信道的理论知识，可多用图片、采用多 媒体方式教学，激发学生学习兴趣。
▪ ⑵通过实践训练，使学生了解常用网络传输
媒质，掌握其接头制作方法。
▪ ⑶通过HFC这一新技术进行案例分析，一方
面巩固理论知识，将理论与实际进行结合， 同时让学生了解新技术的发展。
▪ 流星余迹散射是由于流星经过大气层时产生很强的电离余迹使电磁波
散射的现象，如图2-16所示。
2.4信道传输特性
▪ 2.4.1恒参信道传输特性 ▪ 在前面讨论的信道类型中，各种有线信道和部分无线
信道，其中包括卫星链路和某些视距传输链路，都可 以作为恒参信道看待。它们具有如下一些传输特性， 且特性随时间变化小。
7.必须掌握的技能
▪ ⑴会计算连续信道和无干扰离
散信道的容量。
▪ ⑵会制作E1线和网线的接头。
案例导入2 固定电话网中的信道
▪ 固定电话网是最早建立起来的一种通信网。一个电话
通信网由传输系统、交换系统、用户系统、信令系统 四部分组成。传输系统采用某一种传输手段将各地交 换系统连接起来，用户终端通过本地交换机进入网络， 构成连通网。
▪ 1．外部噪声 ▪ 外部噪声由信道引入，又可分为自然噪声和人为噪声。 ▪ 2．内部噪声 ▪ 内部噪声是通信系统设备内部产生的各种噪声，如热噪声、散弹
▪ 如图所示是一种适用于小城镇或县局的单局制市话网。
技术解读
2.1 信道分类 2.2 有线信道 2.3 无线信道 2.4 信道传输特性 2.5 信道加性噪声 2.6 信道容量
2.1信道分类
▪ 1.狭义信道
狭义信道是指发送端和接收端之间用以传输信号的传输 媒质或途径。
▪ 2.广义信道
广义信道是一种逻辑信道，是对狭义信道范围的扩大， 除了传输媒质外，还包括有关转换设备，如馈线与天线、 功放、调制器与解调器等。其常用于通信系统性能分析。
双绞线电缆
双绞线结构
2.2有线信道
▪ 2.2.3同轴电缆 ▪ 同轴电缆( Coaxial Cable)由内导体、绝缘层、外导体和
外部保护层组成，内导体和外导体位于同一轴线上，如图 所示。
结构示意图
实物图
2.2有线信道
▪ 2.2.4光纤 ▪ 光纤信道是以光导纤维为传输媒质、以光波为载波的信道。
光导纤维简称光纤( Optical Fiber)，其横截面为圆形，导 光部分由纤芯、包层两部分组成。如图所示。
数字通信技术及应用
模块二 通信信道认知
1.知识重点
▪ ⑴信道的涵义和分类。 ▪ ⑵有线信道的类型和特点。 ▪ ⑶无线信道的类型和特点。 ▪ ⑷恒参信道传输特性。 ▪ ⑸连续信道和无干扰离散信道的容量。
2.知识难点
▪ ⑴恒参信道和随参信道传输特性。 ▪ ⑵信道加性噪声类型及特点。 ▪ ⑶信道容量理解和计算。
4.建议学时 ：10学时
5.推荐学习方法
▪ ⑴学习时要注重各种信道类型的特点
及其应用。
▪ ⑵理论学习要注意结合给出的案例来
理解。
▪ ⑶通过典型例题掌握信息容量的计算
方法。
▪ ⑷重视实践训练，掌握常用网络媒质
接头制作方法。
6.必须掌握的理论知识
▪ ⑴信道的涵义和分类。 ▪ ⑵有线信道的类型和特点。 ▪ ⑶无线信道的类型和特点。 ▪ ⑷恒参信道对信号传输的影响。
广义信道可分为调制信道和编码信道。
编码器
调
输出
制
器
发
媒
收
转
转
换
换
器
质
器
调制信道
编码信道
解 译码器
Fra Baidu bibliotek
调
输入
器
2.2有线信道
▪ 2.2.1明线 ▪ 明线（aerial open wire）是由电杆支持、架设在地面上
的一种平行而相互绝缘的裸线通信线路，用于传送电报、 电话、传真等。
▪ 如图所示是一明线架设示意图。
2.3无线信道
▪ 2.3.3视距传播信道 ▪ 视距传播是指在发射天线和接收天线间能相互“看见”的距离内，频
率高于30MHz的电磁波直接从发射点传到接收点的一种传播方式，又 称为直射波或空间波传播。图2-12为地面上视距传播的示意图。
图2-12 视距传播示意图
图2-13 无线电视距中继通信示意图
▪ 2.3.4无线电视距中继信道 ▪ 无线电视距中继通信工作在超短波和微波波段，利用定向天线实现视
素，如非线性失真、频率偏移和相位抖动等。
▪ 2.4.2随参信道传输特性
2.5信道加性噪声
▪ 在通信系统的中，总会存在一些不需要但不可能完全
避免的信号，这类信号随机变化，对正常通信起干扰 作用，我们称之为噪声。噪声可以理解为通信系统中 对信号有影响的所有干扰的集合，有加性噪声和乘性 噪声之分。
▪ 2.5.1按来源分类
▪ 1．幅度-频率特性
图2-17 理想信道幅频特性
图2-18 典型音频电话信道总幅度 衰耗-频率特性
2.4信道传输特性
▪ 2．相位-频率特性
（a）理想相频特性 （b）理想群时延-频率特性 图2-20 实际电话信
图2-19 理想相频特性及群时延-频率特性
道群时延-频率特性
▪ 3．其它特性
▪ 恒参信道中还可能存在其它一些使信号产生失真的因
图2-3 明线架设示意图
2.2有线信道
▪ 2.2.2双绞线 ▪ 双绞线（Twisted-pair）是由两根各自封装在彩色塑料皮内的铜线
互相扭绞而成的。扭绞的目的是抵御一部分外界电磁波干扰及降低 自身信号的对外干扰，把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一 起，可以降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会 被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字就是由此而来的。
距直线传播。如图2-13所示。
2.3无线信道
▪ 2.3.5卫星中继信道 ▪ 卫星信道是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号实现地球站
之间的通信，如图2-14所示。
图2-14 卫星中继通信
图2-15 对流层散射通信 图2-16 流星余迹散射
▪ 2.3.6对流层散射信道 ▪ 对流层散射传播如图2-15所示 ▪ 2.3.7流星余迹散射信道
2.3无线信道
▪ 2.3.1地波传播信道 ▪ 地波传播是指频率在约2 MHz以下的无线电波沿着地球表面的传播，
如图2-10所示。
图2-10地波传播示意图
图2-11天波传播示意图
▪ 2.3.2天波传播信道
▪ 天波传播是指频率在2 MHz~30 MHz的高频电磁波经由电离层反射的
一种传播方式，如图2-11所示。
3.推荐教学方式
▪ ⑴通过实用通信网中的信道案例介绍，导出
通信信道的理论知识，可多用图片、采用多 媒体方式教学，激发学生学习兴趣。
▪ ⑵通过实践训练，使学生了解常用网络传输
媒质，掌握其接头制作方法。
▪ ⑶通过HFC这一新技术进行案例分析，一方
面巩固理论知识，将理论与实际进行结合， 同时让学生了解新技术的发展。
▪ 流星余迹散射是由于流星经过大气层时产生很强的电离余迹使电磁波
散射的现象，如图2-16所示。
2.4信道传输特性
▪ 2.4.1恒参信道传输特性 ▪ 在前面讨论的信道类型中，各种有线信道和部分无线
信道，其中包括卫星链路和某些视距传输链路，都可 以作为恒参信道看待。它们具有如下一些传输特性， 且特性随时间变化小。
7.必须掌握的技能
▪ ⑴会计算连续信道和无干扰离
散信道的容量。
▪ ⑵会制作E1线和网线的接头。
案例导入2 固定电话网中的信道
▪ 固定电话网是最早建立起来的一种通信网。一个电话
通信网由传输系统、交换系统、用户系统、信令系统 四部分组成。传输系统采用某一种传输手段将各地交 换系统连接起来，用户终端通过本地交换机进入网络， 构成连通网。
▪ 1．外部噪声 ▪ 外部噪声由信道引入，又可分为自然噪声和人为噪声。 ▪ 2．内部噪声 ▪ 内部噪声是通信系统设备内部产生的各种噪声，如热噪声、散弹
▪ 如图所示是一种适用于小城镇或县局的单局制市话网。
技术解读
2.1 信道分类 2.2 有线信道 2.3 无线信道 2.4 信道传输特性 2.5 信道加性噪声 2.6 信道容量
2.1信道分类
▪ 1.狭义信道
狭义信道是指发送端和接收端之间用以传输信号的传输 媒质或途径。
▪ 2.广义信道
广义信道是一种逻辑信道，是对狭义信道范围的扩大， 除了传输媒质外，还包括有关转换设备，如馈线与天线、 功放、调制器与解调器等。其常用于通信系统性能分析。
双绞线电缆
双绞线结构
2.2有线信道
▪ 2.2.3同轴电缆 ▪ 同轴电缆( Coaxial Cable)由内导体、绝缘层、外导体和
外部保护层组成，内导体和外导体位于同一轴线上，如图 所示。
结构示意图
实物图
2.2有线信道
▪ 2.2.4光纤 ▪ 光纤信道是以光导纤维为传输媒质、以光波为载波的信道。
光导纤维简称光纤( Optical Fiber)，其横截面为圆形，导 光部分由纤芯、包层两部分组成。如图所示。
数字通信技术及应用
模块二 通信信道认知
1.知识重点
▪ ⑴信道的涵义和分类。 ▪ ⑵有线信道的类型和特点。 ▪ ⑶无线信道的类型和特点。 ▪ ⑷恒参信道传输特性。 ▪ ⑸连续信道和无干扰离散信道的容量。
2.知识难点
▪ ⑴恒参信道和随参信道传输特性。 ▪ ⑵信道加性噪声类型及特点。 ▪ ⑶信道容量理解和计算。
4.建议学时 ：10学时
5.推荐学习方法
▪ ⑴学习时要注重各种信道类型的特点
及其应用。
▪ ⑵理论学习要注意结合给出的案例来
理解。
▪ ⑶通过典型例题掌握信息容量的计算
方法。
▪ ⑷重视实践训练，掌握常用网络媒质
接头制作方法。
6.必须掌握的理论知识
▪ ⑴信道的涵义和分类。 ▪ ⑵有线信道的类型和特点。 ▪ ⑶无线信道的类型和特点。 ▪ ⑷恒参信道对信号传输的影响。
广义信道可分为调制信道和编码信道。
编码器
调
输出
制
器
发
媒
收
转
转
换
换
器
质
器
调制信道
编码信道
解 译码器
Fra Baidu bibliotek
调
输入
器
2.2有线信道
▪ 2.2.1明线 ▪ 明线（aerial open wire）是由电杆支持、架设在地面上
的一种平行而相互绝缘的裸线通信线路，用于传送电报、 电话、传真等。
▪ 如图所示是一明线架设示意图。
2.3无线信道
▪ 2.3.3视距传播信道 ▪ 视距传播是指在发射天线和接收天线间能相互“看见”的距离内，频
率高于30MHz的电磁波直接从发射点传到接收点的一种传播方式，又 称为直射波或空间波传播。图2-12为地面上视距传播的示意图。
图2-12 视距传播示意图
图2-13 无线电视距中继通信示意图
▪ 2.3.4无线电视距中继信道 ▪ 无线电视距中继通信工作在超短波和微波波段，利用定向天线实现视
素，如非线性失真、频率偏移和相位抖动等。
▪ 2.4.2随参信道传输特性
2.5信道加性噪声
▪ 在通信系统的中，总会存在一些不需要但不可能完全
避免的信号，这类信号随机变化，对正常通信起干扰 作用，我们称之为噪声。噪声可以理解为通信系统中 对信号有影响的所有干扰的集合，有加性噪声和乘性 噪声之分。
▪ 2.5.1按来源分类
▪ 1．幅度-频率特性
图2-17 理想信道幅频特性
图2-18 典型音频电话信道总幅度 衰耗-频率特性
2.4信道传输特性
▪ 2．相位-频率特性
（a）理想相频特性 （b）理想群时延-频率特性 图2-20 实际电话信
图2-19 理想相频特性及群时延-频率特性
道群时延-频率特性
▪ 3．其它特性
▪ 恒参信道中还可能存在其它一些使信号产生失真的因
图2-3 明线架设示意图
2.2有线信道
▪ 2.2.2双绞线 ▪ 双绞线（Twisted-pair）是由两根各自封装在彩色塑料皮内的铜线
互相扭绞而成的。扭绞的目的是抵御一部分外界电磁波干扰及降低 自身信号的对外干扰，把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一 起，可以降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会 被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字就是由此而来的。
距直线传播。如图2-13所示。
2.3无线信道
▪ 2.3.5卫星中继信道 ▪ 卫星信道是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号实现地球站
之间的通信，如图2-14所示。
图2-14 卫星中继通信
图2-15 对流层散射通信 图2-16 流星余迹散射
▪ 2.3.6对流层散射信道 ▪ 对流层散射传播如图2-15所示 ▪ 2.3.7流星余迹散射信道