第3节通信技术入门

《第3节通信技术入门》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第3节通信技术入门（34页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、1.3 通信技术入门通信技术入门1.3.1 通信的基本原理通信的基本原理1.3.2 模拟通信与数字通信模拟通信与数字通信1.3.3 光纤通信和无线通信光纤通信和无线通信1.3.4 移动通信移动通信2第1章 信息技术概述1.3.1 通信的基本原理通信的基本原理（1） 通信系统的基本模型通信系统的基本模型（2） 调制与解调调制与解调（3） 多路复用技术多路复用技术3第1章 信息技术概述什么是通信什么是通信(communication)？n广而言之，通信就是信息的广而言之，通信就是信息的(远距离远距离)传递与交流传递与交流n现代通信现代通信使用使用电波或光波传递信息电波或光波传递信息的技术，也称为电

2、的技术，也称为电信（信（telecommunication），如电报、电话、传真、电子邮），如电报、电话、传真、电子邮件、件、BBS、QQ等等n通信的发展历史：通信的发展历史：n1836年，英国建成第一条电报线路年，英国建成第一条电报线路(Morse电报电报)n1876年，美国人年，美国人A.G.Bell研制成可供实用的电话研制成可供实用的电话n20世纪初，马可尼实现了跨越大西洋的无线电报通信世纪初，马可尼实现了跨越大西洋的无线电报通信n1918年出现收音机和无线电广播年出现收音机和无线电广播n1938年第一个电视台开始播出年第一个电视台开始播出n1940s 出现彩色电视出现彩色电视n1960

3、s 出现计算机网络出现计算机网络4第1章 信息技术概述对通信系统的一般要求对通信系统的一般要求n远距离：传输距离要远远距离：传输距离要远n低成本：传输成本要低低成本：传输成本要低n高速度：从发生到接收延迟时间要短高速度：从发生到接收延迟时间要短n可靠：传输的信息不能有错误可靠：传输的信息不能有错误n方便：任何时间和地点都能通信方便：任何时间和地点都能通信n安全：传输的信息要保密，不能泄漏安全：传输的信息要保密，不能泄漏5第1章 信息技术概述通信系统的模型通信系统的模型n通信的三要素：通信的三要素：信信 道道信源信源(宿宿)信宿信宿(源源)信信号号信信号号n举例举例:信道的任务是迅速、可靠而信道

4、的任务是迅速、可靠而准确地将信号从信源传输到准确地将信号从信源传输到信宿信宿被传输的信息都必须以被传输的信息都必须以某种电某种电(或光或光)信号的形信号的形式才能进行传输式才能进行传输发送信息发送信息的设备的设备接收信息接收信息的设备的设备有线电话有线电话移动电话移动电话计算机通信计算机通信信源信源/信宿信宿电话座机电话座机手机手机计算机计算机信号信号话音经电话机转话音经电话机转换成为变化的电换成为变化的电流信号流信号话音经电话机转换成为话音经电话机转换成为压缩编码后的数字信号压缩编码后的数字信号编码、打包后的数字信编码、打包后的数字信号号信道信道电话线和中继器电话线和中继器等传输设备等传输设

5、备无线电波、基站等无线电波、基站等双绞线、集线器、路由双绞线、集线器、路由器、光纤等器、光纤等6第1章 信息技术概述模拟信号与数字信号模拟信号与数字信号n通信系统中被传输的信息必须转换成某种电信号通信系统中被传输的信息必须转换成某种电信号(或光信号或光信号) 才能进行传输才能进行传输t数字信号数字信号信号信号强度强度模拟信号模拟信号信号信号强度强度tn电信号电信号(或光信号或光信号) 有两种形式：有两种形式：n模拟信号形式模拟信号形式: 通过连续变化的物理通过连续变化的物理量（如信号的幅度）来表示信息，例量（如信号的幅度）来表示信息，例如人们打电话或者播音员播音时声音如人们打电话或者播音员播音

6、时声音经话筒经话筒(麦克风麦克风)转换得到的电信号；转换得到的电信号；n数字信号形式数字信号形式: 使用有限个状态使用有限个状态(一般一般是是2个状态个状态)来表示（编码）信息，例来表示（编码）信息，例如电报机、传真机和计算机发出的信如电报机、传真机和计算机发出的信号都是数字信号号都是数字信号 7第1章 信息技术概述模拟信号如何传输？模拟信号如何传输？n近距离传输：近距离传输：n直接传输直接传输 (如：如：MP3播放器播放器 耳机耳机 ；计算机输出信号；计算机输出信号 投影仪投影仪)n远距离传输：远距离传输：n通过通过载波载波来传输模拟信号来传输模拟信号(如：广播电台如：广播电台收音机收音机)

7、n调制的方法：调幅、调频、调相调制的方法：调幅、调频、调相n什么是什么是载波载波？ n研究发现，高频振荡的正弦波信号在长距离通信中能够比其他研究发现，高频振荡的正弦波信号在长距离通信中能够比其他信号传送得更远。因此若把高频振荡的正弦波信号作为携带信信号传送得更远。因此若把高频振荡的正弦波信号作为携带信息的息的载波，载波，把模拟信号放在把模拟信号放在(调制调制在在)载波上传输，则可比直接载波上传输，则可比直接传输远得多传输远得多8第1章 信息技术概述模拟信号如何进行载波传输？模拟信号如何进行载波传输？实现信号调制与解调的设备分别称为实现信号调制与解调的设备分别称为“调制调制器器”和和“解调器解调

8、器”：数字调制、解调器：数字调制、解调器：调制后的调制后的载波信号载波信号传输传输信号信号解调器解调器载波信号载波信号调制后的调制后的载波信号载波信号传输传输信号信号调制器调制器载波信号载波信号9第1章 信息技术概述小结小结1: 远距离通信必须使用远距离通信必须使用MODEM 通信一般是双向进行的，收发双方都需要调制器与解调通信一般是双向进行的，收发双方都需要调制器与解调器，它们通常做在一起，称为调制解调器器，它们通常做在一起，称为调制解调器(MODEM)信信 道道信源信源(宿宿)信宿信宿(源源)调制后调制后的载波的载波 信号信号调制后调制后的载波的载波 信号信号调制调制(解调解调)器器(调制

9、调制)解调器解调器载波载波载波载波信源信号通过信源信号通过调调制器制器 调整载波调整载波的某个参数的某个参数(幅幅度、频率或相位度、频率或相位)到达目的地后，使用到达目的地后，使用解调器解调器把载波所携带把载波所携带的信号检测出来，恢的信号检测出来，恢复为原始信号的形式复为原始信号的形式经过调制后的载波经过调制后的载波信号，携带着被传信号，携带着被传输的信号在信道中输的信号在信道中进行长距离传输进行长距离传输10第1章 信息技术概述怎样实现低成本传输？怎样实现低成本传输？ n分析：分析： n通信系统中，传输线路的建设和维护成本占整个系统成本通信系统中，传输线路的建设和维护成本占整个系统成本的相

10、当大的份额的相当大的份额n一条传输线路（铜线、光纤、无线电波）的容量通常远超一条传输线路（铜线、光纤、无线电波）的容量通常远超过传输过传输1路用户信号所需的能力路用户信号所需的能力n采用的技术采用的技术多路复用技术多路复用技术(Multiplexing)n多路信号使用同一条传输线同时进行传输多路信号使用同一条传输线同时进行传输n方法：方法：n频分多路复用频分多路复用（FDM）n时分多路复用时分多路复用（TDM）n波分多路复用（波分多路复用（WDM）11第1章 信息技术概述频分多路复用频分多路复用(Frequency Division Multiplexing, FDM) n思想：将每个通信终端

11、发送的信号调制在不同频率的载波上，通思想：将每个通信终端发送的信号调制在不同频率的载波上，通过频分多路复用器过频分多路复用器(MUX)将它们复合成为一个信号，然后在同一将它们复合成为一个信号，然后在同一传输线路上进行传输。抵达接收端之后，借助分路器传输线路上进行传输。抵达接收端之后，借助分路器(DEMUX)把把不同频率的载波分离出来，送到不同的接收设备不同频率的载波分离出来，送到不同的接收设备n工作原理：工作原理： DEMUX MUX 共享的传输信道共享的传输信道载波频率载波频率f1调制调制调制调制载波频率载波频率fn载波频率载波频率f1解调解调解调解调载波频率载波频率fnf将不同频率将不同频