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在通信领域中，模拟通信系统和数字通信系统是两种主要的通信方式，它们在原理、特点、性能以及应用等方面存在着显著的区别。
一、基本原理1. 模拟通信系统①模拟通信系统是基于模拟信号进行信息传输的。
模拟信号是一种连续的信号，其幅度、频率或相位随时间连续变化，能够直接表示原始信息。
例如，声音通过麦克风转换为电信号时，产生的就是模拟信号，其电压或电流的幅度与声音的强度成正比。
②在模拟通信中，信息源产生的原始电信号通常经过调制，将其频谱搬移到适合传输的频段，然后通过信道传输。
在接收端，经过解调恢复出原始信号。
2. 数字通信系统①数字通信系统则是基于数字信号进行信息传输的。
数字信号是一种离散的信号，其幅度取值是有限的离散值，通常用二进制代码表示。
例如，计算机中的数据、数字电话中的语音信号等都是数字信号。
②数字通信系统中，信息源产生的原始信号首先经过采样、量化和编码等过程转换为数字信号，然后进行数字调制，将数字信号的频谱搬移到适合传输的频段。
接收端接收到信号后，经过数字解调、解码等过程恢复出原始数字信号，最后通过数模转换恢复出原始模拟信号。
二、信号特点1. 模拟信号①连续性：模拟信号在时间和幅度上都是连续变化的，没有明显的断点或跳跃。
②无限精度：模拟信号的幅度可以取任意值，具有无限的精度。
3. 易受干扰：由于模拟信号的幅度是连续变化的，所以在传输过程中容易受到噪声、干扰等因素的影响，导致信号失真。
2. 数字信号①离散性：数字信号在时间和幅度上都是离散的，只有有限的几个取值。
②有限精度：数字信号的幅度取值是有限的，通常用二进制代码表示，因此具有有限的精度。
③抗干扰性强：数字信号具有较强的抗干扰能力，因为只要干扰的幅度不超过一定的阈值，就不会影响数字信号的取值。
三、系统性能1. 有效性①模拟通信系统：通常用有效传输带宽来衡量有效性。
由于模拟信号的频谱是连续的，所以需要较宽的带宽来传输。
②数字通信系统：一般用传输速率（比特率）和频带利用率来衡量有效性。
电话通信系统介绍移动通信系统除了人们最熟悉的GSM、CDMA等第二代数字移动通信系统外，实际上还包括很多种其他通信系统，例如前些年风靡全国的寻呼系统、广泛应用的无绳电话系统和到处可见的集群通信系统等。
为了让大家对整个移动通信系统领域有一个全面的了解，在这一讲中就介绍这3种移动通信系统。
其他移动通信系统将在以后介绍。
一、无线寻呼系统无线寻呼系统是移动通信的一个分支，是一种单向、大区制的通信系统。
主呼移动通信系统除了人们最熟悉的GSM、CDMA等第二代数字移动通信系统外，实际上还包括很多种其他通信系统，例如前些年风靡全国的寻呼系统、广泛应用的无绳电话系统和到处可见的集群通信系统等。
为了让大家对整个移动通信系统领域有一个全面的了解，在这一讲中就介绍这3种移动通信系统。
其他移动通信系统将在以后介绍。
一、无线寻呼系统无线寻呼系统是移动通信的一个分支，是一种单向、大区制的通信系统。
主呼用户(固定电话或移动电话)通过公用电话网连接寻呼中心，再由寻呼中心将信息传送给被叫用户。
无线寻呼系统由于采用广播方式，基站采取大区制，因此设备简单，投资少，见效快，使用方便，发展极为迅速。
20世纪90年代，中国在短短的几年中就发展了全球最大的无线寻呼网络。
1.无线寻呼系统的分类和标准无线寻呼系统一般可分为专用和公用两大类。
公用寻呼系统与公用电话网连接．发射功率较大，往往可以由很少的基站覆盖整个城市。
世界上常用的无线寻呼标准主要有两种：一是POCSAG码．由英国邮政代码标准化咨询组制定，又称为国际1号无线寻呼码，使用最为广泛，我国的无线寻呼系统大多采用这种码：二是由MOTOROLA公司开发的FLEX码，主要用于高速无线寻呼系统，我国也曾大量采用过这种码。
2.网络结构及系统组成无线寻呼系统同样由3个基本部分组成：一是寻呼中心，相当于交换中心，分为人工控制和自动控制两种，由寻呼服务台、排队机、编码器和调制器组成，它通过电话中继线与公网相连，通过中继链路与基站连接；二是基站，主要由解调器、发射机和天线组成；三是移动台，就是寻呼机，有数字机和字母(如英文或汉字)机之分．字母寻呼机通过改进可以成为信息接收机，处理较大的文本信息。
通信系统的分类方式
通信系统可以根据不同的分类方式进行分类，常见的分类方式包括以下几种：
1. 按传输媒介分类：根据通信系统所使用的传输媒介，可以将通信系统分为有线通信系统和无线通信系统。
有线通信系统主要通过电缆或光纤等有线传输媒介进行信息的传输；无线通信系统则通过无线电波等无线传输媒介进行信息的传输。
2. 按通信范围分类：根据通信系统的通信范围，可以将通信系统分为广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)和个人局域网(PAN)等。
广域网覆盖较大的范围，通常为跨越城市、地区、甚至国家的范围；城域网覆盖城市范围；局域网通常用于小范围内的局部通信；个人局域网则是个人设备之间的通信。
3. 按传输方式分类：根据信息的传输方式，通信系统可以分为模拟通信系统和数字通信系统。
模拟通信系统通过连续的信号进行信息的传输，如传统的电话系统；数字通信系统则将信息转换为离散的数字信号进行传输，如数字电话系统和Internet 等。
4. 按通信协议分类：通信系统也可以根据所使用的通信协议进行分类，如TCP/IP协议、以太网协议等。
以上是通信系统常见的分类方式，不同的分类方式主要从不同的角度划分通信系统，以便于理解和研究。
电话通信系统方案1. 引言电话通信系统是现代社会中必不可少的一种通信方式，它能够通过声音的传递实现人与人之间的即时通信。
本文将介绍一个通信系统的方案，包括系统的概述、系统的组成和实现方法等。
2. 系统概述电话通信系统是由多个电话终端、电话交换机、传输媒介、信令和控制系统等组成的。
它能够实现用户之间的语音通信、传真传输等功能。
电话通信系统广泛应用于家庭、企业、政府机关等各个领域。
3. 系统组成电话通信系统主要由以下几个组成部分构成：3.1 电话终端电话终端是用户进行语音通信的设备，包括有线电话、无线电话、手机等。
它们通过麦克风和扬声器实现声音的输入和输出。
电话终端一般具有拨号功能，用户可以通过拨号键盘拨打电话号码。
3.2 电话交换机电话交换机是电话通信系统中的核心设备，用于实现电话呼叫的接入、转接和结束等功能。
电话交换机可以根据呼叫的号码进行路由选择，将呼叫连接到目标终端。
3.3 传输媒介电话通信系统的传输媒介包括电话线路、光纤、卫星等。
电话线路是传输电话信号的常用媒介，它可以通过传统的铜线或光纤进行传输。
光纤传输速度快且容量大，适用于高速和长距离的通信。
3.4 信令和控制系统信令和控制系统用于管理和控制电话通信系统的呼叫过程。
它包括拨号信号的解析、呼叫连接的建立和释放等功能。
信令和控制系统一般由软件实现，可以自动处理和路由电话呼叫。
4. 实现方法电话通信系统的实现可以采用以下几种方法：4.1 传统模拟电话系统传统模拟电话系统是电话通信系统的最早实现方法之一。
它通过模拟信号的传输实现语音通信功能。
传统模拟电话系统相对简单，但由于传输质量受到限制，存在通话质量不稳定和容易受到干扰等问题。
4.2 数字电话系统数字电话系统是一种基于数字信号的电话通信系统。
它通过将语音信号转换成数字信号进行传输，可以提供更好的通话质量和更多的功能。
数字电话系统可以利用计算机网络进行数据传输，实现语音通信和数据传输的统一。
模拟电话的电路原理及应用1. 概述模拟电话是指基于传统的模拟电信技术而实现的电话通信系统。
它利用模拟电路传输语音信号，使用户可以通过电话线路进行语音通信。
本文将介绍模拟电话的电路原理以及其应用。
2. 电路原理模拟电话的电路原理是基于模拟电信技术设计的，主要包括电话呼叫、语音通信和信号传输三个方面的内容。
2.1 电话呼叫在模拟电话系统中，呼叫过程通常包括拨号、呼叫建立和呼叫振铃等环节。
•拨号：用户通过拨号盘输入拨号码，拨号信号经过拨号机构的信号处理后转换为数字信号。
•呼叫建立：拨号信号经过交换机后，与被叫号码建立连接；后续的呼叫建立阶段是建立语音通信的准备阶段。
•呼叫振铃：被叫用户的电话设备会通过振铃信号进行响应，告知用户有呼叫请求。
2.2 语音通信语音通信是模拟电话的核心功能，其实现需要用到语音编码、解码和信号处理等技术。
•语音编码：将语音信号转换为数字信号，常用的编码方式有Pulse Code Modulation (PCM)和Adaptive Differential Pulse Code Modulation(ADPCM)等。
•语音解码：将数字信号转换为模拟语音信号，使其能够被人类听到。
•信号处理：通过信号处理技术对音频信号进行增强、降噪等处理，以提高通信质量。
2.3 信号传输信号传输是指模拟电话中语音信号的传递和接收过程，主要包括线路传输和信号调制解调两个方面。
•线路传输：通过电话线路传输语音信号，一般使用两线制或四线制，以保证语音信号的传递质量。
•信号调制解调：调制是将语音信号转换为模拟信号，使其能够在传输过程中传递；解调则是将模拟信号转换为语音信号，以供接收方使用。
3. 应用模拟电话具有广泛的应用范围，包括家庭电话、企业电话以及公共电话等。
3.1 家庭电话模拟电话在家庭中应用广泛，通过家庭电话用户可以实现长距离语音通信，方便与家人、亲友进行交流。
家庭电话的安装通常较为简单，只需接入电话线路即可使用。
通信原理复习资料 一、基本概念 第一章1、模拟通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统 2、数字通信系统模型数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 3、数字通信的特点 优点：（1）抗干扰能力强，且噪声不积累 （2）传输差错可控（3）便于处理、变换、存储（4）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 （5）易于集成，使通信设备微型化，重量轻 （6）易于加密处理，且保密性好 缺点：（1）需要较大的传输带宽 （2）对同步要求高 4、通信系统的分类（1）按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 （2）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 （3）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1 （4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 （5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 （6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信（7）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性 有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。
数字通信系统模型模拟通信系统模型可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。
（1）模拟通信系统：有效性：可用有效传输频带来度量。
可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。
（2）数字通信系统：有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。
可靠性：常用误码率和误信率表示。
码元传输速率R B ：定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud ） 信息传输速率R b ：定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒 6、通信的目的：传递消息中所包含的信息7、通信方式可分为：单工、半双工和全双工通信8、信息量是对信息发生的概率（不确定性）的度量。
一个二进制码元含1b 的信息量；一个M 进制码元含有log 2M 比特的信息量。
模拟通信系统模型说了这么久的模拟通信，当人们在学习一个事物的时候，特别是一个理论概念的时候，要是总说细节不说全局，会让人产生迷茫之感，学习通信系统来说也是一样，刚才说了那么多，给人的感觉是：“横看成岭侧成峰，远近高低各不同。
不识庐山真面目，只缘身在此山中。
”要想概览庐山真面目，不如登顶而望之，正所谓高屋建瓴，就是这个道理。
学习模拟通信的时候，先来看看它的整体框架，如图2.15所示，再来学习其内部结构。
由图2.15可以看到，信源的输入经过调制后，通过信道的传输、解调后到达信宿。
调制的概念就是将信号从低频“搬运”到高频上，这样做的目的是为了传输的方便，更详尽地解释在下文给出，这里先看模拟通信系统的模型。
图2.15 模拟通信系统模型细心的读者可能会问这样一个问题，假如信源的输入是声音信号的话，而在模拟通信系统中走的是电信号，声音信号和电信号之间的转换似乎没有在这个框图中体现啊。
对于这个问题，笔者只能说：问得好！为什么说问得好呢，因为如何将声音信号转换成电信号的问题，也是当年贝尔等人冥思苦想的问题。
因为这个信号转换的问题是电话发明的核心问题，只有将声音信号转换成电信号，才能在电路上传播。
贝尔最初想出来的办法是电磁开关的一开一关产生脉冲信号来实现通信，但是这种方法最终证明是不现实的，为什么不现实呢？因为声音的频率最大可达3400Hz ，换句话说就是每秒钟电磁开关开合3400次（先不考虑采样的精确性），在当时的条件下，这个数据无论如何也不是电磁开关能达到的。
直到1875年夏季的某天，贝尔正为电话的电流转换问题而苦恼的时候，鬼使神差地，他把金属片连接在电磁图2.16 世界上第一部电话第1章移动通信的前世今生·3·开关上，这次居然有了电流，声音信号成功地转化为电信号。
如图2.16展示了美国新泽西州贝尔实验室博物馆世界上的第一部电话。
后来经过分析发现，原来是由于声音的震动引发了金属片的震动，金属片的震动使得与之相连的电磁开关的线圈产生了电流。
南阳理工学院本科生毕业设计（论文）学院（系）：电子与电气工程系专业：电子信息工程学生：胡鹏指导教师：曹原完成日期2011年 4月南阳理工学院本科毕业设计（论文）模拟电话通信系统的硬件设计Hardware’s Design of Communication Systems总计：毕业设计（论文）页表格：0 个插图：10 幅南阳理工学院本科毕业设计（论文）模拟电话通信系统的硬件设计Hardware design ofAnalog telephone communication system学院（系）：电子与电气工程系专业：电子信息工程学生姓名：胡鹏学号：094409042指导教师（职称）：曹原（讲师）评阅教师：完成日期：2011年5月17日南阳理工学院Nanyang Institute of Technology模拟电话通信系统的硬件设计电子信息工程专业胡鹏[摘要]随着现代通信技术的飞速发展与日益普及，程控交换是目前模拟电话通信系统中的核心。
本文介绍的模拟电话通信系统的硬件设计以amt89c51单片机为中心控制交换芯片MT8816设计实现一种高性价比，实现一对一双工通信的程控交换设备。
本文详细阐述了程控电路交换机在交换电话网中的作用、工作原理和系统的组成结构，将程控交换机的硬件设计分为几个功能模块，并分别加以详细地介绍。
该系统硬件包括了：以单片机为核心的信号检测、信号音控制电路；双音多频解码电路；交换电路；两个用户接口电路等。
[关键词]AT89C51；程控交换；模拟；硬件Hardware design ofAnalog telephone communication systemElectronic and Information Engineering Hu PengAbstract:With the rapid development of modern communication technology and the increasing popularity of program-controlled exchange is the core of the current field of communications. Analog telephone communication system to amt89c51 microcontroller hardware design as the central control switch chip MT8816 Design and Implementation of a cost-effective, one-duplex communication to achieve program-controlled switching equipment.This paper describes the program-controlled circuit switched telephone network switches in the role, working principle and system structure, the program-controlled switches, the hardware design is divided into several functional modules, respectively, to introduce them in detail.The system hardware includes: a microcontroller as the core of the signal detection, signal tone control circuit; DTMF decoder circuit; switching circuit; two user interface circuit.Key words:AT89C51、Program-controlled exchange、Simulation、hardware目录1概述11.1 通信系统的一般模型 11.2 模拟通信系统 12 模拟电话通信系统硬件组成22.1 系统的框架组成 22.2 信号检测、信号音控制电路 32.3 信号音电路 42.3.1 拨号音产生电路 42.3.2 铃流发生器电路 52.3.3 信号音控制电路 62.4 双音多频解调电路82.4.1 双音多频拨号方式介绍82.4.2 DTMF接收电路82.5 交换网络电路92.5.1 MT8816 的工作原理92.5.2 MT8816 的接口电路102.6 用户接口电路12结束语14参考文献14附录15致谢151概述1.1 通信系统的一般模型实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。
以基本的点对点通信为例，通信系统的组成（通常也称为一般模型）如图1所示。
图1图1中，信源（信息源，也称发终端）的作用是把待传输的消息转换成原始电信号，如电话系统中电话机可看成是信源。
信源输出的信号称为基带信号。
所谓基带信号是指没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是信号频谱从零频附近开始，具有低通形式。
发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的原始电信号（基带信号）变换成适合在信道中传输的信号。
变换方式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的变换方式。
信道是指信号传输的通道，可以是有线的，也可以是无线的，甚至还可以包含某些设备。
图中的噪声源，是信道中的所有噪声以及分散在通信系统中其它各处噪声的集合。
在接收端，接收设备的功能与发送设备相反，即进行解调、译码、解码等。
它的任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号来。
信宿（也称受信者或收终端）是将复原的原始电信号转换成相应的消息，如电话机将对方传来的电信号还原成了声音。
图1给出的是通信系统的一般模型，按照信道中所传信号的形式不同，可进一步具体化为模拟通信系统和数字通信系统。
1.2 模拟通信系统我们把信道中传输模拟信号的系统称为模拟通信系统。
模拟通信系统的组成可由一般通信系统模型略加改变而成，如图2所示。
这里，一般通信系统模型中的发送设备和接收设备分别为调制器、解调器所代替。
对于模拟通信系统，它主要包含两种重要变换。
一是把连续消息变换成电信号（发端信息源完成）和把电信号恢复成最初的连续消息（收端信宿完成）。
由信源输出的电信号（基带信号）由于它具有频率较低的频谱分量，一般不能直接作为传输信号而送到信道中去。
因此，模拟通信系统里常有第二种变换，即将基带信号转换成其适合信道传输的信号，这一变换由调制器完成；在收端同样需经相反的变换，它由解调器完成。
经过调制后的信号通常称为已调信号。
已调信号有三个基本特性：一是携带有消息，二是适合在信道中传输，三是频谱具有带通形式，且中心频率远离零频。
因而已调信号又常称为频带信号。
必须指出，从消息的发送到消息的恢复，事实上并非仅有以上两种变换，通常在一个通信系统里可能还有滤波、放大、天线辐射与接收、控制等过程。
对信号传输而言，由于上面两种变换对信号形式的变化起着决定性作用，它们是通信过程中的重要方面。
而其它过程对信号变化来说，没有发生质的作用，只不过是对信号进行了放大和改善信号特性等。
2 模拟电话通信系统硬件组成2.1 系统的框架组成模拟电话通信系统包括交换机的所有基本组成部分：信号检测、信号音控制系统；接口和交换网络，能够完成交换机处理各类呼叫的基本操作。
图3是在整个模拟电话通信的硬件结构框图。
图3控制系统的CPU采用单片机89C51，接收器接收DTMF信号，经过译码后得到电话号码，检测电路检测电话的摘/挂机状态，键盘输入进行功能设定，LED显示电话号码和通话时间；接口部分由两个用户接口组成，接口电路将电话话音模拟信号编码为PCM数字信号，进入交换网络，交换网络采用一个8*16的接线器。
信号音电路产生拨号音、忙音、催挂音、回铃音以及振铃音等。
2.2 信号检测、信号音控制电路信号检测电路用来检测用户的状态并接收用户拨打的电话号码并根据用户状态启动相应的信号音控制信号。
以2 个通话用户为例，采用AT89C51 的 P1口与用户接口电路相连,用以检测是否有用户呼叫并控制DTMF 解码电路。
P1.0、P1.1用于接收主、被叫方的摘挂机信号，用户摘机则话机经P1.0\P1.1向AT89C51发出一高电平信号，此时表示有用户呼叫。
P1.3、P1.4通过模拟开关CD4066 控制主、被叫双方的DTMF解码电路 ,高电平有效。
采用8255的PC口接收话机经用户接口发送来的电话号码 ,单片机中断时从PC口读人数据。
信号音控制电路采用8255芯片的PA、PB口进行控制,PA0、PA1作为铃流控制输出信号，PA4、PA5用作回铃音控制信号，PB0、PB1为忙控制信号，PB4、PB5为拨号音控制信号，各控制信号均为高电平有效。
因此，1片8255可同时对2对用户的信号音进行控制。
单片机根据检测到的用户状态产生相应信号音的控制信号，以便向用户端发送信号音。
信号检测、信号音控制电路如图4所示。
图42.3 信号音电路图5 是整个系统在工作过程中的信号流程图。
可见在用户话机与交换机之间的线路上，要沿两个方向传递话音信号。
同时为了接通一个电话，除了上述情况之外，还必须一套信令系统，来指导呼叫过程的进行。
交换机向电话机发送的信令有：1. 拨号音：持续的 450Hz 正弦波。
2. 忙音：450Hz 正弦波,每导通 0.35s 后间断 0.35s3. 回铃音：450Hz 正弦波，每导通 1s 后间断 4s。
4. 振铃：25Hz 正弦波，每导通 1s 后间断4s。
图52.3.1 拨号音产生电路主叫用户摘机，CPU 检测到该用户有摘机状态后，立即送出的音信号，表示可以拨号，在 CPU 中央处理器收到第一个拨号音后，应立即切断该信号。
在本系统中拨号音采用 450Hz/2V 的正弦波。
图6 和图 7 分别是生成该信号的原理框图和原理图。
6图Array图7555 定时振荡电路的输出频率 f＝1.49/(Ra+2Rb)*C632.3.2 铃流发生器电路本系统的振铃信号即铃流为 25Hz/75V 的交流信号。
铃流发生电路如图8。
图82.3.3 信号音控制电路忙音和回铃音只要对 450Hz 的拨号音进行适当的控制，使其按要求进行适当的通断。
图 9 中的方波 1 和方波 2 来自控制系统。
图10 为电子开关原理图。
图9图10U TUT方波1方波22.4 双音多频解调电路2.4.1 双音多频拨号方式介绍在电话拨号中有两种拨号方式，即脉冲拨号和双音多频（DTMF）拨号。
