下载文档原格式
第一章概论一、写出下列英文缩写的中文含义☆ITU:国际电信联盟☆IEEE：电气与电子工程师协会☆WLAN：无线局域网☆☆ATM:异步传送网☆☆ DDN:数字数据网☆TCP/IP:传输控制协议/互联协议二、填空题☆1.通信的任务是完成信息的传递和交换。
☆2.下图（a）是模拟信号、（b）是数字信号。
f(t) f(t)t t（a）（b）☆3.通信方式按照传输媒质分类可以分为有线通信、无线通信两大类；按信道中传输的信号可以分为模拟通信、数字通信。
☆☆4.将基带信号的频谱搬移到较高的频率范围，使其能转换成适合信道传输的信号，这一过程称为调制。
☆☆5.通信网组成的三个基本要素是传输、交换、终端。
☆☆6.衡量通信系统的主要指标是有效性和可靠性两种。
数字通信系统的质量指标具体用传输速率（误比特率）和误码率表述。
☆☆7.根据噪声在信道中的表现形式，可分为加性噪声和乘性噪声两类。
☆8.现代通信技术的发展特征可归纳为数字化、综合化、融合化、智能化、宽带化和个人化。
☆☆☆9.光纤通信传输频带宽的特点正适应高速率，大容量数字通信的要求。
三、选择题☆1.（ A ）是指按照达成的协议，信息在人、地点、进程和机器之间进行的传送。
A.通信B.电信C.消息D.信号☆2.运载信息的物理量是（ B ）A. 信息B.信号C.消息D.媒介☆☆3.以下不属于通信系统模型的组成部分的是（ D ）A.信源信宿B.信道C.变换器、反变换器D.信号☆☆4.信源信号通常不适合于直接在信道上传输，它需要由（ B ）进行某种变换，使其适合在信道中传输。
A.中继器B.发送设备C.接收设备D.低通设备☆☆5.下列（ C ）不属于有线通信。
A．双绞线 B．同轴电缆 C．红外线 D．光纤☆☆6.通信网络的基本要素为传输、交换和终端。
其中（ A ）和（ B ）部分组成核心网。
A.传输B.交换C.终端☆☆7.通信网上数字信号传输速率用（ E ）来表示，而模拟信号传输速率用（ C ）来表示。
现代通信技术基础理论教学教案第一章：通信技术概述1.1 教学目标了解通信技术的基本概念、发展历程和分类掌握通信系统的基本组成和工作原理理解现代通信技术的主要发展趋势1.2 教学内容通信技术的定义和发展历程通信系统的基本组成（信道、发送端、接收端等）模拟通信和数字通信的特点和区别现代通信技术的发展趋势（4G、5G、物联网等）1.3 教学方法采用讲授法，介绍通信技术的基本概念和发展历程采用案例分析法，分析通信系统的基本组成和工作原理采用讨论法，探讨现代通信技术的发展趋势1.4 教学评估课堂问答：学生能回答出通信技术的基本概念和发展历程小组讨论：学生能分析通信系统的基本组成和工作原理课后作业：学生能理解现代通信技术的发展趋势第二章：信号与系统2.1 教学目标掌握信号的分类、特点和处理方法理解系统的概念、特性和分类熟悉信号与系统的数学描述方法2.2 教学内容信号的分类（模拟信号、数字信号等）及其特点系统的概念、特性和分类（线性、时不变等）信号与系统的数学描述方法（微分方程、差分方程等）2.3 教学方法采用讲授法，介绍信号的分类、特点和处理方法采用案例分析法，分析系统的概念、特性和分类采用实验法，验证信号与系统的数学描述方法2.4 教学评估课堂问答：学生能回答出信号的分类、特点和处理方法小组讨论：学生能理解系统的概念、特性和分类实验报告：学生能掌握信号与系统的数学描述方法第三章：数字信号处理3.1 教学目标掌握数字信号处理的基本原理和方法理解数字信号处理器的结构和应用熟悉数字信号处理技术在通信系统中的应用3.2 教学内容数字信号处理的基本原理和方法（离散化、滤波等）数字信号处理器的结构（FIR、IIR等）及其应用数字信号处理技术在通信系统中的应用（调制、解调等）3.3 教学方法采用讲授法，介绍数字信号处理的基本原理和方法采用案例分析法，分析数字信号处理器的结构和应用采用实验法，验证数字信号处理技术在通信系统中的应用3.4 教学评估课堂问答：学生能回答出数字信号处理的基本原理和方法小组讨论：学生能理解数字信号处理器的结构和应用实验报告：学生能掌握数字信号处理技术在通信系统中的应用第四章：现代通信系统4.1 教学目标掌握现代通信系统的基本原理和组成理解现代通信技术的应用和发展趋势熟悉各种通信系统的优缺点和适用场景4.2 教学内容现代通信系统的基本原理（调制、解调、编码等）现代通信系统的组成（发送端、接收端、信道等）现代通信技术的应用和发展趋势（4G、5G、物联网等）4.3 教学方法采用讲授法，介绍现代通信系统的基本原理和组成采用案例分析法，分析现代通信技术的应用和发展趋势采用讨论法，比较各种通信系统的优缺点和适用场景4.4 教学评估课堂问答：学生能回答出现代通信系统的基本原理和组成小组讨论：学生能理解现代通信技术的应用和发展趋势课后作业：学生能比较各种通信系统的优缺点和适用场景第五章：通信系统性能评估5.1 教学目标掌握通信系统性能评估的基本方法和指标理解通信系统性能的影响因素熟悉通信系统性能优化和提高的方法5.2 教学内容通信系统性能评估的基本方法（概率论、信息论等）通信系统性能评估的主要指标（误码率、传输速率等）通信系统性能的影响因素（噪声、信道特性等）5.3 教学方法采用讲授法，介绍通信系统性能评估的基本方法和指标采用案例分析法，分析通信系统性能第六章：无线通信技术6.1 教学目标掌握无线通信技术的基本原理和分类理解无线通信系统的组成和关键技术熟悉无线通信技术在现代通信中的应用6.2 教学内容无线通信技术的基本原理和分类（射频、微波等）无线通信系统的组成（发射器、接收器、天线等）无线通信关键技术（调制解调、多址技术、信道编码等）6.3 教学方法采用讲授法，介绍无线通信技术的基本原理和分类采用案例分析法，分析无线通信系统的组成和关键技术采用实验法，验证无线通信技术在实际应用中的性能6.4 教学评估课堂问答：学生能回答出无线通信技术的基本原理和分类小组讨论：学生能理解无线通信系统的组成和关键技术实验报告：学生能掌握无线通信技术在实际应用中的性能第七章：光纤通信技术7.1 教学目标掌握光纤通信技术的基本原理和分类理解光纤通信系统的组成和关键技术熟悉光纤通信技术在现代通信中的应用7.2 教学内容光纤通信技术的基本原理和分类（单模光纤、多模光纤等）光纤通信系统的组成（光源、光发射器、光接收器等）光纤通信关键技术（光调制、光编码、光放大等）7.3 教学方法采用讲授法，介绍光纤通信技术的基本原理和分类采用案例分析法，分析光纤通信系统的组成和关键技术采用实验法，验证光纤通信技术在实际应用中的性能7.4 教学评估课堂问答：学生能回答出光纤通信技术的基本原理和分类小组讨论：学生能理解光纤通信系统的组成和关键技术实验报告：学生能掌握光纤通信技术在实际应用中的性能第八章：数据通信与网络技术8.1 教学目标掌握数据通信与网络技术的基本原理和分类理解数据通信与网络系统的组成和关键技术熟悉数据通信与网络技术在现代通信中的应用8.2 教学内容数据通信与网络技术的基本原理和分类（局域网、广域网等）数据通信与网络系统的组成（交换机、路由器、网卡等）数据通信与网络关键技术（数据链路层、网络层、传输层等）8.3 教学方法采用讲授法，介绍数据通信与网络技术的基本原理和分类采用案例分析法，分析数据通信与网络系统的组成和关键技术采用实验法，验证数据通信与网络技术在实际应用中的性能8.4 教学评估课堂问答：学生能回答出数据通信与网络技术的基本原理和分类小组讨论：学生能理解数据通信与网络系统的组成和关键技术实验报告：学生能掌握数据通信与网络技术在实际应用中的性能第九章：通信系统的安全与加密9.1 教学目标掌握通信系统的安全问题和加密技术的作用理解加密算法和通信系统的安全机制熟悉通信系统的安全与加密在实际应用中的重要性9.2 教学内容通信系统的安全问题（窃听、干扰、破解等）加密技术的作用和分类（对称加密、非对称加密等）加密算法（DES、RSA、AES等）和通信系统的安全机制9.3 教学方法采用讲授法，介绍通信系统的安全问题和加密技术的作用采用案例分析法，分析加密算法和通信系统的安全机制采用讨论法，探讨通信系统的安全与加密在实际应用中的重要性9.4 教学评估课堂问答：学生能回答出通信系统的安全问题和加密技术的作用小组讨论：学生能理解加密算法和通信系统的安全机制课后作业：学生能认识到通信系统的安全与加密在实际应用中的重要性第十章：通信技术的应用与未来发展10.1 教学目标掌握通信技术的应用领域和未来发展趋势理解通信技术在各个领域的具体应用熟悉通信技术的发展前景和挑战10.2 教学内容通信技术的应用领域（移动通信、互联网、物联网等）通信技术在各领域的具体应用（智能家居、智能交通等）-重点和难点解析1. 信号与系统的基本概念和特性：理解和掌握信号的分类、特点和处理方法，以及系统的概念、特性和分类是学习通信技术的基础。
第1章习题答案1.1试述信息、信号、信源、信道的概念。
答：信息：消息中的有效内容，消息内容的含量用信息量衡量。
信号：在通信系统中为传送消息而对其变换后传输的某种物理量，如电信号、声信号、光信号等。
信号是消息的载体。
信源：消息的来源，是消息的产生者或接收者，提供消息的可以是人或机器。
信道：通信系统中的信道是物理信道，是指信号发送设备与信号接收设备之间传送信号的通道。
1.2简述点对点通信系统模型中的各组成部分及其功能。
答：要实现信息从一端向另一端的传递，必须包括5个部分：信息源、发送设备、信道、接收设备、受信者，参见通信系统的基本模型图。
图1-1 通信系统的基本模型信息源：即信息的来源，它的作用是将原始信息转换为相应的电信号，即基带信号。
发送设备：对基带信号进行各种变换和处理，比如放大，调制等，使其适合于在信道中传输。
信道：发送设备和接收设备之间用于传输信号的媒介。
接收设备：对接收信号进行必要的处理和变换，以便恢复出相应的基带信号。
其功能与发送设备相对应。
受信者：信息的接收者，与信源相对应，其作用是将恢复出来的基带信号转换成相应的原始信号。
噪声源：噪声源是指系统内各种干扰影响的等效结果。
1.3简述现代通信系统模型功能中的各组成部分及其功能。
答：从通信网络的系统组成角度，可将其分为4个功能模块。
（1）接入功能模块接入（access）功能模块（有线接入或无线接入）将消息数字化并变换为适于网络传输的信号，即进行信源编码；其发信者和接收者可为人或机器，所接入的消息形式可为语音、图像或数据。
（2）传输功能模块传输（transmission）功能模块（有线传输或无线传输）将接入的信号进行信道编码和调制，变为适于传输的信号形式，并满足信号传输要求的可靠性指标。
（3）控制功能模块控制（control）功能模块由信令网、交换设备和路由器等组成，完成用户的鉴权、计费与保密，并满足用户对通信的质量指标要求。
（4）应用功能模块应用（application）功能模块为网络运营商提供业务经营，包括智能网业务、话音、音视频的各种服务以及娱乐、游戏、短信、移动计算、定位信息和资源共享等。
Part II：现代通信技术教材：现代通信技术基础（第2版）严晓华清华大学出版社现代通信技术基础第二版Introduction toModern Communication Technology第1章概论本章学习目标理解通信的基本概念。
理解通信网的概念、分类、构成与组网结构。
了解通信信道分类及特性。
了解通信法规与体系标准的作用。
了解通信职业资格与职业规范知识。
了解现代通信技术的应用与发展趋势。
1.1 通信概述1.2 通信网的组成1.3 通信信道1.4 现代通信技术的应用与发展1.5 国家通信职业资格制度简介放映结束1.1 通信概述▪1.1.1 通信基本概念▪1.1.2 通信系统模型▪1.1.3 通信系统的分类▪1.1.4 通信系统的质量评价▪1.1.5 通信法规与通信标准返回主目录1.2 通信网的组成▪1.2.1 通信网的概念▪1.2.2 通信网的分类▪1.2.3 电信网的组成▪1.2.4 通信网的组网结构返回主目录1.3 通信信道▪1.3.1 无线信道▪1.3.2 有线传输信道▪1.3.3 通信信道特性返回主目录1.4 现代通信技术的应用与发展▪1.4.1 现代通信技术的应用▪1.4.2 现代通信技术的特征▪1.4.3 我国通信行业的发展趋势▪1.4.4 我国通信业发展的主要任务返回主目录1.5 国家通信职业资格制度简介▪1.5.1 通信工程师职业资格▪1.5.2 通信行业职业（工种）资格▪1.5.3 通信专业技术人员职业水平评价返回主目录1.1 通信概述通信（communication）是指按照达成的协议，信息在人、地点、进程和机器之间进行的传送。
电信（telecommunication）则指在线缆上或经由大气，利用电信信号或光学信号发送和接收任何类型信息（数据、图形、图像和声音）的通信方式。
返回1.1.1 通信基本概念通信的基本形式---信道信道：信源与信宿之间建立的一个传输信息的通道。
信息（information）：以适合于通信、存储或处理的形式来表示的知识或消息。
消息是指通信系统要传送的对象，如语音、图像、文字或某些物理参数等。
信号（signal）：可以使它的一个或多个特征量发生变化，用以代表信息的物理量。
返回1.1.2 通信系统模型通信系统模型如图1-1所示。
信息源（信源）作用：把待传输的消息转换成原始电信号。
发送设备（发送机）作用：将信源发出的信息变换成适合在信道中传输的信号，使原始信号（基带信号）适应信道传输特性的要求。
信道（通路）作用：在两点之间用于收发的单向或双向通路；在通信中主要是传递信息的通道，又是传递信号的设施。
分类：有线信道（如明线双绞线、同轴电缆、光纤等）无线信道（微波通信、卫星通信、无线接入等）接收设备（接收机）作用：工作于通信链路的目的地端，接收信号并加以处理或转换供本地使用的设备。
受信者（收终端或信宿）作用：信息的接收者，将复原的原始信号转换成相应的消息噪声源定义：指系统内各种干扰影响的等效结果。
作用：为便于分析，一般将系统内所存在的干扰（环境噪声、电子器件噪声、外部电磁场干扰等）折合于信道中。
现代通信系统模型的功能模块如图1-2所示。
接入功能模块作用：将语音、图像或数据进行数字化并变换为适于网络传输的信号。
传输功能模块作用：将接入的信号进行信道编码和调制，变为适于传输的信号形式。
控制功能模块作用：完成用户的鉴权、计费与保密，由信令网、交换设备和路由器等组成。
应用功能模块作用：为运营商提供业务经营。
返回1.1.3 通信系统的分类1. 按通信业务分类按传输内容：单媒体通信、多媒体通信 按传输方向：单向传输、交互传输按传输带宽：窄带通信、宽带通信按传输时间：实时通信、非实时通信通信系统的分类2. 按传输媒介分类有线通信：传输媒介为电缆和光缆。
无线通信：借助于电磁波在自由空间的传播来传输信号，根据波长不同可分为中／长波通信、短波通信和微波通信等。
3. 按调制方式分类基带传输：将未经调制的信号直接在线路上传输。
频带传输（调制传输）：先对信号进行调制后再进行传输。
通信系统的分类4. 按信道中传输的信号分类 模拟通信数字通信5. 按收发者是否运动分类 固定通信移动通信通信系统的分类6. 按多地址接入方式分类频分多址时分多址码分多址通信等7. 按用户类型分类公用通信专用通信返回1.1.4通信系统的质量评价评价通信系统的信息传输性能的主要质量指标是有效性和可靠性，两者通常为一对矛盾。
1. 有效性指标有效性是指信道资源的利用效率（即系统中单位频带传输信息的速率问题）。
模拟通信系统有效性指标：系统有效带宽。
数字通信系统有效性指标：传输容量。
传输容量：即信道的传输速率（单位时间内通过信道的平均信息量），信息量的单位为比特（bit）。
传输容量的表示方法：①信息传输速率（比特速率）系统每秒钟传送的比特数，单位为比特／秒（bit/s）。
②符号传输速率（信号速率或码元速率）单位时间内所传送的码元数，单位为波特（baud，简记为Bd），每秒钟传送一个符号的传输速率为1波特。
注意：在给出码元速率时需说明是何进制的码元。
符号传输速率和信息传输速率可换算；若是二进制码，符号传输速率则与信息传输速率相等。
若两个系统的传输速率相同，其信道效率有可能不同。
信道效率用单位频带的信息传输速率或符号传输速率来表示，其单位分别为bit/s/Hz 及Bd/Hz。
2. 可靠性指标可靠性是指通信系统传输消息的质量（即传输的准确程度问题）。
模拟通信系统的可靠性：用输出信噪比来衡量。
数字通信系统的可靠性：用传输差错率来衡量。
传输差错率的表示方法:①误码率（码元差错率）在传输过程中发生误码的码元个数与传输的总码元数之比，也指平均误码率。
②误比特率（比特差错率）在传输过程中产生差错的比特数与传输的总比特数之比，也指平均误比特率。
注意：当采用二进制码时，误码率与误比特率相等。
误码率的大小与传输通路的系统特性和信道质量有关，提高信道信噪比（信号功率／噪声功率）和缩短中继距离，可使误码率减小。
从通信的有效性和可靠性出发，单位频带的传输速率越高越好，而误码率则越低越好。
返回1.1.5通信法规与通信标准通信的业务运营、技术研发、企业运作都将受到政策法规与技术标准的指导及制约。
涉及通信的政策法规主要由各国政府部门制订，其对于通信运营最主要的影响是“准入”。
在任何国家，电信业务基本上都受到制约，需经过政府部门的批准。
通信涉及到双方或多方，且超越国界，包括点与点、点与端、端与端、以及网络间的信息交互。
通信法规与通信标准不仅在国内通信中需要规定统一的各种标准，而且需要制定各国应共同遵循的国际标准。
通信行业中的技术标准主要由各种技术标准化团体及相关的行业协会负责制订。
主要的标准化组织：国际电信联盟（ITU）、电气和电子工程师协会（IEEE）等。
返回1.2 通信网的组成通信网▪概念：由一定数量的节点（包括终端设备和交换设备）以及连接节点的传输链路的组合，以实现规定点间信息传输的通信体系。
▪功能：适应用户呼叫的需要，以用户满意的程度，传输网内任意两个或多个用户之间的信息。
返回1.2.1通信网的概念1. 现代通信网的特点 使用方便安全可靠灵活多样覆盖范围广2. 通信网的基本要素现代通信网一般是由交换设备、用户终端设备、传输系统并按某一结构组成。
用户终端之间通过一个或多个节点链接，在节点处提供交换、处理网络管理等功能。
传输系统包括用户终端之间、用户终端与节点以及节点之间的各种传输媒介（有线或无线）和设备。
如图1-3所示。
通信网络的基本要素为传输、交换和终端，其中传输与交换部分组成核心网。
（1）传输传输系统传输系统是完成信号传输的媒介和设备的总称。
其在终端设备与交换设备之间、以及交换系统相互之间链接起来而形成网络。
按传输媒介不同可分为有线和无线传输系统。
通过提供并行的不同带宽的多路复用，可获得各种不同数目的复用信道。
常用传输系统：光纤传输系统、卫星通信系统、无线传输系统、数字微波传输系统等。
传输设备主要由用户线（用户终端与交换机之间的连接线路）、中继线（交换机与交换机之间的连接线路）及相关传输系统设备构成。
传输线路中除线缆以外，还安装各种设备实现信号放大、波形变换、调制解调、多路复用、发信与收信等功能，以延长用户信息的传输距离。
（2）交换通信网中交换功能由交换节点（即交换设备）完成。
不同网络因支持的业务特性不同，交换方式也不同。
交换设备由信息传送子系统（包括交换网络和接口）与控制子系统组成。
交换设备以节点形式与邻接传输链路一起，构成各种结构的通信网；根据寻址信息和网络控制指令，进行链路连接或信号导向，使通信网中的多对用户建立信号通路。
（3）终端主要功能：将输入信息变换为易于在信道中传送的信号；其用于发送和接收用户信息，与网络交换控制信息，通过网络实现呼叫和接入服务。
发送端将所发送信息转变成适合信道传送的信号，接收端从信道上接收信号，将其恢复成能被利用的信息；终端还能产生和识别网内所需的信令信号或规则，以便相互联系和应答 不同通信业务的终端类型：如电话终端、数字终端、数据通信终端、图像通信终端和多媒体终端等。
3. 通信网的质量要求网内任意用户间相互通信满意的通信质量较高的可靠性投资和维护费用合理能适应通信新业务和通信新技术的发展返回1.2.2通信网的分类1. 现代通信网的分类按通信的业务类型分类：电话网、广电网、数据网、计算机网、多媒体网和综合业务数字网等。
按通信网采用传输媒介分类：有线传输网、无线传输网。
通信网的分类按通信的传输手段分类：光传输网、无线通信网、卫星通信网、微波中继网、载波通信网等。
按通信网采用的传送模式分类：电路交换网（公共电话交换网PSTN、综合业务数字网ISDN）、分组交换网（分组数据网PDN、帧中继网FRN）、异步传送网（ATM）等。
通信网的分类按通信服务的区域分类：市话通信网、长话通信网和国际通信网以及局域网、城域网和广域网等。
按通信服务的对象分类：公用通信网、专用通信网。
按通信传输处理信号形式分类： 模拟通信网、数字通信网。
按通信的活动方式分类：固定通信网、移动通信。
2. 国内现有通信网络我国现有的通信网络大致可分为3类：（1）电信网主要是指利用有线通信或无线通信系统，来传递、发射或者接收各种形式信息的通信网。
由国家电信部门（原邮电部）建设，由基础网、相应支撑网及其业务网组成。
例如：以话音业务为主的公用电话交换网和移动通信网、基础数据网、基础传输网等。
（2）计算机通信网计算机通信网的发展过程是计算机技术与通信技术的融合过程。
现代网络技术已把计算机网和电信网相互整合和渗透在一起。
国内的计算机通信网络即中国目前的互联网，由多部门组建及运作。
例如：中国公用互联网（由原邮电部组建）、中网（由中国网通组建），中国教育科研网（由清华大学负责运作的CERNET）等。
