第一章通信技术概论_通信技术基础
- 格式:doc
- 大小:1.33 MB
- 文档页数:15
通信技术基础知识通信技术作为现代社会的基础设施之一,其应用范围十分广泛,涉及到移动通信、固定通信、互联网和计算机网络等多个方面。
了解通信技术的基础知识,不仅能够帮助我们更好地理解通信技术的基本原理,而且还能够帮助我们更好地应用这些技术解决实际问题。
通信技术的基本概念通信技术就是信息传输技术,它是利用各种信号传输介质,将信息从发送端传输到接收端的技术。
通信技术包括了一些基本概念,如信号、频谱、信噪比、传输速率、编码、调制等。
信号是指在传送信息时,将信息转化为符合传送介质特性的物理量的变化。
从物理上讲,信号是一种带有时间和幅度变化的电磁波,或者是某种介质中的机械波。
每一种信号都占据一定的频谱,频谱是用来表示信号的频率和强度分布的图像。
信噪比指的是信号与噪声之间的比例关系,是指在传输过程中,信号能够清晰地传输到接收端的程度。
传输速率是指单位时间内传输的信息量,它主要受传输介质的特性和编码方式的影响。
编码是指在发送端将信息转换成数字信号的过程,而调制是在数字信号和模拟信号之间转换的过程。
通信技术发展历程通信技术的发展可以分为三个历史时期:模拟通信时代、数字通信时代和移动通信时代。
模拟通信时代开始于19世纪末至20世纪末期,其代表性技术是模拟电信技术。
在这个时期内,人们主要使用模拟传输介质如铜线电缆,通过调频、调幅等方式传输信息,传输速率低、线路质量差,通信质量受到很多制约。
数字通信时代开始于20世纪末期至本世纪初,其代表性技术是数字电信技术以及互联网技术。
在这个时期内,人们通过数字传输介质如纤维光缆和卫星通信传输信息,大大提高了传输速率和线路质量,同时数字编码技术的不断提高也让数据传输更加准确和可靠。
移动通信时代始于本世纪初至今,其代表性技术是移动通信技术。
在这个时期内,人们主要使用无线传输介质如无线电波或红外线,通过调制解调来传输信息。
随着科技的快速发展,移动通信领域涌现出了很多技术和标准,例如GSM、CDMA、LTE等。
一建通信教材2024第一章:通信基础知识1.1 通信基本概念通信是人类社会活动中不可或缺的一部分,它包括了信息的传递、交流和分享。
在日常生活中,我们使用各种各样的通信工具,如手机、电视、互联网等,进行信息的传输和接收。
通信技术的发展已经成为现代社会不可或缺的一部分,对于工程建设和日常生活都有着重要的作用。
1.2 通信系统通信系统是由发送器、传输媒质和接收器组成的,它能够实现信息的传递和交流。
通信系统可以分为有线通信系统和无线通信系统两类。
1.3 信号和噪声在通信过程中,信号是指要传输的信息,而噪声是指信号中不需要的、干扰信号的部分。
信号的传输质量受到噪声的影响,因此在通信系统设计和应用中需要考虑噪声的抑制和抗干扰能力。
第二章:模拟通信技术2.1 模拟信号模拟信号是一种连续变化的信号,它可以在一定范围内取任意值。
模拟信号在音频、视频等领域应用广泛。
2.2 模拟调制技术模拟调制技术是将模拟信号转换成适合传输的信号,以便在信道中传输。
常见的模拟调制技术有调幅调制(AM)、调频调制(FM)和调相调制(PM)等。
2.3 模拟调制解调过程模拟调制解调是将经过调制的信号恢复成原始信号的过程。
这一过程在无线电、电视、电话等通信系统中广泛应用。
第三章:数字通信技术3.1 数字信号数字信号是一种离散变化的信号,它只能在有限的取值范围内变化。
数字信号在计算机、通讯等领域得到广泛应用。
3.2 数字调制技术数字调制技术是将数字信号转换成适合传输的信号,以便在信道中传输。
常见的数字调制技术有脉冲编码调制(PCM)、频率移位键控(FSK)和相移键控(PSK)等。
3.3 数字调制解调过程数字调制解调是将经过调制的数字信号恢复成原始信号的过程。
这一过程在数字通信系统中得到广泛应用。
第四章:通信网络4.1 通信网络基本组成通信网络由终端设备、传输设备和交换设备组成。
不同的通信网络结构和组成方式影响着通信系统的性能和可靠性。
4.2 传输媒介传输媒介是信息传输的通道,常见的传输媒介有光纤、铜缆和无线电波等。
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。
通信技术基础知识【通信技术基础知识】第一篇通信技术是指通过传输介质进行信息交流的一种技术,是现代社会中不可或缺的一部分。
通信技术可以使人们快速、准确地传递信息,大大提高了生产力和生活质量。
通信技术基础知识包括以下几个方面:一、通信系统的构成通信系统包括三个主要的部分:发送端、传输介质和接收端。
发送端通过编码和调制将信息转换成电信号,经过传输介质传输到接收端,接收端通过解调和解码将电信号转换成原始信息。
传输介质可以是空气、光纤、导线等。
二、数字信号和模拟信号数字信号是通过数字化编码的方式传输的信号,是用多个数字对原始信号进行采样、量化和编码之后得到的。
模拟信号则是通过连续的变化模拟原始信号的信号。
数字信号的优点是传输过程中不会产生噪声,可以摆脱模拟信号的干扰和失真。
而模拟信号则在传输过程中易受到噪声的干扰,失真较大。
三、调制和解调调制是将原始信号转换成一定的频率、振幅或相位特征的信号的过程,解调则是将调制后的信号还原成原始信号的过程。
调制技术有幅度调制、频率调制和相位调制三种。
四、信道编码和解码信道编码是为了提高信号在传输过程中的可靠性而进行的编码,信道解码则是将编码后的信号还原成原始信号的过程。
常见的信道编码技术有海明码、RS码、卷积码等。
以上是通信技术基础知识的简要介绍,在实际应用中还有许多细节和技术需要了解和掌握。
通信技术在电信、互联网等领域扮演着重要的角色,是现代社会不可或缺的一部分。
【通信技术基础知识】第二篇通信技术中有许多术语和概念,在学习和掌握通信技术的过程中需要了解和掌握这些知识点。
下面介绍一些常见的通信技术术语和概念。
一、信号信号是指携带信息的电磁波或电流,可以是模拟信号或数字信号。
信号还可以分为基带信号和载波信号,其中基带信号是指未经调制的信号,载波信号是指经过调制后的信号。
二、频率和带宽频率是指信号振动的次数,通信中常用的频率单位是赫兹(Hz)。
带宽则是指一个信号所占的频率范围,带宽越大表示信号传输的信息量越大。
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。
通信技术基础1. 介绍通信技术是现代社会不可或缺的一部分。
它使我们能够迅速地传递信息,与世界各地的人进行即时的交流,并在工作和生活中获取所需的信息。
本文将介绍通信技术的基础知识,包括通信原理、通信媒介、信号处理和无线通信等方面。
2. 通信原理通信的基本原理是信息的传输。
在通信过程中,信息经过编码、调制和解调等处理,通过传输媒介传输到接收端,再经过解码等过程恢复原始信息。
常见的通信原理包括模拟通信和数字通信。
模拟通信是通过连续变化的信号来传输信息,而数字通信是将信息转化为离散的数字信号来传输。
3. 通信媒介通信媒介是信息传输的载体。
常见的通信媒介包括有线媒介和无线媒介。
有线媒介主要包括电缆和光纤。
电缆通过电信号传输数据,具有较高的带宽和稳定性,适用于长距离通信。
光纤是利用光信号传输数据,具有更高的带宽和抗干扰能力,广泛应用于高速通信和远距离通信。
而无线媒介主要包括无线电波和红外线等。
无线电波适用于广播、无线电通信和移动通信等领域,红外线则适用于近距离通信和遥控等。
4. 信号处理信号处理在通信中起着至关重要的作用。
信号处理包括信号的采样、量化、编码和解码等过程。
采样是将连续的信号离散化,即在一定时间间隔内记录信号的数值。
量化是将采样后的信号值映射到离散的数值集合中。
编码是将量化后的信号转化为数字信号,即用二进制编码表示信号的数值。
解码是将接收到的数字信号还原为原始信号。
5. 无线通信无线通信是指通过无线媒介传输信息的通信方式。
无线通信使用无线电波作为传输媒介,具有灵活性和便捷性。
无线通信涉及的技术包括调频、调幅和频分复用等。
调频是在一定频率范围内改变载波信号的频率来传输信息,调幅是改变载波信号的振幅来传输信息,而频分复用是将不同信号使用不同频率段来传输。
6. 总结通信技术是现代社会的基石,它使我们能够实现快速的信息传输和交流。
了解通信技术的基础知识对于理解和应用通信技术至关重要。
本文简要介绍了通信原理、通信媒介、信号处理和无线通信等方面的基础知识。
第一章通信技术概论现代社会已进入信息时代,信息的交流成为人们生活的重要内容。
通信技术是各种信息交流手段的综合,它集硬件和软件于一身,包括了信息传递技术、信号处理技术和网络技术等多个方面。
本章将介绍通信技术的基本知识和有关通信协议的基本概念,以帮助读者为学习后面各章建立基础。
1.1 信号在日常生活中,人们通过对话、书信、表演等多种形式进行思想的交流和现象的描述,这些过程都可以称为消息(message)的传递。
消息中所包含的对接受者有意义的内容称为信息(information)。
信息的多少用信息量表示。
信号(signal)是信息的表现形式,它可以是声音、图像、电压、电流或光等。
例如,当两个人进行面对面的谈话时,谈话的内容就是消息,其中有一部分对听者来说是有意义的,这部分称为信息,而声音的表现形式是声波,这个声波就是信号;如果这两个人是通过电话交谈,声音以电流的形式被传送到对方,这时信号的形式就是电流。
在各种形式的信号中,电信号由于具有传递速度快(接近于光速),传输距离远,能承载的信息量大,并且处理方便,因此成为通信信号的主要形式。
近年来,随着光纤的大量应用,光信号也越来越多地用于通信中。
这里主要讨论的是电信号,或者是由其它形式转换以后的电信号,如话音信号和图像信号。
电信号以其波形特征可分为两大类,一类是模拟信号,另一类是数字信号。
1.1.1模拟信号自然界存在的信号大多是模拟信号,其主要的特征有两个,即时间上的连续与状态上的连续。
所谓时间上连续,指的是在任何时刻信号的电量(电压或电流)对信号都是有意义的,而状态上连续则是说明信号的电量可能是某一个有限范围内的任意值,具体反映在模拟信号经过传输后如果与传输前的信号不一致,信号所携带的信息就会部分丢失。
图1-1 (a)是一个模拟的话音信号的波形。
如果该波形在t1时刻受到干扰,如图 1-1(b),则会在喇叭上发出异常的“咔嚓”声。
常见的模拟信号有话音信号、电视图像信号以及来自于各种传感器的检测信号等。
1.1.2数字信号数字信号是用特定时刻的有限个状态来表示信息的。
图1-2(a)是一个二进制信号的波形,它的状态只有两个,分别用“1”和“0”表示,如果传输过程中信号的电平发生了一些变化,接收端可归为两个状态(如大于0V的所有电平判别为高电平,将所有小于0V的电平判别为低电平),因此,数字信号在传输过程中如果电平发生了变化,只要变化量不是足够大,不影响接收端的正确判断,信息就不会丢失,例如当接收端收到图(b)的波形可以恢复成与发端一样的矩形波;如果接收端只在t1,t2,…,t n时刻(即“特定时刻”)进行判别,则在其它时刻信号发生一些变化,如变成图(c)的波形,仍然可以恢复成与发端一样的波形。
由于数字信号处理技术的发展,数字信号处理相对于模拟信号的处理具有电路体积小,功能强等许多模拟处理所不能比拟的优点,因此数字信号越来越多地被用于通信中。
模拟信号与数字信号是可以相互转换的。
模拟信号可以通过A/D转换变为数字信号,而数字信号通过D/A转换又可以变为模拟信号,在通信中常见的A/D转换方式有脉冲编码调制、增量调制以及在此基础上改进的各种方式。
1.1.3信道信道(channel)是信号传递的媒介,信号要通过信道才能被传递到目的地。
信道可以分为有线信道和无线信道两大类,常用的有线信道有双绞线、同轴电缆和光导纤维等信道,无线信道则是由无形的空间构成,信号以电磁波的形式在无线信道中传播。
信号在信道中传输时会受到信道传输特性的影响。
有些信道的传输特性基本上是不随时间变化的,称为恒参信道。
恒参信道对信号传输的影响相当于一个低通或带通滤波器,它会造成信号的衰减、延迟和线性失真。
也有一些信道其传输特性随时间作较快的变化,称为随参信道。
随参信道对信号传输的影响比较复杂,通常传输的质量也比较差。
另外,信号在信道传输过程中无一例外地会受到各种干扰的影响,导致混杂在信号中的噪声增加。
不同的信道对干扰的抵御能力是不同的,一般来说有线信道的干扰会小一些,而无线信道的干扰会大一些。
1 双绞线电话信道所谓双绞线(twisted Wire )就是一对绞合在一起的相互绝缘的导线,如图1-3。
双绞线可以作为计算机主机之间的联接线路,或是用户电话机与端局交换机之间的通信线路,也称作为传输线。
双绞线的带宽与线径及长度有关,一般几km 距离内可达到几百kHz 。
在低频传输时,双绞线的抗干扰性相当于或高于同轴电缆,但是超过1MHz 时,同轴电缆比双绞线明显优越。
为了线路的敷设方便,生产厂家将6~3600对双绞线封装在一个护套内形成电话线缆。
相邻对线拧成的螺距不同,用以限制相互之间的串音(Crosstalk )。
2 同轴电缆信道同轴电缆(Coaxial Cable )的频带宽度要比双绞线宽得多,其上限频率一般可达到几百MHz 以上,视线径和传输距离而定。
它的衰减与频率的平方根成正比,因此在远距离传输和宽带工作时仍需要用到均衡器。
同轴电缆目前主要用于本地网(LAN )、有线电视(CATV )和海底电缆通信中。
同轴电缆由芯线、内衬层、屏蔽层和外护套构成,由于同轴电缆的特殊结构(图1-4),电缆内部的信号不会泄漏到外部,同样外部的干扰也不会进入到线缆内部,因此同轴电缆信道有很好的保密性和抗干扰性。
3 光导纤维信道光导纤维(Optical Fiber)是由高纯度的石英玻璃制成的,其直径约为125μm。
图1-5是一种阶跃折射率型光导纤维的结构示意图。
它有两层,芯层是由较高折射率的材料制成,直径约50μm(多模光纤)或10μm(单模光纤),外包层材料的折射率较低,只要光的入射角足够小,光信号就能沿着芯层传播,并且在两层之间产生全反射。
电信号通过一个激光二极管或发光二极管转换成光信号后沿光纤传输,在接收端4 无线信道线空间,以天线作为信道的接口设备,如图1-6。
无线信道的频率范围很宽,从极低频一直到微波波段,其中根据频率的不同和传播方式的不同又可以分为很多种信道。
表1.1列出了各种无线信道的工作频率和它们的传播方式。
1.2 通信系统与通信网络通信是将信号从一个地方向另一个地方传输的过程。
用于完成信号的传递与处理的系统称为通信系统(communication system)。
现代通信要实现多个用户之间的相互连接,这种由多用户通信系统互连的通信体系称之为通信网络(communication network)。
通信网络以转接交换设备为核心,由通信链路将多个用户终端连接起来,在管理机构(包含各种通信与网络协议)的控制下实现网上各个用户之间的相互通信。
1.2.1通信系统的基本组成图1-7是一个通信系统的基本构成框图。
从总体上看,通信系统包括五个组成部分:1、信源;2、发送设备;3、接收设备;4、信宿;5、信道。
其中,信源与信宿统称为终端设备(Terminal Equipments),发送设备与接收设备统称为通信设备(Communication Equipments)。
信源将原始信号转换成电信号,也即基带信号,常见的信源有话筒、摄像机、计算机等;发送设备将该信号进行适当的处理,比如说进行放大、调制等,使其适合于在信道中传输。
信道是信号传递的通道,在这个通道中信号以电流、电磁波或光波的形式传播到接收端。
接收设备的作用是将收到的高频信号(或光信号)经过放大、滤波选择和解调后恢复原来的基带信号。
信宿将来自于接收设备的基带信号恢复成原始信号,如果信源是话筒,要传输的信号是话音信号,则信宿就应是扬声器(或耳机),它将话音电信号转换成能为人耳所感觉的声音。
目前广泛使用的信道主要有双绞线(电话线)、同轴电缆、光导纤维和无线信道。
这些信道有各自的传输特性,因此发送设备必须对来自信源的基带信号进行处理,使之适合在信道中传输。
例如,话音信号在本地电话网的双绞线中传输时,可以不经过调制,因为本地电话网的双绞线的传输频率范围在300Hz~3400Hz,电话信号可以直接通过,但在传输计算机数据时,则需要对计算机数据进行调制,使已调信号的频率范围限制在300Hz~3400Hz;在进行无线电通信时,话音信号难以直接变成电磁波向空间辐射,因此发送设备要将话音信号进行高频载波调制,其输出端接高频天线,它能将高频电信号转换成电磁波而有效地向空间辐射。
如果传输信道是光导纤维,则发送设备就必须将基带信号转换成光信号。
一般来说,信源的输出与信宿的输入是相同的,两个终端的设备也是对应的,例如,发端如果是话筒,则收端就是喇叭或耳机;发端是摄像机,则收端是显示器;发端是计算机,则收端也是计算机。
发送设备与信源、接收设备与信宿往往是合二为一。
在双向通信时,终端设备中既有信源又有信宿,如计算机既可以产生信号,又可以接收信号。
通信设备中既有发送设备又有接收设备,如调制解调器,它对要发送的信号进行调制,又对接收的信号进行解调。
更为典型的一个例子是无线电话机(手机),在一个机壳内集成了收发设从通信网络的角度看,通信设备A 、信道和通信设备B 构成了连接终端设备A 与终端设备B 的通道,这条通道也被称为链路(Link )。
对于数字通信系统来说,它的信源往往包含有信源编码、差错控制编码和信道编码三个主要部分,发送设备一般会有调制、放大、变频等电路①,其中的调制采用的是FSK 、PSK 或QAM 等数字调制,相应地在接信宿中有信源解码、差错控制解码和信道解码,而接收设备中包含了数字信号检测和数字解调电路(图1-9 )。
图1-9 数字通信系统基本构成1.2.2 数据通信系统 数据通信是在计算机或其它数据终端之间发生的存储、处理、传输和交换数字化编码信息的通信技术。
数据通信系统有两种类型,一种是模拟数据通信系统,另一种是数字数据通信系统。
“数据”一词表明信息的类型,“数字”一词表明信息传递与处理的方式。
数据信号可以以模拟的方式进行通信,也可以以数字的方式进行通信。
计算机数据用一个调制解调器在电话网中传输是数据信号的模拟传输,而在校园网中,计算机数据都是以数字方式传输,相应的传输系统称为数字数据通信系统。
一个简单的从A地到B地的数据通信系统的构成如图1-10。
从A点到B点的通信系统可以分为以下七个部分:•A点的数据终端设备DTE;•A点的DTE与数据通信设备DCE之间的接口;•A点的DCE;•A点与B点的数据传输通道;•B点的DCE;•B点的DTE与数据通信设备DCE之间的接口;•B点的数据终端设备DTE。
数据终端设备(DTE)是数据通信系统中的终端设备或终端系统,是一个数据源、数据宿或两者兼而有之,常见的有微型计算机、打印机、传真机等。
DTE通常只能进行短距离的通信,通信能力很有限,但它有较强的数据功能,包括:与DCE的连接以实现数据的收和发、串行与并行的转换、数据线路的控制、与新连接的数据网相对应的网络功能以及为在两端的DTE之间进行数据连接所必须的其它各功能。