数字光纤通信与模拟光纤通信的区别
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通信专业考核试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个不是数字通信的特点?A. 抗干扰能力强B. 传输速率高C. 传输距离远D. 频带利用率高答案:C2. 在移动通信中,以下哪种技术用于减少多径效应的影响?A. 频率调制B. 时分多址C. 多普勒效应D. RAKE接收机答案:D3. 以下哪个是模拟信号的特点?A. 离散性B. 数字性C. 连续性D. 可预测性答案:C4. 在光纤通信中,光信号的传输方式是:A. 反射B. 折射C. 衍射D. 全反射答案:D5. 以下哪个是数字信号的优点?A. 抗干扰能力弱B. 传输速率低C. 易于存储D. 频带利用率低答案:C6. 在无线通信中,以下哪个是调制技术?A. 时分复用B. 频分复用C. 相位调制D. 码分多址答案:C7. 以下哪个是数字通信的缺点?A. 传输速率高B. 抗干扰能力强C. 容易受到噪声干扰D. 频带利用率高答案:C8. 在通信系统中,信噪比(SNR)是用来衡量什么的?A. 传输距离B. 传输速率C. 信号质量D. 传输带宽答案:C9. 以下哪个是卫星通信的优点?A. 覆盖范围小B. 传输延迟小C. 易于安装D. 成本低廉答案:B10. 在通信系统中,以下哪个是错误检测和纠正的方法?A. 信道编码B. 调制解调C. 多路复用D. 信号放大答案:A二、填空题(每空2分,共20分)1. 在数字通信中,信号的传输速率通常用__bps__表示。
答案:比特每秒2. 通信系统中的信道可以分为__有线__和__无线__两种。
答案:有线,无线3. 在移动通信中,__蜂窝__技术允许多个用户共享同一频段。
答案:蜂窝4. 光纤通信利用的是光的__全反射__原理。
答案:全反射5. 在数字信号处理中,__傅里叶变换__是一种常用的信号分析方法。
答案:傅里叶变换6. 通信系统中的__信道容量__是指信道能够传输的最大数据速率。
答案:信道容量7. 卫星通信的__同步卫星__位于地球赤道平面上,与地球自转同步。
第一章1、您对信息技术如何理解?信息时代的概念就是什么?答: 信息技术就是研究完成信息采集、加工、处理、传递、再生与控制的技术 , 就是解放、扩展人的信息功能的技术。
概念就是信息技术为核心推动经济与社会形态发生重大变革。
2、NII GII 的含义就是什么?答 :NII 国家信息基础结构行动计划。
GII 全球信息基础设施。
3、现代通信的基本特征就是什么?它的核心就是什么?答: 现代通信的基本特征就是数字化 ,核心就是计算机技术。
4、数字通信与模拟通信的主要区别就是什么?试举例说明人们日常生活中的信息服务, 哪些就是模拟通信 , 哪些就是数字通信。
答: 模拟信号的电信号在时间上、瞬时值上就是连续的, 模拟信号技术简单 ,成本低 , 缺点就是干扰严重 , 频带不宽、频带利用率不高、信号处理难、不易集成与设备庞大等。
数字信号在时间 , 瞬时值上就是离散的 , 编为 1 或0 的脉冲信号。
5、数字通信的主要特点有哪些?答: 数字通信便于存储、处理 ; 数字信号便于交换与传输数字信号便于组成多路通信系统 ; 便于组成数字网 ; 数字化技术便于通信设备小型化、微型化 ; 数字通信抗干扰性强 , 噪声不积累。
6、为什么说数字通信抗干扰性强?噪声不积累?答:在模拟通信中 , 由于传输的信号就是模拟信号 ,因此很难把噪声干扰分开而去掉 , 随着传输距离的增加 , 信号的传输质量会越来越恶化。
在数字通信中, 传输的就是脉冲信号 , 这些信号在传输过程中 , 也同样会有能量损失 , 受到噪声干扰 ,当信噪比还未恶化到一定程度时 , 可在适当距离或信号终端经过再生的方法 , 使之恢复原来的脉冲信号 , 消除干扰与噪声积累 , 就可以实现长距离高质量的通信。
7、您对网络全球化如何理解?它对人类生活将带来什么样的影响?答: 我认为网络全球化就是以内特网为全球范围的公共网, 用户数量与日俱增 , 全球各大网络公司抢占内特网网络资源, 各国政府高度重视 , 投资研发的网络 ,全球网络化的发展趋势就是即能实现各国国情的应用服务, 又能实现突破地区、国家界限的世界服务 , 使世界越来越小。
通信专业题库及答案详解1. 什么是通信系统的基本组成?答:通信系统的基本组成包括信源、发送设备、信道、接收设备和信宿。
2. 请简述数字通信与模拟通信的区别。
答:数字通信是指传输数字信号的通信方式,具有抗干扰能力强、易于加密、便于实现计算机控制等优点。
模拟通信是指传输模拟信号的通信方式,其信号连续变化,但容易受到噪声干扰。
3. 什么是调制解调器(Modem)?答:调制解调器是一种通信设备,用于将数字信号转换为模拟信号(调制)以便在电话线上传输,以及将接收到的模拟信号转换回数字信号(解调)。
4. 光纤通信有哪些优点?答:光纤通信的优点包括传输距离远、传输速率高、抗干扰能力强、保密性好、体积小、重量轻等。
5. 请解释什么是信号的带宽和频率带宽。
答:信号的带宽是指信号包含的频率范围,而频率带宽是指在一定条件下,系统能够传输的信号频率范围。
6. 什么是时分多址(TDMA)技术?答:时分多址(TDMA)技术是一种多址接入技术,它将时间划分为多个时隙,每个时隙分配给不同的用户,从而实现多用户共享同一通信信道。
7. 请简述卫星通信的基本原理。
答:卫星通信是利用人造卫星作为中继站来转发无线电波,实现地球上不同地点之间的通信。
基本原理是地面发射站发送信号至卫星,卫星接收后再将信号转发给另一地面接收站。
8. 什么是多普勒效应?答:多普勒效应是指当波源和观察者之间存在相对运动时,观察者接收到的波频率会发生变化的现象。
若波源向观察者靠近,则接收频率升高;若波源远离观察者,则接收频率降低。
9. 请解释什么是信号的信噪比(SNR)。
答:信噪比(SNR)是指信号功率与噪声功率的比值,通常用分贝(dB)表示。
信噪比越高,信号的质量越好,噪声的影响越小。
10. 什么是移动通信中的小区划分?答:移动通信中的小区划分是指将服务区域划分为若干个小区域,每个小区域由一个基站负责覆盖。
这种划分可以提高频谱利用率,实现更高效的通信。
11. 什么是信道编码?答:信道编码是将原始数据添加冗余信息,形成编码数据,以提高数据传输的可靠性。
通信概论试题及答案第一部分:选择题1. 通信是指通过什么方式进行信息传输?A. 电话B. 电子邮件C. 无线电波D. 手写信件正确答案:C2. 通信中的“编码”是指什么?A. 将信息转化为数字或其他形式的表示方法B. 将信息进行加密保护C. 将信息传输到接收方D. 将信息转化为有意义的语言或文字正确答案:A3. 以下哪种通信技术可以实现远距离通信?A. 光纤通信B. 蓝牙通信C. 局域网通信D. 微波通信正确答案:A4. 通信中的“信道”是指什么?A. 发送方和接收方之间的物理连接B. 信息的载体,如电线或光纤C. 通信设备之间的连接D. 信号的传输介质正确答案:D5. 在通信中,以下哪项是保障信息传输安全的重要技术?A. 数据压缩B. 错误检测与纠正C. 数据加密D. 信号调制解调正确答案:C第二部分:填空题1. 在计算机网络中,IP地址包括___位。
答案:322. 传输层中常用的协议有___和___。
答案:TCP和UDP3. 以下是常见的无线通信技术:___、___和___。
答案:蓝牙、Wi-Fi和4G4. 通信协议中的CRC是指___。
答案:循环冗余校验码5. 在移动通信中,GSM是指___。
答案:全球移动通信系统第三部分:论述题1. 请简要介绍数字通信与模拟通信的区别。
数字通信与模拟通信是两种不同的信号传输方式。
模拟通信是通过连续的模拟信号来传输信息,而数字通信则通过离散的数字信号来传输信息。
具体区别如下:首先,数字通信具有更好的抗干扰能力。
由于数字信号具有离散的特性,相比于模拟信号,传输过程中受到的干扰对信号的影响较小,因此数字通信能够更好地抵抗噪声和干扰。
其次,数字通信具有更高的可靠性。
数字通信在传输过程中能够使用纠错码等技术来检测和纠正错误,从而提高了通信的可靠性。
而模拟通信在信号传输过程中不具备纠错能力,一旦受到干扰或信号衰减,可能导致信息传输错误。
另外,数字通信具有更灵活的功能。
通信工程考试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 通信系统中,信号的调制过程是指将()。
A. 低频信号转换为高频信号B. 模拟信号转换为数字信号C. 信息信号转换为适合传输的信号D. 数字信号转换为模拟信号答案:C2. 光纤通信中,光信号的传输介质是()。
A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 微波答案:B3. 在移动通信中,多址技术不包括()。
A. FDMAB. TDMAC. CDMAD. SDMA答案:D4. 以下哪个不是数字信号处理的优点?()A. 抗干扰能力强B. 便于加密C. 易于存储D. 传输距离远答案:D5. 通信系统中,信噪比(SNR)的单位是()。
A. 分贝(dB)B. 赫兹(Hz)C. 瓦特(W)D. 欧姆(Ω)答案:A6. 以下哪种调制方式不属于模拟调制?()A. AMB. FMC. PMD. QAM答案:D7. 通信系统中,带宽是指()。
A. 信号的频率范围B. 信号的传输速率C. 信号的功率范围D. 信号的电压范围答案:A8. 以下哪个不是无线通信的特点?()A. 覆盖范围广B. 传输距离远C. 灵活性高D. 需要基站支持答案:B9. 在数字通信中,误码率(BER)是指()。
A. 传输错误数据与总数据的比例B. 传输错误数据与总错误数据的比例C. 传输错误数据与总数据的比例的倒数D. 传输错误数据与总错误数据的比例的倒数答案:A10. 以下哪种编码方式不属于纠错编码?()A. 汉明码B. 里德-所罗门码C. 卷积码D. 霍夫曼编码答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 以下哪些因素会影响通信系统的信噪比?()A. 信号的功率B. 噪声的功率C. 传输距离D. 天气条件答案:ABCD2. 光纤通信相比铜线通信的优点包括()。
A. 抗干扰能力强B. 传输距离远C. 带宽大D. 成本低答案:ABC3. 移动通信中的多址接入技术包括()。
A. FDMAB. TDMAC. CDMAD. OFDMA答案:ABCD4. 数字信号处理的优点包括()。
通信概论复习题及答案一、选择题1. 通信的基本原理是什么?A. 信号传输B. 信息处理C. 信号编码D. 信号调制与解调答案:A2. 以下哪个不是数字通信的特点?A. 高可靠性B. 易于加密C. 抗干扰能力差D. 易于实现数字化答案:C3. 在无线通信中,以下哪个因素不会影响信号传播?A. 天气条件B. 地形地貌C. 电磁干扰D. 传输距离答案:D二、填空题1. 通信系统主要由________、________、________和________四个部分组成。
答案:信源,信道,信宿,终端设备2. 现代通信技术主要包括________、________、________和________等。
答案:卫星通信,移动通信,光纤通信,网络通信三、简答题1. 请简述模拟通信与数字通信的区别。
答案:模拟通信是指信号在传输过程中保持其连续性,而数字通信则是将信号转换为离散的数字信号进行传输。
数字通信具有更高的传输效率、更强的抗干扰能力以及更好的保密性。
2. 光纤通信有哪些优势?答案:光纤通信具有传输带宽大、传输距离远、抗干扰能力强、信号衰减小、体积小重量轻等优势。
四、论述题1. 论述移动通信的发展趋势。
答案:移动通信的发展趋势主要体现在以下几个方面:一是向更高速率发展,如5G技术的推广;二是向更广泛的应用领域扩展,如物联网、车联网等;三是向更智能的网络管理发展,如网络切片技术;四是向更环保的方向发展,如绿色通信技术的应用。
五、计算题1. 假设一个通信系统的数据传输速率为2400bps,信号的误码率为10^-6,请计算该系统的误码比特率。
答案:误码比特率 = 数据传输速率× 误码率= 2400bps ×10^-6 = 0.0024bps六、案例分析题1. 某通信公司在进行一项通信项目时,需要考虑信号的传输距离、信号的衰减以及信号的干扰问题。
请分析如何优化该通信项目。
答案:优化通信项目可以从以下几个方面进行:首先,选择合适的传输介质和调制方式以减少信号衰减;其次,采用先进的编码技术以提高信号的抗干扰能力;再次,合理规划通信网络,避免信号的重叠和干扰;最后,使用信号放大器或中继器来延长信号的传输距离。
数字光端机与模拟光端机的比较序言:视频监控数据传输是现代安防监控系统中非常重要的一个环节,而视频/数据光端机在这个环节中扮演着十分重要的角色。
然而,在“数字化监控”愈演愈烈的形势之下,我们如何正确认识这一数字化产品并确保这些产品设备的选型,这是一个非常重要的问题。
它既关系到监控工程的质量又涉及到监控工程的建设成本。
因此,针对目前市场上流行的模拟光端机和数字光端机的应用技术,我个人做了一个介绍,供各位同行参考指正。
首先,我们来看看模拟技术与数字技术在通信系统中的应用情况。
通信系统中将通信信号分为模拟信号和数字信号,模拟信号又叫连续信号,它的电压(或电流)波形的取值为连续的时间函数;数字信号又称离散信号,这种信号的取值为有限个离散值,且不是时间的连续函数。
在模拟通信系统中,传送的信号是一个模拟的波形,它要求接收机能够高度保真地重现波形信号。
所以,在模拟通信系统中追求的主要质量指标是较高的信噪比。
在数字通信系统中,传送的信号是取有限个值的离散脉冲,在有干扰存在的情况下,接收端要求正确判决发送的是哪一种离散状态。
只要脉冲波形的失真不足以引起错误判决就不会影响通信质量。
因此,衡量数字通信的主要质量指标是误码率。
在数据通信中,模拟通信的优点最主要的是信号的频谱比较窄,信道的利用率高。
而缺点不少:1)抗干扰能力差。
信号是连续的,混入噪声干扰不易清除。
2)保密性差。
3)设备集成度低,不利于通信发展。
数字通信的优点主要有以下几点:1)抗干扰能务强。
数字信号通过中继后可消除噪声积累,因此可以长距离传输。
2)可靠性强。
数字通信可以通过差错控制编码。
3)有利于计算机的处理,便于存储、处理和交换。
由于采用二进制,可以使用计算机对数字信号进行处理,实现复杂的距离控制。
便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储、处理和交换,可使通信网的管理、维护实现自动化、智能化。
4)易于加密,保密性强。
以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密 、解密处理。
第1篇一、基础知识与基本概念1. 请简述通信工程的基本任务和目标。
解析:通信工程的主要任务是利用电子技术、信息技术和通信技术,实现信息的有效传输、处理和应用。
目标包括提高通信质量、降低成本、增强安全性、提高传输速率等。
2. 什么是通信系统?请简述通信系统的基本组成。
解析:通信系统是指利用电子技术实现信息传输的设备、线路、接口和软件的集合。
基本组成包括信源、信道、信宿、传输媒介、调制解调器、信号处理器等。
3. 请简述数字信号与模拟信号的区别。
解析:数字信号是离散的、可以用二进制数表示的信号,具有抗干扰能力强、易于存储和处理等优点。
模拟信号是连续的、与时间成比例的信号,容易受到干扰,不易于存储和处理。
4. 什么是带宽?带宽对通信系统有何影响?解析:带宽是指信道所能传输的频率范围。
带宽越大,信道所能传输的信息量就越多,通信质量越好。
带宽对通信系统的影响主要体现在信号传输速率、传输质量等方面。
5. 什么是多径效应?如何克服多径效应?解析:多径效应是指信号在传输过程中,由于反射、折射等原因,产生多个路径,导致信号在接收端相互干扰的现象。
克服多径效应的方法有:采用分集接收技术、采用抗多径技术、优化信道设计等。
二、数字通信与模拟通信6. 数字通信有何优点?解析:数字通信具有抗干扰能力强、易于存储和处理、传输质量高、易于加密等优点。
7. 什么是多径效应?如何评价模拟通信系统及数字通信系统的有效性和可靠性?解析:多径效应是指信号在传输过程中,由于反射、折射等原因,产生多个路径,导致信号在接收端相互干扰的现象。
模拟通信系统及数字通信系统的有效性和可靠性可以通过传输速率、误码率、信噪比等指标进行评价。
8. 通信方式是如何确定的?解析:通信方式的选择取决于通信系统的需求、传输媒介、环境等因素。
常见的通信方式有有线通信、无线通信、卫星通信等。
9. 模拟和数字调制其原理是一样的,但在实现时为何数字调制却不采用模拟调制电路来实现?解析:数字调制与模拟调制的原理不同,数字调制利用数字信号进行调制,抗干扰能力强,易于实现;而模拟调制利用模拟信号进行调制,抗干扰能力弱,实现复杂。
模拟信号与数字信号的区别和优缺点模拟信号和数字信号优缺点1.模拟通信模拟通信的优点是直观且容易实现,但存在两个主要缺点。
(1)保密性差模拟通信,尤其是微波通信和有线明线通信,很容易被窃听。
只要收到模拟信号,就容易得到通信内容。
(2)抗干扰能力弱电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰,噪声和信号混合后难以分开,从而使得通信质量下降。
线路越长,噪声的积累也就越多。
2.数字通信(1)数字化传输与交换的优越性①加强了通信的保密性。
②提高了抗干扰能力。
数字信号在传输过程中会混入杂音,可以利用电子电路构成的门限电压(称为阈值)去衡量输入的信号电压,只有达到某一电压幅度,电路才会有输出值,并自动生成一整齐的脉冲(称为整形或再生)。
较小杂音电压到达时,由于它低于阈值而被过滤掉,不会引起电路动作。
因此再生的信号与原信号完全相同,除非干扰信号大于原信号才会产生误码。
为了防止误码,在电路中设置了检验错误和纠正错误的方法,即在出现误码时,可以利用后向信号使对方重发。
因而数字传输适用于较远距离的传输,也能适用于性能较差的线路。
③可构建综合数字通信网。
采用时分交换后,传输和交换统一起来,可以形成一个综合数字通信网。
(2)数字化通信的缺点①占用频带较宽。
因为线路传输的是脉冲信号,传送一路数字化语音信息需占20-64kHz的带宽,而一个模拟话路只占用4kHz带宽,即一路PCM信号占了几个模拟话路。
对某一话路而言,它的利用率降低了,或者详它对线路的要求提高了。
②技术要求复杂,尤其是同步技术要求精度很高。
接收方要能正确地理解发送方的意思,就必须正确地把每个码元区分开来,并且找到每个信息组的开始,这就需要收发双方严格实现同步,如果组成一个数字网的话,同步问题的解决将更加困难。
③进行模/数转换时会带来量化误差。
随着大规模集成电路的使用以及光纤等宽频带传输介质的普及,对信息的存储和传输,越来越多使用的是数字信号的方式,因此必须对模拟信号进行模/数转换,在转换中不可避免地会产生量化误差。
1、画出光纤通信系统的基本组成框图。
—-基本光纤传输系统2、光纤通信系统中,电信号对光的调制的实现方式有哪两种?简述各自含义及特点。
答:电信号对光的调制的实现方式分别为直接调制和外调制。
直接调制是用电信号直接调制 半导体激光器或发光二极管的驱动电流,使输出光随电信号变化而实现的。
这种方案的特点是技术简单,成本较低,容易实现,但调制速率受激光器的频率特性所限制。
外调制是把激光的产生和调制分开,用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。
外调制的特点是调制速率高,但技术复杂,成本较高。
因此只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。
3、简述半导体激光器工作原理。
答:半导体激光器是向半导体PN 结注入电流,实现粒子数反转分布,产生受激辐射,再利 用谐振腔的正反馈,实现光放大而产生激光振荡的。
4、简述数字通信系统和模拟通信系统的区别。
答:数字通信系统用参数取值离散的信号(如脉冲的有和无、电平的高和低等)代表信息,强 调的是信号和信息之间的一一对应关系;模拟通信系统则用参数取值连续的信号代表信息,强调的是变换过程中信号和信息之间的线性关系。
这种基本特征决定着两种通信方式的优缺点和不同时期的发展趋势。
5、什么是电光延迟和张弛振荡?会产生什么样的后果?答:(1)输出光脉冲和注入电流脉冲之间存在一个初始延迟时间,称为电光延迟时间Z d ,其 数量级一般为ns ;(2)当电流脉冲注入激光器后,输出光脉冲会出现幅度逐渐衰减的振荡,称为张弛振 荡;(3)产生的后果:张弛振荡和电光延迟的后果是限制调制速率。
6、光纤通信有哪些优点?答:(1)容许频带很宽,传输容量很大;(2) 损耗很小,中继距离很长且误码率很小;(3) 重量轻、体积小;(4) 抗电磁干扰性能好;(5) 泄漏小,保密性能好;(6)节约金属材料,有利于资源合理使用。
简答题信息源 电发射机光发射机 光纤线路 光信号 信息宿 输入 输出 输入 输出电接收机7、基本光纤传输系统有哪几部分组成?简述各部分的主要功能及主要组成部分。
通信专业初级试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个选项是调制解调器的英文缩写?A. CPUB. RAMC. MODEMD. ROM答案:C2. 光纤通信中,信号传输的介质是什么?A. 无线电波B. 微波C. 光波D. 声波答案:C3. 以下哪个协议是用于电子邮件传输的?A. HTTPB. FTPC. SMTPD. TCP答案:C4. 在数字通信中,以下哪个参数用于衡量信号的传输质量?A. 频率B. 带宽C. 信噪比D. 时延答案:C5. 以下哪个选项是无线局域网(WLAN)的常用标准?A. 802.3B. 802.11C. 802.15D. 802.16答案:B6. 以下哪个选项是移动通信网络中基站的作用?A. 提供电源B. 传输信号C. 接收信号D. 存储数据答案:B7. 以下哪个选项是数字信号的特点?A. 连续变化B. 离散变化C. 无噪声D. 无失真答案:B8. 以下哪个选项是通信系统中的噪声来源?A. 电源B. 传输介质C. 接收设备D. 所有选项答案:D9. 以下哪个选项是通信网络中的交换技术?A. 电路交换B. 报文交换C. 分组交换D. 所有选项答案:D10. 以下哪个选项是通信网络中的拓扑结构?A. 星形B. 环形C. 总线形D. 所有选项答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 调制解调器的英文缩写是________。
答案:MODEM2. 光纤通信中信号传输的介质是________。
答案:光波3. 用于电子邮件传输的协议是________。
答案:SMTP4. 数字通信中用于衡量信号传输质量的参数是________。
答案:信噪比5. 无线局域网(WLAN)的常用标准是________。
答案:802.116. 移动通信网络中基站的作用是________。
答案:传输信号7. 数字信号的特点之一是________。
答案:离散变化8. 通信系统中的噪声来源包括________。
信息论论文10通信制作模拟通信系统与数字通信系统的比较在大二的下学期过完以后,我们就已经深入接触过模拟通信系统和数字通信系统了,其基础课程《电路》、《信号与系统》、《模拟电子技术基础》都已经学过,而《数字电子基础》也已经接近尾声。
通过这些课程的学习,我们也已经发现了这些基础课程中关于模拟信号和数字信号之间的不同,而这些不同,肯定会理所当然的反映到这两个不同的通信系统中。
接下来我们就来比较一下模拟通信系统和数字通信系统。
首先简要介绍一下这两个系统:一、模拟通信系统首先应该明确在该系统中传送的信号。
按照时间函数取值的连续性与离散性可将信号划分为连续时间信号和离散时间信号。
模拟信号就是在时间上或是在幅度上都是连续的信号。
在模拟系统中传送的是连续时间信号,又称模拟信号,而该系统就称为模拟通信系统。
二、数字通信系统显而易见,该系统中传送的是离散信号,又称数字信号。
数字信号与模拟信号不同,它是一种离散的、脉冲有无的组合形式,是负载数字信息的信号。
现在最常见的数字信号是幅度取值只有两种(用0和1代表)的波形,称为“二进制信号”。
数字通信系统是指用数字信号作为载体来传输信息,或者用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信系统。
这两个系统的区别不仅在于传递的信号上,而且还包括调制方式。
模拟通信系统就是将模拟信号与载波进行调制,使其带有一定载波特性,又不失模拟信号的独特性。
在接受端通过低通滤波器,还原初始模拟信号。
而数字信号系统,首先对信号进行采样,再对于采样幅值进行编码(0,1编码),然后进行调制,相移键控等。
最后在接受端还原即可,信号的传输率比较高。
回顾历史,我们发现模拟通信在历史上曾经占有过主导地位。
但近20年来,随着超大规模集成电路工艺的成熟以及计算机和数字信号处理技术的充分发展,数字通信发展迅速,大多数的模拟通信系统已被数字通信系统所取代。
尽管在未来的一段时间内数字通信系统还不能完全取代模拟通信系统,但通信朝着数字化方向发展是不会改变的,这是有数字通信和模拟通信自身的特点所决定的。
基本光纤通信系统最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。
其中数据源包括所有的信号源,它们是话音、图象、数据等业务经过信源编码所得到的信号;光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31和1.55。
光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图象、数据等信息。
下面是光通信系统图。
光通信系统图数字光纤通信系统光纤传输系统是数字通信的理想通道。
与模拟通信相比较,数字通信有很多的优点,灵敏度高、传输质量好。
因此,大容量长距离的光纤通信系统大多采用数字传输方式。
电发射端机主要任务是PCM编码和信号的多路复用。
多路复用是指将多路信号组合在一条物理信道上进行传输,到接收端再用专门的设备将各路信号分离出来,多路复用可以极大地提高通信线路的利用率。
在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲"0"码和"1"码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。
而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(pulse code modulation),即脉冲编码调制。
这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。
抽样是指从原始的时间和幅度连续的模拟信号中离散地抽取一部分样值,变换成时间和幅度都是离散的数字信号的过程。
(此处添加FLASH ,见sampling.jpg)抽样所得的信号幅度是无限多的,让这些幅度无限多的连续样值信号通过一个量化器,四舍五入,使这些幅度变为有限的M种(M为整数),这就是量化。
由于在量化的过程中幅度取了整数,所以量化后的信号与抽样信号之间有一个差值(称为量化误差),使接收端的信号与原信号间有一定的误差,这种误差表现为接收噪声,称为量化噪声。
码位数M越多,分级就越细,误差越小,量化噪声也越小。
数字光纤通信与模拟光纤通信的区别
光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。
1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信媒质。
从此,开创了光纤通信领域的研究工作。
光纤通信分为“数字光纤通信”和“模拟光纤通信”两大类
(1)数字光纤通信系统
这是目前光纤通信主要的通信方式。
输入采用脉冲编码(PCM)信号。
数字光纤通信采用二进制信号,信息由脉冲的“有”和“无”表示,所以噪声不影响传输的质量。
而且,数字光纤通信系统采用数字电路,易于集成以减少设备的体积和功耗,转接交换方便,便于与计算机结合等,有利于降低成本。
数字通信的优点是,抗干扰性强,传输质量好。
中继器采用判决再生技术,消除传输过程中的噪声积累,延长传输距离。
数字通信的缺点是所占的频带宽,语音电话占用4kHz的带宽,而数字电话占用20kHz~64kHz的带宽。
而光纤的带宽比金属传输线要宽许多,弥补了数字通信所占频带宽的缺点。
(2)模拟光纤通信系统
若输入电信号不采用脉冲编码信号的通信系统即为模拟光纤通信系统。
模拟光纤通信最主要的优点是占用带宽较窄,电路简单,不需要数字系统中的模-数和数-模转换,所以价格便宜。
目前电视传输,广泛采用模拟通信系统采用调频(FM)或调幅(AM)技术,传输几十至上百路电视。
避免了电视数字传输中复杂的编码和解码技术,设备价格昂贵等问题。
这种系统的缺点是光电变换时噪声较大。
在长距离传输时,采用中继站将使噪声积累,故只能应用在短距离传输线路上。
如果希望在较长距离上传输,则要先采取脉冲频率调制,然后再送到光发送机进行光强调制。
由于采用FPM调制后,改善了传输信噪比,故中继距离可达20km以上,而且可以加装中间再生中继器。
其传输总长度可达50km~100km。
数字光纤通信系统是一种通过光纤信道传输数字信号的通信系统。
由于数字信号只取有限个离散值,可以通过取样、判决而再生,所以这种通信系统对信道的非线性失真不敏感,再通信全程中,及时由多次中继、失真(包括线性失真和非线性失真)和噪声也并不会积累。
因为,与模拟光纤通信系统相比,数字光纤通信系统对光源特性的线性要求与对接收信噪比的要求都不高,更能充分发挥光纤的优势,很适合于长距离、大容量和高质量的信息传输。
模拟光纤通信系统是一种通过光纤信道传输模拟信号的通信系统,目前主要用于模拟电视传输。
和数字光纤通信系统不同,模拟光纤通信系统采用参数取值连续变化的信号来代表信息,要求在电/光转换过程中信号和信息存在现行对应关系。
因此,对光源功率特性的线性要求,对系统信噪比的要求,都比较高。
由于噪声的累积,和数字光纤通信系统相比,模拟光纤通信系统的传输距离比较短。
但是采用频分复用(FDM)技术,实现了一根光纤传输100多路电视节目的优势,再有线电视(CATV)网络中,具有巨大的竞争能力。
两者原理大同小异,但前者较后者复杂,先进。
当光纤传输电信号时,电话机将用户发出的声音变成了相应的电信号。
因此,电信号的频率,振幅和相位模仿,比拟声信号的变化,换句话说,电信号是声信号电信号“化身”,因此,称作“模拟信号”。
模拟信号作用到光端机上使其中的激光器发光,并使激光的强弱随着电信号的变化而变化。
当送入的电信号大时,激光器发出的光就强,反之则弱。
这样,就完成了“声变电,电变光”的转换。
信号沿光纤到了接收端,光由光端机将强弱不同的激光束还原成大小不等的模拟电信号,再经电话机将模拟电信号变回语音,作用到受话人的耳中。
至此,完成了“光变电,电变声”的逆转换。
“数字光纤通信”是在“模拟光纤通信”的基础上,增加了一道模拟信号与数字信号相互转换的工序,在发送端将模拟数字电信号变成由“0”和“1”组成的数字电信号,在接收端再将电信号变回模拟电信号。
数字光纤通信由于具有抗干扰能力强,信息保真度高,易于采
用数字电路进行加密和解密,便于运用电子计算机进行管理等优点,得到了日益广泛的应用,使模拟光纤通信逐渐销声匿迹,整个光纤通信舞台由它一统天下。
21世纪以来,光通信技术取得了长足的进步,在上文中我们主要讨论了两类光纤通信系统的优劣区别,但这些技术进步的取得,是包括光传输媒质、光电器件、光通信系统,以及网络应用等多方面技术共同进步的结果。
随着光通信技术进一步发展,必将对21世纪通信行业的进步,乃至整个社会经济的法杖产生巨大影响。
071342005
杨瓯洋。