通信系統(tǒng)概述

通信通信系統(tǒng)模一、通信的定一、通信的定1﹙包括語音、圖象、文字等人與人之間要互通情報(bào)，交換消息，這就需要消息的傳遞。古代的烽火臺、鼓、旌旗，現(xiàn)代的書信、電報(bào)、電話、傳真、電子信箱、可視圖文等，都是人們來傳遞信息的方式.號的某一參量上3二、3二、電通1利用“電”來傳遞信息，是一種最有效的傳輸方式，這種通信方式稱為電通信2電通信電通信方式能使消息幾乎在任意的通信距離上實(shí)現(xiàn)既迅速、有效，而又準(zhǔn)確可靠的傳遞電通信一般指電信，即指利用有線電、無線電、光和其它電磁系統(tǒng)，對于消息（（1）模擬信號與數(shù)字信號：按信號隨時間分布的特性信號可分為模擬和數(shù)字號模擬信模擬信號：信號的取值是連續(xù)的數(shù)字信號：信號的取值是離散的（2）基帶信號與頻帶信號：按信號隨頻率分布的特性信號可分為基帶和頻帶號基帶信號基帶信號：發(fā)信源發(fā)出的信號頻帶信號：通過調(diào)制將基帶信號變換為頻帶信號基帶傳輸：在信道中直接傳輸?shù)男?如直流電報(bào)、實(shí)線電話和有線廣播等)頻帶傳輸:通過調(diào)制將基帶信號變換為更適合在信道中傳輸?shù)男问?。（FM、AM三、通信三、通信系統(tǒng)的模1.通信系統(tǒng)的一般模(1)通信系統(tǒng)：通信系統(tǒng)是指完成信息傳輸過程的全部設(shè)備和傳輸媒介(2)通信系統(tǒng)的基本模發(fā)發(fā)信發(fā)送設(shè)信接收設(shè)收信噪聲發(fā)信源發(fā)信源：是消息的產(chǎn)生來源，其作用是將消息變換成原始電信號。變換非非電物理量轉(zhuǎn)換為掂量信源可分為模擬信源和離散信源。模擬信源(如電話機(jī)、電視攝像機(jī))輸出幅度連續(xù)的信號；離散信源(如電傳機(jī)、計(jì)算機(jī))輸出離散的數(shù)字信號。發(fā)送設(shè)發(fā)送設(shè)備：作用是將信源產(chǎn)生的消息信號轉(zhuǎn)換為適合于在信道中傳輸?shù)奶枴Ｋ瓿烧{(diào)制、放大、濾波、發(fā)射等。在數(shù)字通信系統(tǒng)中還要包括編和和加密信道：信道：是傳輸?shù)拿浇椤Ｐ诺赖膫鬏斝阅苤苯佑绊懙酵ㄐ刨|(zhì)量 噪聲源將各種噪聲干擾集中在一起并歸結(jié)為由信道引入，這樣處理是為分分析問題的方便接收設(shè)接收設(shè)備：完成發(fā)送設(shè)備的反變換，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼、解密等，將接收的的信號轉(zhuǎn)換成信息信號收信者收信者：把信息信號還原為相應(yīng)的消息22．模擬通信系統(tǒng)模型發(fā)發(fā)信調(diào)制信解調(diào)收信噪聲調(diào)制的目的：a提高頻率、便于輻．便．便于信道復(fù) ．提高系統(tǒng)的抗干擾能模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)信道傳輸?shù)氖悄M信號，其占有頻帶一般都比較窄，因此其頻利用率較高。缺點(diǎn)是抗干擾能力差，不易保密，設(shè)備不易大規(guī)模集成，不能適應(yīng)速發(fā)展的計(jì)算機(jī)通信的要求3．?dāng)?shù)字通信系統(tǒng)模數(shù)字通信傳輸?shù)氖菙?shù)字信號。其特點(diǎn)是在調(diào)制之前先要進(jìn)行兩次編碼，即信編碼和信道編碼。相應(yīng)地接收端在解調(diào)之后要進(jìn)行信道譯碼和信源譯碼發(fā)發(fā)信信源編信道編調(diào)制信解調(diào)信道譯信源譯收信噪聲信源信源編碼的主要任務(wù)是提高數(shù)字信號傳輸?shù)挠行浴＞唧w地說，就是用適的的方法降低數(shù)字信號的碼元速率以壓縮頻帶。另外，如果信息源是數(shù)據(jù)處理設(shè)備象壓縮編碼等都是在信源編碼象壓縮編碼等都是在信源編碼器內(nèi)完成。接收端信源譯碼則是信源編碼的逆過程信道信道編碼的任務(wù)是提高數(shù)字信號傳輸?shù)目煽啃云浠咀鞣ㄊ窃谛畔⒋a組按一定的規(guī)則附加一按一定的規(guī)則附加一些碼，以使接收端根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則進(jìn)行檢錯和糾錯，信道編也稱糾錯編碼。接收端信道譯碼是其相反的過程同步在數(shù)字通信中是不可缺少的部分。同步就是建立系統(tǒng)收、發(fā)兩端相對一的時間關(guān)系，只有這樣，接收端才能確定每一位碼元的起止時刻，并確定接收碼與發(fā)送碼組的正確對應(yīng)關(guān)系。否則，接收端無法恢復(fù)發(fā)送的信息信號在數(shù)字通信系統(tǒng)中，調(diào)制信號是數(shù)字基帶信號，調(diào)制后的信號稱為數(shù)字制信號有時也可不經(jīng)過調(diào)制而直接傳輸數(shù)字基帶信號，這種傳輸方式稱作數(shù)字信號的基傳輸4抗干抗干擾能力強(qiáng)，可消除噪聲積累可采可采用再生中繼，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的遠(yuǎn)距離通信靈活靈活性高，能適應(yīng)各種通信業(yè)務(wù)的要求可以可以很方便地與現(xiàn)代數(shù)字計(jì)算機(jī)相連接數(shù)字?jǐn)?shù)字信號易于加密便于便于集成化數(shù)字?jǐn)?shù)字通信的最大缺點(diǎn)就是占用頻帶較寬。然而，隨著衛(wèi)星通信，光纖通信等寬帶通信系統(tǒng)的日益發(fā)展和成熟，應(yīng)用越來越廣泛，已成為現(xiàn)代通信的主要傳輸方式通信通信系統(tǒng)的分一、通一、通信的發(fā)展歷原始的通信方式有烽火、書信和旗語等，它們最主要的缺點(diǎn)是消息傳送距離短速度慢電通信起源于年代世紀(jì)301835年電通信起源于年代年，年，莫爾斯電磁式電報(bào)機(jī)出現(xiàn)18661866年，利用大西洋海底電纜實(shí)現(xiàn)了越洋電報(bào)通信又準(zhǔn)又準(zhǔn)確19世紀(jì)末，出現(xiàn)了無線電報(bào)世紀(jì)世紀(jì)初電子管的出現(xiàn)使無線電話成為可能從60年代以從60年代以來，隨著晶體管、集成電路的出現(xiàn)和應(yīng)用，無線電通信速速發(fā)展，無線電話、廣播、電視和傳真通信相繼出現(xiàn)并發(fā)展起來年代以來，隨著人造衛(wèi)年代以來，隨著人造衛(wèi)星的發(fā)射，電子計(jì)算機(jī)、大規(guī)模集成路和路和光導(dǎo)纖維等現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)成果的問世和應(yīng)用，促進(jìn)了微波通信、衛(wèi)星通信光纖通信、移動通信和計(jì)算機(jī)通信等各種現(xiàn)代通信系統(tǒng)的競相發(fā)展通信發(fā)通信發(fā)展的現(xiàn)（1）電（1）電話網(wǎng)的規(guī)模和技術(shù)層次，均有質(zhì)的變目前我國所有的縣都開通了程控交換機(jī)，其電話網(wǎng)規(guī)模已超過美國成為世界一電話大國。光纜干線形成八縱八橫網(wǎng)狀格局，覆蓋全國省會以上城市和幾百個技術(shù)，這是世界通信領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)，這是世界通信領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)了全世界第一真正真正統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（2）移動通移動通移動通信發(fā)展年代。第一代移動通信是模擬移動通信系統(tǒng)，其最重要的第二代移動通信是數(shù)字移動通信系統(tǒng)，其最重要的技術(shù)特征是數(shù)字技第二代移動通信是數(shù)字移動通信系統(tǒng)，其最重要的技術(shù)特征是數(shù)字技術(shù)。第代移動通信系統(tǒng)采用的用戶鑒權(quán)識別技術(shù)，推出的個人便攜式手機(jī)，使用大容量動網(wǎng)絡(luò)，是對移動通信飛速發(fā)展和普及起了決定性作用。主要標(biāo)動網(wǎng)絡(luò)，是對移動通信飛速發(fā)展和普及起了決定性作用。主要標(biāo)準(zhǔn)體制有三

和CDMA方式的和

標(biāo)準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，GSM。作為第二代向第三代的過渡產(chǎn)物，標(biāo)準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，國聯(lián)通國聯(lián)通推出標(biāo)準(zhǔn)國際電信聯(lián)盟（）提出IMT-2000作為第三代移動通信（3G）的發(fā)展目標(biāo)早年即提出了早年即提出了第三代移動通信系統(tǒng)的概念，當(dāng)時稱之為未來公眾地移動通信系統(tǒng)（FPLMTS），后來在1996年更名為國際移動通信系統(tǒng)，的含義為“年左右投入商用，初期最高傳輸速率IMT-2000(INTERNATIONALMOB的含義為“年左右投入商用，初期最高傳輸速率作頻作頻段、即

”IMT-2000對無線傳輸技術(shù)(RTT)提出了如下要求高速傳高速傳輸以支持多媒體業(yè)務(wù)室內(nèi)環(huán)境至少室內(nèi)外步行環(huán)境至少384Kbps；室外車輛運(yùn)動中至少衛(wèi)星移動環(huán)境至衛(wèi)星移動環(huán)境至傳輸速傳輸速率能按需分配上、下上、下行鏈路能適應(yīng)不對稱需求IMT-2000對無線傳輸技術(shù)（RTT）評估準(zhǔn)則頻譜效率、覆蓋效率、低成本、高性能、易于過渡、知識產(chǎn)權(quán)（IPR）最少技術(shù)制式的第三代2009中國移動通信集團(tuán)公司被批準(zhǔn)增加技術(shù)制式的第三代技術(shù)制動通信（3G）業(yè)務(wù)經(jīng)營許可，中國電信集團(tuán)公司被批準(zhǔn)增加基于技術(shù)制

業(yè)務(wù)經(jīng)業(yè)務(wù)經(jīng)營許可，中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)公司被批準(zhǔn)增加基技術(shù)制式3G業(yè)務(wù)經(jīng)營許可計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)即我即我們所說的“因特網(wǎng)”，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信領(lǐng)域中的一個熱門是由無數(shù)個是由無數(shù)個信息節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的一個覆蓋全球的網(wǎng)，它連接著一個個不產(chǎn)生新信息的節(jié)點(diǎn)，創(chuàng)造著大量的信息資源以服務(wù)于社會。Internet可以看成是各各種各樣的計(jì)算機(jī)與通信網(wǎng)動態(tài)的連接在一起，產(chǎn)生、傳播、應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)走向?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)走向?qū)拵f(xié)議不斷改應(yīng)用走與電信業(yè)務(wù)結(jié)合發(fā)展道路三網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展動電電信技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了漫長的模擬網(wǎng)年代（1876-1972），將向高速發(fā)展的數(shù)在未來幾年里，通信發(fā)展的總趨勢是數(shù)在未來幾年里，通信發(fā)展的總趨勢是數(shù)字化、綜合化、智能化、寬帶化、個化和標(biāo)準(zhǔn)化ISDN和B-ISDN時代發(fā)展通信的發(fā)展趨數(shù)字在在通訊網(wǎng)上全面使用數(shù)字技術(shù)，包括數(shù)字傳輸、數(shù)字交換和數(shù)字終端等，形數(shù)字往綜合即即將來自各種信息源的業(yè)務(wù)綜合在一個數(shù)字通信網(wǎng)中，為用戶提供綜合性服務(wù)智能在通在通信網(wǎng)中引進(jìn)更多的智能部件，形成智能網(wǎng)，從而提高網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的應(yīng)變力，它可以對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行動態(tài)分配，隨時提供滿足各類用戶需要的業(yè)務(wù)寬帶即高速化即高速化，指的是以每秒幾百兆比特以上的高速傳輸和交換各種形式的信息寬帶化是為適應(yīng)人們對視覺信息和高速數(shù)據(jù)信息的需求而出現(xiàn)的，只有通過寬帶構(gòu)成的高速信道，才能傳送質(zhì)量達(dá)到演播水平的話音信號、高清晰度電視與高速據(jù)等寬帶信號個人個人化也叫個個人化也叫個人通信，它把“服務(wù)到家”的通信方式變?yōu)椤胺?wù)到人使任人在任何時間和任何地方的任何人進(jìn)行通信（6）標(biāo)準(zhǔn)指隨著通信網(wǎng)的演變不斷制定或修訂統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)以及有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)的過程三、通信系統(tǒng)的分1、按電信業(yè)務(wù)導(dǎo)航、遙控導(dǎo)航、遙控遙側(cè)、計(jì)算機(jī)通信等都應(yīng)屬于電通信的范疇2、按通信技術(shù)移動通信、數(shù)據(jù)通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、為播中繼通信3、按傳輸媒介有線通信、無線通信通信通信系統(tǒng)的性能指一、一、衡量通信系統(tǒng)的一般性能指有效性和可靠性，其次還應(yīng)考慮通信系統(tǒng)的安全性和保密性等指標(biāo)有效性:傳傳送信息可靠性:要“準(zhǔn)”要要“準(zhǔn)”要“好二、衡量模擬通信系統(tǒng)的性能指1．有效性：用所傳信號的有效傳輸帶寬來表征。信道復(fù)用的程度越高，信號輸?shù)挠行跃驮胶?。信號的有效傳輸帶寬與系統(tǒng)采用的調(diào)制方法有關(guān)。同樣的信用不同的方法調(diào)制得到的有效傳輸帶寬是不一樣的2．2．可靠性：用整個通信系統(tǒng)的輸出信噪比來衡量。信噪比是信號的平均功率N之比。信噪比越N之比。信噪比越高，說明噪聲對信號的影響越小。顯然，信比越高，通信質(zhì)量比越高，通信質(zhì)量就越好，如電話通常要求信噪比20-40dB，電視則要以上。輸出信噪比一方面與信道內(nèi)噪聲的大小和信號的功率有關(guān)，同時又和調(diào)制式有很大關(guān)系三、衡量數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指1．有效性：用傳輸速率來表征。傳輸速率有兩種，一種是碼元傳輸速率，另種是信息傳輸速率傳碼率：碼元傳輸速率又稱碼元速率，簡稱傳碼率，用RBN表示，它是指進(jìn)制碼元數(shù)，用Rb表示，單位是比特/秒，常用符號“s表示。傳碼率和傳信率的關(guān)都是都是用來衡量數(shù)字通信系統(tǒng)有效性指標(biāo)的，但是二者既有聯(lián)系又有區(qū)別，在進(jìn)制的情況下，傳碼率與傳信率在數(shù)值上相等，只是單位不同。但是對于多進(jìn)制情況是不一樣的，傳碼RBN和傳信率Rb可以互相換算。設(shè)N情況是不一樣的，傳碼RBN，

比特/

logN波2波4800ts波 =波

=4 4222方法，一為誤碼率，另一個為誤信率誤碼率：是指接收到的錯誤碼元數(shù)和總的傳輸碼元個數(shù)之比，記接收的錯誤接收的錯誤碼

傳輸總碼元傳記

誤信率也叫誤比特率是指接收到的錯誤比特?cái)?shù)與總的傳輸比特?cái)?shù)之比接收的錯誤碼元接收的錯誤碼元比傳輸總比特信信息及其度消息以具體信號形式表現(xiàn)出來，即信號(在這里是指電信號)是消息的載荷者。因?yàn)橄⒉荒苓h(yuǎn)距離傳送，因此需要將消息變換為適合在信道中傳輸?shù)碾娦盘?電壓或者電流)。只有小溪中不確定的內(nèi)容才構(gòu)成信息如同運(yùn)輸貨如同運(yùn)輸貨物的多少可用“貨運(yùn)量”來統(tǒng)一衡量一樣，傳輸信息的多