通信原理基础ppt课件.ppt

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1、通信原理基础基本概念2.1通信系统的分类及通信方式2.2主要性能示2.3数据交换技术2.6多路复用2.5模拟传输与数字传输2.42.1基本概念2.1.1信号与噪声1．信号通信的目的是传输消息，消息一般是用数据来表示的，通常要把表示消息的数据转变为信号进行传递。信号是消息（或数据）的一种电磁编码，信号中包含了所要传递的消息。信号是信息的载体，通常以某种客观物理量、客观现象或语言文字等形式表现出来。信号必须具有可观测性、可变化性和可实现性。古时的烽火、军队中的冲锋号、信号弹、信号灯与信号旗都是反映某种信息的信号实例。作为信息的载体，信号首先必须能被人的视觉、听觉、味觉或触觉感受到，或被机器设备

2、检测到，否则就失去了信息传输的意义；其次，信号必须可变，信号如果不可变，则无法携带丰富多彩的信息；最后，信号必须能够通过物理方法产生或实现。比如，打雷和闪电具有信号的前两个性质，但它们无法由人控制、产生，所以不能作为通信信号。信号一般以时间为自变量，以表示消息（或数据）的某个参量（振幅、频率或相位）为因变量。信号按其因变量的取值是否连续可分为模拟信号和数字信号。A*cos（wt+a）。模拟信号是指信号的因变量完全随连续消息的变化而变化的信号。模拟信号的自变量可以是连续的，也可以是离散的；但其因变量一定是连续的，如图2-1（a）所示。电视图像信号、语音信号、温度压力传感器的输出信号以及许多遥

3、感遥测信号都是模拟信号。数字信号是指表示消息的因变量是离散的，自变量时间的取值也是离散的信号，如图2-1（b）所示，通常表示为x(nt)，数字信号的因变量的状态是有限的。计算机数据、数字电话和数字电视等都是数字信号。图2-1模拟信号和数字信号虽然模拟信号与数字信号有着明显的差别，但二者之间在一定条件下可以相互转化。模拟信号可以通过抽样、编码等步骤变成数字信号，而数字信号也可以通过解码、平滑等步骤恢复为模拟信号。2．噪声噪声是通信领域中出现频率很高的一个词，但通信领域中所谓的噪声不同于我们所熟悉的以音响形式反映出来的各种噪声（如风声、雨声、人们的吵闹声、机器轰鸣声等等）。噪声其实是一种不携带

4、有用信息的电信号，是对有用信号以外的一切信号的统称。概括地讲，不携带有用信息的信号就是噪声。显然，噪声是相对于有用信号而言的，一种信号在某种场合是有用信号，而在另一种场合就有可能是噪声。2.1.2信道与传输介质传输介质泛指计算机网络中用于连接各个计算机的物理媒体，特指用来连接各个通信处理设备的物理介质，包括有线与无线两大类。信道是传送信号的一条通道，其建立在传输介质之上，但包括了传输介质和通信设备。同一传输介质上可提供多条信道，一条信道允许一路信号通过。1．信道信道可以分为有线信道与无线信道两类。有线信道包括明线、双绞线、同轴电缆、光缆等；无线信道有地波传播、短波电离层反射、超短波或微波视

5、距中继、人造卫星中继、各种散射信道等。信号在传输过程中除了经过传输介质还必须经过很多设备，如发送设备、接收设备、调制器、解调器等。我们称这种扩大范围的信道为广义信道，而前者称为狭义信道。传输介质即可以理解为狭义信道。通常我们把传输模拟信号的信道称为模拟信道，把传输数字信号的信道称为数字信道。2．传输介质传输介质通常分为有线介质和无线介质。（1）双绞线（TwistedPair）双绞线是目前使用最广，价格相对便宜的一种传输介质。它是由两条相互绝缘的铜导线组成。其中导线的典型直径为1mm（在0.4mm至1.4mm之间）。这两条线扭绞在一起，可以减少对邻近线对的电磁干扰。为了进一步提高双绞线的抗电

6、磁干扰能力，还可以在双绞线的外层再加上一个金属屏蔽层，根据双绞线是否外加屏蔽层，它又可分为屏蔽双绞线（ShieldTwistedPair，STP）和非屏蔽双绞线（UnShieldTwistedPair，UTP）两类，如图2-2所示。图2-2双绞线示意图美国电子工业协会的远程通信工业分会（EIA/TIA）在1995年颁布了新的“商用建筑物电信布线标准EIA/TIA586-A”。（2）同轴电缆（CoaxialCable）同轴电缆中的材料是共轴的，如图2-3所示，故同轴之名由此而来。广泛使用的同轴电缆有两种。一种是阻抗为50的基带同轴电缆，另一种是阻抗为75的宽带同轴电缆。图2-3同轴电缆示

7、意图基带同轴电缆：一条基带同轴电缆只支持一个信道，传输带宽为1Mbit/s～20Mbit/s。它能够以10Mbit/s的速率把基带数字信号传输1km～1.2km。宽带同轴电缆：宽带同轴电缆支持的带宽为300MHz～450MHz，可用于宽带数据信号的传输，传输距离可达100km。（3）光纤（OpticalFiber）光导纤维简称为光纤，是光纤通信系统的传输介质。由于可见光的频率非常高，约为108MHz的量级，因此，一个光纤