现代通信基本概念.ppt
通信技术专业学生要具备的专业知识专业课程学习要解决的问题,1、什么是通信（信息交流）？为什么要进行通信（信息交流）？2、为了实现信息交流，人类采用了哪些通信技术手段？并经历了哪些发展阶段？3、怎样实现人类信息的不受时间、地域、空间限制的多手段、多方式的交流？4、目前采用了哪些主要信息传输、交换、处理技术？5、各主要通信技术的基本原理、系统结构、设备组成是什么？,现代通信系统,第1章 现代通信基本概念（2学时）第2章 信源数字编码技术（4学时）第3章 现代数字交换技术（10学时）第4章 数字通信系统概述（4学时）第5章 数字光纤通信系统（10学时）第6章 数字微波与卫星通信系统（6学时）第7章 数字移动通信系统（12学时）第8章 现代通信系统与通信网（4学时）习题课、总复习（4学时）,第1章 现代通信基本概念,1.1 人类科技进步的产物现代通信 1.2 现代通信的基本特征数字化1.3 现代通信的特点及主要内容,1.1 人类科技进步的产物现代通信,1.1.1 模拟通信与数字通信 在20世纪60年代,为解决交换局内中继线干扰等问题，出现了PCM技术(话音编码)，接着数字程控交换机投入使用，从此开始用数字信号(瞬时幅度离散的信号)来交换和传递信息，信息传递发生了根本变革数字通信。,1.1.2 现代通信技术的基础半导体、微电子技术 电子学，特别是微电子学是信息技术的关键，是现代通信产业的重要基础，它在很大程度上决定着硬件设备的运行能力。衡量微电子技术发展程度的一个重要指标，是在指甲大小的硅芯片上能集成的元件数目。,1.1.3 现代通信技术的核心计算机技术 电话交换技术与计算机技术紧密结合，使交换技术数字程控化。通信与计算机融为一体，这使通信技术得到了飞跃发展，我们把数字通信与计算机的融合称为现代通信。,1.1.4 高速通信的技术基础光电、光纤技术 随着光纤传输技术、光电转换技术的发展，出现了高速率的信息传输系统。一根光导纤维，可以提供速率为几十到上百千兆比特的光波通信能力，使光通信系统从PDH、SDH向DWDM光传输系统发展。,1.1.5 卫星通信技术的基础空间技术 现在人们已经利用同步卫星获取了大量信息，并将这些信息广泛应用于航天、航海、气象、定位、救灾等方面。卫星通信、卫星电视已经遍及全世界。通信卫星正向大容量、长寿命方面发展。低轨道卫星通信系统的利用，将使地面、空间的通信系统连成一体。这意味着真正的全球个人通信，即人们在地球上任何地方(包括陆地、森林、沙漠、湖泊、高山、海洋、空间)都可随时与任何人和机器进行信息交流。,1.2 现代通信的基本特征数字化,1.2.1 现代通信系统与数字化 数字光纤通信系统、数字微波通信系统、数字卫星通信系统、数字移动通信系统，以及数字网、综合业务网等等。即表明现代通信系统的基本特征是数字化。通信技术数字化的基本理由：数字信息的抗干扰能力、传输能力强；数字信息便于计算机处理；数字化的信息便于加密、存储等。,图1.1 数字信号脉冲波形,数字化指的就是信号数字化处理技术。简单地讲，就是将各种原始信息，经数字化处理，用二进制的编码序列表示,进行传输、交换、处理。数字信号如图1.1所示。,1.2.2 数字信号及数字通信的特点 数字化为何如此重要?数字技术为什么发展如此迅速呢?这主要是因为数字信号及数字通信有许多独特的优点：数字信号便于存储、处理(加密等)。数字信号便于交换和传输。数字信号便于组成数字多路通信(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。,在模拟通信中，由于传输的信号是模拟信号(幅值是连续的)，因此难以把噪声干扰分开而去掉，随着距离的增加,信号的传输质量会越来越恶化,如图1.2(a)所示。在数字通信中，传输的是数字脉冲信号，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，使之恢复为原来的脉冲信号波形，如图1.2(b)所示。消除了干扰和噪声积累，就可实现长距离高质量的通信。,图1.2两类通信方式抗干扰性能比较(a)模拟信号；(b)数字信号,1.3 现代通信的特点及主要内容,1.3.1 综合化 综合化具有双重含义。其一是技术的综合化，即无论是传输、交换还是通信处理功能都采用数字技术，实现数字传输与数字交换的综合以及分立电话网、数据网、电视网的一体化融合；其二是业务的综合化，即各类网络的业务综合或融合在一个网络提供（目前的“Internet”）。,1.3.2 宽带化 宽带化主要指现代数字通信的高速化。人们日益增长的物质文化需求，如高速数据、高速文件、可视电话、会议电视、宽带可视图文、高清晰度电视以及多媒介、多功能终端等促进了新的宽带业务的发展，从而研究开发了宽带数字信号交换和传输。,1.3.3 智能化 智能化主要指在现代通信中，大量采用了计算机及其软件技术，使网络与终端，业务与管理都充满智能。在信号处理、传输与交换、监控管理及维护中引进更多的智能(软件技术)，形成所谓的智能网(IN)，即通信网智能化，从而提高网络业务应变能力，随时提供满足各类用户对各种业务需求的服务。,1.3.4 个人化 人们在日常生活中总会到处奔波、移动，现代通信已经能使移动中的用户方便快捷地实现信息的交流移动通信。对于移动通信，大家已经不陌生了，如无线寻呼、无绳电话、集群通信、模拟移动通信、数字移动通信GSM，以及正在发展的第三代移动通信和卫星移动通信等。,1.3.5 网络全球化 近年来,Internet(互联网)在全球快速发展与应用。互联网的覆盖面已遍及五大洲，它已成为全球范围的公共网。据统计，进入互联网的用户数量以每季度20%的速度增加，以200%的年增长率扩大。互联网将取代各类独立的通信网络，成为真正的综合业务信息网络。,
