现代通信技术 孙青华 第三章 电话通信

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1、第三章电话通信本章内容：电话通信过程多路复用技术数字通信技术数字程控交换技术信令系统本章重点：数字通信过程多路复用技术数字通信技术数字程控交换技术固定电话和移动电话3.1电话通信过程数字通信过程框图PCM(PulseCodeModulation)如何由模拟信号得到数字信号？什么是模/数转换(A/D)?数字话音信号的产生抽样量化编码模拟信号数字信号0100110…tv000111101.抽样信号PAM话音信号的离散化处理时间上的离散性使连续信号f(t)变成了离散的f(t0)、f(t1)、f(t2)、f(t3)···那么抽样的频率多大合适？连续信号f(t)最高截止

2、频率fM抽样时间间隔Ts≤1/2fM奈奎斯特抽样定理：要从样值序列无失真地恢复原时间连续信号，其抽样频率应选为fs≥2fM人的话音信号频率为300～3400Hz，考虑防卫带的预留：fs＝8KHz2.量化PAM信号的幅度仍然连续！如何用有限的二进制位来表示这些幅值？量化噪声(信噪比＝信号功率/噪声功率)均匀量化：最大量化噪声非均匀量化：压扩技术均匀量化原理图同样伏值的噪声，对不同功率的信号影响是否相同？A率13折线3.编码编码是把抽样并量化的量化值变换成一组（8位）二进制码组总结：模拟信号数字化A/D完成模拟信号向数字信号的变换，N位数字码与特定的值一一对应。抽样

3、：每秒钟抽取8000个样值，得到PAM信号。量化：用有限位编码表示PAM中各取样点的值。均匀量化非均匀量化：我国和欧洲采用A率、美国采用µ率编码：对每个PAM样值编8比特码，得到64Kbit/s话音信号信道中不允许存在过多的直流成分和低频成分！如何消除掉？信道传输码型单极性不归零双极性不归零单极性归零双极性归零差分码多极性码信号再生信号衰减噪声干扰波形失真传输距离增加信噪比下降误码产生再生中继器消除遇到的问题－－门限电平数/模转换再生、编码低通滤波消除噪声频率的影响3.2多路复用技术为了提高线路利用率，使多个信号沿同一信道传输而互不干扰的通信方式。把时间帧分成若

4、干时隙和各路信号占有各自时隙传输。1.时分多路复用技术TDM2.频分多路复用技术FDM把可用的带宽划分成若干频隙和各路信号占有各自频隙传输。频带信号的传输3.码分多路复用CDMA“1”乘以任何数都等于它本身。在信号传输前进行特殊的编码，且每一个用户的编码序列是相互正交的，多个用户信号可同时在同一个载波上传输，在接收端进行正交解码恢复信号。用码片代表任何数，“1”代表发送的信息4.光波复用技术WDM源端和目的地端都采用某一特定波长传递信号主要传输窗口：0.85μm、1.31μm、1.55μmDWDM技术3.3数字通信技术PCM30/321.30/32路PCM帧结构

5、1.主要复接技术按字节复接(按时隙复接)：010101011111111111001011010101010000000011100101········按位复接：011111010110011110011111·······话路1:0101010101010101话路2：1111111100000000话路3：1100101111100101准同步数字序列(PDH)PlesiochronousDigitalHierarchy30路2Mbit/s120路8Mbit/s480路34Mbit/sPDH帧结构应用现状使用地区一次群二次群三次群四次群北美日本1.544M

6、bit/s24路6.312Mbit/s24×4=9644.736Mbit/s美国96×7=672274.176Mbit/s美国672×632.064Mbit/s日本96×5=48097.728Mbit/s日本480×3中国欧洲2.048Mbit/s30路8.448Mbit/s30×4=12034.368Mbit/s120×4=480139.264Mbit/s480×4=19202.码速调整A局信号缓冲器缓冲器时分交换同步时钟B局信号fafbfcfcPDH技术的缺陷PDH两种制式互不兼容上/下支路困难开销比特很少没有统一的光接口标准3.同步数字序列(SDH)Sy

7、nchronousDigitalHierarchy灵活的分插功能强大的网络管理能力强大的自愈能力标准的光接口规范后向兼容和前向兼容性SDH帧结构SDH速率等级同步数字体系速率等级比特率（Kbit/s)STM-1155520STM-4622080STM-162488320STM-649953280SDH复帧结构3.4数字程控交换技术SPC(StoredProgramControl)设备构成和功能基本构成控制设备(CPU+存储器+I/O设备)话路设备(用户线接口电路+交换网络+中继线接口电路)基本功能时隙内容的搬移：同一条输入/输出线不同时隙内容交换复用线交换：不同

8、输入/输出线之间内容交换