数字与数据通信技术 教学课件 作者 周英第2章.ppt

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1、第2章数字与数据通信概论本章学习的目标：1．了解通信系统的组成2．掌握数字通信系统的特性3．了解信息及其度量、香农公式4．掌握数字通信系统的性能指标5．掌握通信的方式本章的重点：1．数字通信系统构成及特点2．通信方式3．数字通信的主要性能指标本章的难点：1．信息及其度量2．数字通信的主要性能指标课前预习相关的内容：预习电路基础中的正弦信号、传输函数及数学中的对数运算。通信跟随人类诞生就出现，在人类的社会生活和各种社会生产中都离不开通信。古代的人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警、击鼓等方式进行信息传递。而今，随着科学技术水平的飞速发展，相继出现了无线电，固定电话，手机，互

2、联网、可视电话等各种通信方式来传递信息。“通信”是在相距的两点或多点之间进行信息的传递和交换。在自然科学中所涉及的“通信”这一术语是指电通信（光通信也属于此类）。电通信是利用“电”来传递信息的通信方式。通过电通信几乎能使信息在任意的通信距离上实现传递快速、准确、可靠和安全。2.1通信的基本概念2.1.1通信的定义2.1.2通信分类2.按传输媒质分类按消息由一地向另一地传递时传输媒质的不同，通信可分为：有线通信和无线通信。何谓有线通信，是指传输媒质为架空明线、电缆、光缆、波导等传输媒质的通信，其特点是媒质能看得见，摸得着。有线通信可进一步再分类，如明线通信、电缆通信、光

3、缆通信等。何谓无线通信，是指传输消息的媒质为看不见、摸不着的媒质（如电磁波）的一种通信形式。无线通信常见的形式有微波通信、短波通信、移动通信、卫星通信、散射通信和激光通信等，其形式较多。1.按通信的业务分类根据通信的业务的不同可分为：语音通信和非语音通信两大类。电话业务在电信领域一直占有主导地位。非语音业务包括电报通信、数据通信、图像通信等，比如短信、数据库检索、电子邮件、传真存储转发、可视图文及电视会议等。3.按信道中所传信号的特征分类按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可以相应地把通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统。4.按工作频段分类按通信设备的工作频率不

4、同，通信系统可分为长波通信、中波通信、短波通信、微波通信等。通信中工作频率和工作波长可互换，公式为其中：λ为波长，f为信号频率，c为光速c=3×108m/s（2.1）频段名称频率范围波长范围波段名称传输媒介用途甚低频(VLF)3Hz~30kHz104~108m甚长波有线线对长波无线电音频、电话、数据终端、长距离导航、时标低频(LF)30~300kHz103~104m长波导航、信标、电力线通信中频(MF)300kHz~3MHz102~103m中波同轴电缆中波无线电调幅光波、移动陆地通信、业余无线电高频(HF)3~30MHz10~102m短波同轴电缆短波无线电移动无线电话

5、、短波广播、定点军用通信、业余无线电甚高频(VHF)30~300MHz1~10m超短波同轴电缆米波无线电电视、调频广播、空中管制、车辆通信、导航特高频(UHF)300MHz~3GHz10~100cm微波波导分米波无线电电视、空间遥测、雷达导航、点对点通信、移动通信、专用短程通信、微波中继、蓝牙技术超高频(SHF)3~30GHz1~10cm波导厘米波无线电雷达导航、微波接力、卫星和微波通信、专用短程通信极高频(EHF)30~300GHz1~10mm波导毫米波无线电雷达、微波中继、射电天文学紫外线、可见光、红外线107~108GHz3×10-5~3×10-4cm光波光纤、

6、激光空间传播光通信表2.1通信频段与常用传输媒质5.按调制方式分类根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。表2.2列出一些常见调制方式及其主要用途。6.按复用方式分类在同一信道上传递多路信号时采用复用技术。常用的复用方式有时分复用(TDM)、频分复用(FDM)、码分复用(CDM)、空分复用(SDM)等。调制方式用途连续波调制线性调制调幅(AM)广播抑制载波双边带调幅(DSB)立体声广播单边带调幅(SSB)载波通信、无线电台、数传残留边带调幅(VSB)电视广播、数传、传真非线性调制频率调制(FM)微波中继、卫星通信、广播、数传相位调制(PM)中间调

7、制方式数字调制幅移键控(ASK)数据传输频移键控(FSK)相移键控(PSK、DPSK、QPSK等)数据传输、数字微波、空间通信其他高效数字调制(QAM、MSK)等数字微波、空间通信脉冲调制脉冲模拟调制脉幅调制(PAM)中间调制方式、遥测脉宽调制(PDM)中间调制方式脉位调制(PPM)遥测、光纤传输脉冲数字调制脉冲编码调制(PCM)市话、卫星通信、空间通信增量调制(DM、CVSD等)民用通信、军用通信差分脉码调制(DPCM)电视电话、图像编码其他语音编码调制(ADPCM、APC、LPC等)中低速数字电话表2.2常见的调制方式2.2.1通信系统的模型2.