《數(shù)字通信系統(tǒng)概述》PPT課件.ppt

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1、數(shù)字通信技術(shù)第2版主編第1章　數(shù)字通信系統(tǒng)概述1)通信系統(tǒng)的基本組成與一般模型；2)信息與信號的基本概念；3)數(shù)字通信的特點(diǎn)；4)信道的概念；5)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)；6)通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；7)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢。1.1　通信系統(tǒng)及其特征1.1.1　通信系統(tǒng)的一般模型1.1.2　模擬通信和數(shù)字通信系統(tǒng)模型1.2　信息與信號的概念第1章　數(shù)字通信系統(tǒng)概述1.2.1　基帶信號與頻帶信號1.2.2　數(shù)字信號與模擬信號1.3　數(shù)字通信1.3.1　數(shù)字通信系統(tǒng)1.3.2　數(shù)字通信的特點(diǎn)1.3.3　數(shù)據(jù)通信1.4　信道1.4.1　有線信道1.4.2　無線信道

2、1.5　通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)1.6　通信網(wǎng)簡介第1章　數(shù)字通信系統(tǒng)概述1.6.1　通信網(wǎng)的組成1.6.2　通信網(wǎng)的分類1.6.3　通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.7　通信技術(shù)的發(fā)展趨勢1.7.1　接入層將繼續(xù)呈現(xiàn)多種技術(shù)共存1.7.2　傳送層將走向智能化和融合1.7.3　控制層將實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與控制相分離1.7.4　應(yīng)用層的業(yè)務(wù)發(fā)展是關(guān)鍵1.7.5　支撐層關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢1.7.6　終端和用戶卡發(fā)展趨勢1.1　通信系統(tǒng)及其特征圖1-1　通信系統(tǒng)的基本組成1.1　通信系統(tǒng)及其特征圖1-2　通信網(wǎng)的組成1.1.1　通信系統(tǒng)的一般模型圖1-3　電通信系統(tǒng)的一般模型(1)

3、輸入轉(zhuǎn)換器　主要擔(dān)負(fù)將輸入消息變換為電信號的任務(wù)。(2)發(fā)送設(shè)備　將基帶信號變成適于信道傳輸特性的信號。(3)信道　是信號傳輸?shù)耐ǖ溃址Q傳輸媒質(zhì)。(4)接收設(shè)備　將信道傳來的信號進(jìn)行處理，以恢復(fù)出與發(fā)送端基帶信號一致的信號。1.1.1　通信系統(tǒng)的一般模型(5)輸出轉(zhuǎn)換器　將接收設(shè)備輸出的電信號變換成原來形式的消息。(6)干擾源　作為一種分析問題的方法，我們將信號在傳輸過程中混入的噪聲及由于干擾引起的信號失真集中在一起，作為信道中的干擾源來進(jìn)行分析處理。1.1.2　模擬通信和數(shù)字通信系統(tǒng)模型1.模擬通信系統(tǒng)2.數(shù)字通信系統(tǒng)模型圖1-4　數(shù)字通信系統(tǒng)模

4、型1.2　信息與信號的概念圖1-5　語音信號波形及頻譜1.2.1　基帶信號與頻帶信號基帶信號即直接由信息轉(zhuǎn)換得到的電信號。這種信號的頻率都是比較低的，含有低頻成分甚至直流成分，而且最高頻率和最低頻率比值很大，可以遠(yuǎn)大于1。基帶信號不適于較長距離傳輸，更不能進(jìn)行無線電發(fā)送。例如語音信號就是一種典型的基帶信號，其頻率在100Hz~5kHz范圍內(nèi)，但主要能量集中在200~3000Hz范圍內(nèi)。又如電視圖像信號的頻率在0~6MHz范圍以內(nèi)。計算機(jī)數(shù)據(jù)信號的頻率范圍與傳輸速率有關(guān)，也屬于基帶信號。1.2.2　數(shù)字信號與模擬信號1.模擬信號圖1-6　幾種數(shù)字信號的

5、例子1.2.2　數(shù)字信號與模擬信號2.數(shù)字信號3.模擬信號與數(shù)字信號的區(qū)別1.3　數(shù)字通信通信系統(tǒng)中若按傳送信號的形式可以分為模擬通信和數(shù)字通信。模擬通信系統(tǒng)傳輸模擬信號，數(shù)字通信系統(tǒng)則傳輸數(shù)字信號。應(yīng)當(dāng)指出，模擬通信與數(shù)字通信是按信道中所傳遞的信號差異來區(qū)分的，不是根據(jù)信源輸出的信號來劃分的。若信源發(fā)出的是模擬信號，經(jīng)過發(fā)信設(shè)備變換成適合在信道中傳輸?shù)碾娦盘柸匀皇悄M信號，則稱這種通信方式為模擬通信。若信源發(fā)出的是模擬信號，經(jīng)過模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換數(shù)字化處理后，以數(shù)字信號的形式在信道中傳輸一般稱為模擬信號的數(shù)字傳輸，顯然這是數(shù)字通信。1.3.1　數(shù)

6、字通信系統(tǒng)1)收發(fā)兩端消息與電信號之間互換的過程、模擬信號的數(shù)字化及數(shù)字式基帶信號的特性。2)抗干擾編碼與解碼，即差錯控制編碼問題。3)數(shù)字調(diào)制與解調(diào)原理。4)保密通信問題：當(dāng)需要保密通信時，可對基帶信號的“0”、“1”序列進(jìn)行人為“攪亂”(即加上密碼信號)，稱為加密。5)信道與噪聲的特性及其對信號傳輸?shù)挠绊憽?)同步問題：數(shù)字通信是一個一個碼元傳送的，接收端接收時必須與發(fā)送端節(jié)拍相同，否則會因收發(fā)步調(diào)不一致而造成混亂。1.3.2　數(shù)字通信的特點(diǎn)1)抗噪聲性能好。2)差錯可控。3)保密性強(qiáng)。4)便于與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合。1.3.3　數(shù)據(jù)通信若信源本身發(fā)出

7、的就是數(shù)字形式的信號（電報、數(shù)據(jù)、指令等），那么不管用數(shù)字傳輸還是用模擬傳輸方式來傳輸，這種通信方式均稱為數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型與圖1〖KG*8〗4所示的數(shù)字通信系統(tǒng)模型大同小異，只是因為信源本身發(fā)出的是數(shù)字信號，因而不需要信源編、解碼器。一般來說，數(shù)據(jù)通信有三個特征：①它是機(jī)器對機(jī)器或是機(jī)器對人的通信。②它傳輸和處理離散的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，而不是連續(xù)的模擬數(shù)據(jù)。③它的通信速度很高，可以傳輸和處理大量的數(shù)據(jù)。1.4　信道1.4.1　有線信道1)架空明線的主要優(yōu)點(diǎn)是架設(shè)比較容易，建設(shè)較快，傳輸損耗比較小。2)對稱電纜的通信容量比架空明線大，因而平均到每

8、條電路投資比明線低，電氣性能比較穩(wěn)定，安全保密性好。3)同軸電纜是將電磁波封閉在同軸管內(nèi)，工作頻率較高，同軸