北郵《現(xiàn)代通信技術(shù)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告一[教學(xué)知識(shí)]

1、 現(xiàn)代通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 班級(jí)： 2012211110 學(xué)號(hào)： 2012210299 姓名： 未可知 教學(xué)-材料在學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)課上，老師提到的一個(gè)詞“通信人”警醒了我，盡管當(dāng)初填報(bào)志愿時(shí)選擇了通信工程最終也如愿以償，進(jìn)入大三，身邊的同學(xué)忙著保研、考研、出國(guó)、找工作，似乎大家都為了分?jǐn)?shù)在不懈奮斗。作為一個(gè)北郵通信工程的大三學(xué)生，我也不斷地問(wèn)自己想要學(xué)習(xí)的是什么，找尋真正感興趣的是什么，通信這個(gè)行業(yè)如此之大，我到底適合什么。本學(xué)期，現(xiàn)代通信技術(shù)這本書(shū)讓我了解到各種通信技術(shù)的發(fā)展和規(guī)劃，也讓我對(duì)“通信人”的工作有了更深刻的認(rèn)識(shí)。一、通信知識(shí)的儲(chǔ)備現(xiàn)代通信技術(shù)第一頁(yè)指出，人與人之間通過(guò)聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)

2、、嗅覺(jué)、觸覺(jué)等感官，感知現(xiàn)實(shí)世界而獲取信息，并通過(guò)通信來(lái)傳遞信息。所謂信息，是客觀事物狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)特征的一種普遍形式，客觀世界中大量地存在、產(chǎn)生和傳遞著以這些方式表示出來(lái)的各種各樣的信息。信息的目的是用來(lái)“消除不可靠的因素”，它是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律總和。因此，我們通信人的任務(wù)就是利用有線、無(wú)線等形式來(lái)將信息從信源傳遞到信宿，在傳輸過(guò)程中保證通信的有效性和可靠性。而具體來(lái)講，要實(shí)現(xiàn)信息傳遞，通信網(wǎng)是必需的通信體系，其中通信網(wǎng)分層的結(jié)構(gòu)形式需要不同的支撐技術(shù)，包括業(yè)務(wù)網(wǎng)技術(shù)，向用戶提供電話、電報(bào)、數(shù)據(jù)、圖像等各種電信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)；介入與傳送網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息由一個(gè)點(diǎn)傳遞到另一個(gè)點(diǎn)或一些點(diǎn)的功能。對(duì)此，我們通信

3、工程專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)課程的安排讓我們一步步打下基礎(chǔ)，建立起知識(shí)儲(chǔ)備。知識(shí)樹(shù)如下： 如知識(shí)樹(shù)所述，通信工程課程體系可以大致分為一下6類(lèi)基礎(chǔ)： 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：工科數(shù)學(xué)分析，線性代數(shù)，復(fù)變函數(shù)，概率論基礎(chǔ)，隨機(jī)過(guò)程； 電路基礎(chǔ)：電路分析，模擬電子技術(shù)，數(shù)字邏輯電路，通信電子電路； 場(chǎng)與波基礎(chǔ)：電磁場(chǎng)與電磁波，微波技術(shù)，射頻與天線； 計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力：C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，微機(jī)原理與接口技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)，實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng) 信號(hào)處理類(lèi)課程：信號(hào)與系統(tǒng)，信號(hào)處理，圖像處理，DSP原理及應(yīng)用； 通信類(lèi)課程：通信原理，現(xiàn)代通信技術(shù)，信息論基礎(chǔ)，移動(dòng)通信，光纖通信等。 從大一開(kāi)始學(xué)習(xí)的工科數(shù)學(xué)分析，大學(xué)物

4、理，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)等課程為基礎(chǔ)類(lèi)課程，旨在培養(yǎng)我們的語(yǔ)言能力，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，物理基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)能力，然后逐步加大難度，細(xì)化課程，方向逐漸明朗詳細(xì)。同時(shí)，課程中加入了各種實(shí)驗(yàn)，鍛煉了我們的動(dòng)手能力。 二、通信知識(shí)的小小應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課上老師說(shuō)過(guò)，以我們所學(xué)的知識(shí)已經(jīng)可以制作簡(jiǎn)單通信的手機(jī)的草圖了，我對(duì)此躍躍欲試。經(jīng)過(guò)思考和調(diào)研，以下是我對(duì)于簡(jiǎn)單手機(jī)設(shè)計(jì)的原理框圖和思考結(jié)果。一部手機(jī)的結(jié)構(gòu)包括接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、中央控制模塊、電源和人機(jī)界面部分，如下圖 人 機(jī) 交 互邏輯音頻 接收機(jī) 天線 頻率合成 發(fā)射機(jī)電源 手機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖電路部分包括射頻和邏輯音頻電路部分，射頻電路包括從天線到接收機(jī)的解調(diào)輸出，與發(fā)射的I/O

5、調(diào)制到功率放大器輸出的電路。其中，射頻接收電路完成接收信號(hào)的濾波、信號(hào)放大、解調(diào)等功能；射頻發(fā)射電路完成語(yǔ)音基帶信號(hào)的調(diào)制、變頻、功率放大等功能。要用到的超外差接收機(jī)、混頻器、鑒相器等在通信電子電路書(shū)本中的知識(shí)。邏輯音頻包括從接收解調(diào)到接收音頻輸出、送話器電路到發(fā)射I/O調(diào)制器及邏輯電路部分的中央處理單元、數(shù)字語(yǔ)音處理及各種存儲(chǔ)器電路。由核心控制模塊CPU、EEPROM、 FLASH、SRAM等部分組成，一個(gè)基本控制器主要由下列幾部分組成：其中主要用到微處理器與接口技術(shù)書(shū)本中所學(xué)的單片機(jī)知識(shí)。在此我列出的只是一個(gè)概念模型，簡(jiǎn)單易懂。真正仔細(xì)研究起來(lái)，我發(fā)現(xiàn)，即使一個(gè)在我們看來(lái)很簡(jiǎn)單的電源系統(tǒng)，

6、也需要考慮到開(kāi)機(jī)電路電壓、SIM卡電路供電電壓、邏輯電路供電電壓、射頻電路供電電壓等情況，可知通信設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不容易。3、 現(xiàn)代通信的思考和展望 1.“流量清零”時(shí)代 5月13日召開(kāi)的國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議針對(duì)電信行業(yè)推出五點(diǎn)措施，其中包括鼓勵(lì)電信企業(yè)盡快發(fā)布提速降費(fèi)方案計(jì)劃，實(shí)施寬帶免費(fèi)提速，使城市平均寬帶接入速率提升40%以上，降低資費(fèi)水平，推出流量不清零、流量轉(zhuǎn)贈(zèng)等服務(wù)。對(duì)于總理提出的提網(wǎng)速降網(wǎng)費(fèi)，在4月底的一季度工業(yè)通信業(yè)發(fā)展情況發(fā)布會(huì)，通信發(fā)展司長(zhǎng)聞庫(kù)表示，今年一季度，電信業(yè)務(wù)總量同比增長(zhǎng)了22%，相對(duì)應(yīng)的電信業(yè)務(wù)的收入只同比增長(zhǎng)了2.9%。雖然與2011年相比，2014年移動(dòng)流

7、量資費(fèi)實(shí)際下降了60%，寬帶的資費(fèi)水平也下降了30%，但這種下降幅度仍與社會(huì)的期望、用戶的要求還是有一定差距。 在運(yùn)營(yíng)商方面，購(gòu)買(mǎi)手機(jī)流量實(shí)際上是買(mǎi)到了在通過(guò)通信信道的權(quán)益，屬于服務(wù)而非所有權(quán)。在某種意義上，手機(jī)上網(wǎng)流量的使用約等于乘坐公交車(chē)，購(gòu)買(mǎi)的是享受坐車(chē)服務(wù)的權(quán)益；同時(shí)，電信服務(wù)套餐是一種價(jià)格優(yōu)惠策略，套餐內(nèi)的流量?jī)r(jià)格明顯低于標(biāo)準(zhǔn)計(jì)費(fèi)下的流量?jī)r(jià)格。在用戶方面，由于基礎(chǔ)運(yùn)營(yíng)商之間的競(jìng)爭(zhēng)依然不充分，導(dǎo)致目前電信資費(fèi)相對(duì)較高，服務(wù)質(zhì)量還有很大提升空間。其實(shí)，降低網(wǎng)費(fèi)和流量費(fèi)，是“不降不行”的市場(chǎng)選擇。企業(yè)降費(fèi)后，事實(shí)上會(huì)推動(dòng)流量消費(fèi)的增加，實(shí)現(xiàn)薄利多銷(xiāo)，最終也會(huì)提高企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益。因此，從2G

8、到3G，再到4G時(shí)代，現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展是推動(dòng)進(jìn)步的核心力量，加大對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)的投資，隨著技術(shù)的不斷革新，同時(shí)，鐵塔公司的運(yùn)營(yíng)共享鐵塔基站資源，移動(dòng)流量資費(fèi)將隨著時(shí)間的推移越來(lái)越便宜，網(wǎng)速也會(huì)越來(lái)越快。2. 全程全網(wǎng)概念 在信息網(wǎng)絡(luò)中，“全程全網(wǎng)”是從事網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員所必須建立起來(lái)的一個(gè)基本概念，網(wǎng)絡(luò)投資者從中也可清楚了解他所得到的真正服務(wù)水平達(dá)到了何種程度?！叭倘W(wǎng)”指的是，當(dāng)用戶在一個(gè)時(shí)刻進(jìn)行某種通信業(yè)務(wù)的呼叫（如電話、數(shù)據(jù)、視訊、多媒體等）以后，業(yè)務(wù)信息在整個(gè)傳遞的過(guò)程中經(jīng)過(guò)交換設(shè)備、傳輸設(shè)備、傳輸介質(zhì)，真正到達(dá)被叫端的各種用戶終端設(shè)備所涉及的有關(guān)路由、接口、協(xié)議等內(nèi)容。每一次業(yè)務(wù)呼叫

9、首先要能接通，然后再考慮通信質(zhì)量與網(wǎng)絡(luò)安全等問(wèn)題。 以電子商務(wù)為例，全程全網(wǎng)是一個(gè)完整的電子商務(wù)項(xiàng)目的核心理念：全網(wǎng)，意味著企業(yè)切入電子商務(wù)會(huì)通過(guò)B2B、B2C、C2C等不同渠道，構(gòu)建一個(gè)覆蓋全互聯(lián)網(wǎng)體系的渠道從而實(shí)現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展，做到覆蓋互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)；全程，意味著電子商務(wù)的運(yùn)營(yíng)及規(guī)范離不開(kāi)IT系統(tǒng)的支撐，在下單、配貨、庫(kù)存等電商運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題實(shí)現(xiàn)在整個(gè)電商運(yùn)營(yíng)中的無(wú)縫整合和信息共享，構(gòu)建全程的電子商務(wù)IT系統(tǒng)，做到覆蓋企業(yè)商務(wù)（包括線上的商務(wù)部分，也包括線下的商務(wù)部分，比如物流管理）的每一個(gè)環(huán)節(jié)。 在某種意義上，作為通信人，無(wú)論是走互聯(lián)網(wǎng)的道路，還是走通信的道路，要想

10、高屋建瓴，必須著眼于整體，樹(shù)立“大通信，大網(wǎng)絡(luò)”的理念。當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)啟了數(shù)字化的時(shí)代，令很多過(guò)去的很多天方夜譚式的創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)，這個(gè)世界離智慧地球、智慧城市、智慧生活越來(lái)越近，各種遠(yuǎn)程診斷，遠(yuǎn)程操控，遠(yuǎn)程監(jiān)控成為現(xiàn)實(shí)，稀缺資源得以充分利用和優(yōu)化。海量數(shù)據(jù)會(huì)像云計(jì)算一樣，各類(lèi)公司通過(guò)穿戴式設(shè)備收集用戶的各種資料，通過(guò)技術(shù)處理成為非常有價(jià)值的信息。通信人應(yīng)當(dāng)抓住此機(jī)遇，發(fā)展自身。在查詢資料的過(guò)程中，我了解到數(shù)字通信已成為人類(lèi)社會(huì)信息技術(shù)革命的主流，成為世界各國(guó)通信發(fā)展的主要方向。其技術(shù)發(fā)展總的趨勢(shì)是以光纖通信為主體，以衛(wèi)星通信、無(wú)線電通信為輔助，將“寬帶化、數(shù)字化、高效化、安全化、集成化、智能化

11、、個(gè)人化”作為主要方向，因此，樹(shù)立“全程全網(wǎng)”意識(shí)，意在實(shí)現(xiàn)通信的寬頻帶、大容量、遠(yuǎn)距離、多用戶、高保密性、高可靠性、高靈活性的目標(biāo)。3. 潛艇通信對(duì)于現(xiàn)代通信發(fā)展態(tài)勢(shì)，我比較關(guān)注的方向還有潛艇通信。由于海水是導(dǎo)電媒質(zhì)，對(duì)電磁波具有很大的衰減作用。潛艇通常工作在15500m水下，通信方式主要分為潛對(duì)岸、岸對(duì)潛和潛對(duì)潛等幾種。目前，世界各國(guó)廣泛采用的甚高頻和特高頻通信方式，主要是用于潛對(duì)岸、飛機(jī)及水面艦船，而岸對(duì)潛通信方式則主要是采用甚低頻和極低頻，因?yàn)槠渌麩o(wú)線電頻率電磁波在海水中衰減很快，無(wú)穿透海水能力。如果潛艇浮出水面伸出天線獲取信號(hào)，不僅會(huì)限制其機(jī)動(dòng)性，而且在反潛技術(shù)空前發(fā)展的今天，隨時(shí)可

12、對(duì)潛艇隱蔽性帶來(lái)安全威脅，因而解決與潛航潛艇通信一直成為困擾各國(guó)的技術(shù)難題。上個(gè)世紀(jì)五十年代后期，彈道導(dǎo)彈核潛艇問(wèn)世，專(zhuān)家根據(jù)無(wú)線電波頻率越低穿透海水深度越大的原理，提出了超低頻通信方案。該方案用超低頻波來(lái)激勵(lì)大地與電離層間空腔產(chǎn)生諧振，使電波傳播開(kāi)去；在20世紀(jì)70年代初，美國(guó)巧妙利用一定波長(zhǎng)的藍(lán)綠激光，可由衛(wèi)星或飛機(jī)中繼。激光通信具有穿透海水能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸水平高、方向性好、設(shè)備輕小且能夠抗截獲、不易受核輻射影響等特點(diǎn)，因而為對(duì)潛通信帶來(lái)了新的希望。但是，一旦衛(wèi)星和飛機(jī)被擊毀，藍(lán)綠激光通信系統(tǒng)即會(huì)癱瘓，且激光通信也難以達(dá)到“以點(diǎn)蓋面”；美、俄、英等國(guó)潛艇較早前便裝備了浮標(biāo)通信系統(tǒng)主要通過(guò)潛

13、艇所攜帶的浮標(biāo)實(shí)現(xiàn)對(duì)潛艇通信的系統(tǒng)，即對(duì)潛信息發(fā)射平臺(tái)位于岸上、衛(wèi)星、飛機(jī)等，潛艇只在接受信息時(shí)才釋放浮標(biāo)。而今，英國(guó)科學(xué)家成功研發(fā)的“量子羅盤(pán)”使?jié)撏Р粌H可能擺脫戰(zhàn)爭(zhēng)中衛(wèi)星被擊落、數(shù)據(jù)遭篡改等威脅困擾，而且將大大提高導(dǎo)彈發(fā)射精度和聯(lián)合作戰(zhàn)能力。學(xué)習(xí)了現(xiàn)代通信技術(shù)以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程，我才意識(shí)到以前學(xué)的零零總總的知識(shí)都是通信的基礎(chǔ)，無(wú)形之中，我們已經(jīng)慢慢建立起通信思維，有了通信意識(shí)，無(wú)論是與我們生活息息相關(guān)的“流量清零”，還是作為通信人必須建立的“大通信，大網(wǎng)絡(luò)”的意識(shí)，又或者是我個(gè)人感興趣的潛艇通信，都屬于通信工程的上層建筑。需要注意的是，只有在夯實(shí)基礎(chǔ)后，才能建好上層建筑。水下通信一直是我比