《數字通信原理》習題答案（全）

《數字通信原理》習題答案項目1什么是信息？信息量的大小與什么有關？信息是消息中有意義的內容。具體來說，信息是指數據、信號、消息中所包含的意義。信息量的大小與概率成反比。簡述簡單通信系統(tǒng)組成。從圖中可以看出，通信系統(tǒng)由五部分組成，即：信源、發(fā)送設備、信道和噪聲源、接收設備、信宿。（1）信源信源是指信息源，信息的發(fā)送者。其作用是把各種消息轉換成原始電信號，如電話機的送話器、電視攝像機、計算機等都可以看成是信源。（2）發(fā)送設備為了使信源產生的原始電信號能夠在信道上傳輸，需要發(fā)送設備對其進行處理，變換成適合在信道上傳送的信號，送往信道傳輸。比如濾波、調制、放大、編碼、加密等環(huán)節(jié)。（3）信道和噪聲源信道是信息的傳輸通道。其作用是將來自發(fā)送端的信號發(fā)送到接收端。按傳輸介質的不同，信道可分為兩種，一種是有線信道，如雙絞線、同軸電纜、光纜等；另一種是無線的信道，如中長波、短波、微波中繼及衛(wèi)星中繼等；按傳輸信號形式的不同可分為模擬信道和數字信道。噪聲源不是人為加入的設備，而是通信系統(tǒng)中各種設備以及信道中所固有的，噪聲源是信道中的所有噪聲以及分散在通信系統(tǒng)中其它各處噪聲的集合。噪聲是獨立于有用信號以外客觀存在的，始終干擾有用信號。噪聲的來源是多樣的，可分為內部噪聲和外部噪聲。（4）接收設備接收設備的功能正好與發(fā)送設備相反，它是將信道傳輸中帶有噪聲和干擾的信號轉換為信宿可識別的信息形式交給信宿。（5）信宿信宿與信源相對應，是信息的接收者。其作用是將由接收設備復原的原始信號轉換成相應的消息，如電話機中的受話器，其作用就是將對方傳送過來的電信號還原成了聲音。模擬通信系統(tǒng)的兩次變換指的是什么？模擬通信系統(tǒng)傳輸信息，需要兩種變換。首先，將信源產生的連續(xù)消息要變換成原始電信號，接收端收到的信號要反變換成原連續(xù)消息。原始電信號由于通常具有頻率較低的頻譜分量，一般不宜直接傳輸，因此，模擬通信系統(tǒng)常需要有第二次變換：將原始電信號變換成頻帶適合信道傳輸的信號，并在接收端進行反變換，這種變換和反變換通常稱為調制和解調。簡述數字通信系統(tǒng)組成。如圖所示，數字通信系統(tǒng)組成如圖所示，包括以下4部分。（1）信源編碼器與信源譯碼器（2）加密器與解密器（3）信道編碼器與信道譯碼器（4）數字調制器與數字解調器模擬通信系統(tǒng)的有效性、可靠性分別用什么指標來衡量？對于模擬通信系統(tǒng)來說，信號傳輸的有效性通?？捎糜行鬏旑l帶來衡量，即在指定信道內所允許同時傳輸的最大通路數。模擬通信系統(tǒng)中信號傳輸的可靠性通常采用接收端輸出信噪比（S/N）來衡量，即輸出信號平均功率與噪聲平均功率之比。數字通信系統(tǒng)的有效性、可靠性分別用什么指標來衡量？數字通信系統(tǒng)有效性通常用3個指標來說明：碼元傳輸速率、信息傳輸速率及頻帶利用率。數字通信系統(tǒng)可靠性的指標是傳輸的差錯率，常用的有誤碼率、誤比特率和誤字符率或誤碼組率。什么是信道、廣義信道、狹義信道？通俗地說，信道指以傳輸介質為基礎的信號通路，信道的作用是傳輸信號。通信質量的高低主要取決于傳輸介質的特性。具體地說，信道一般指由有線或無線電線路提供的信號通路。抽象地說，信道實質是一段頻帶，允許信號通過，同時又給信號以限制和損害。通信系統(tǒng)中，凡信號經過的一切通道統(tǒng)稱為廣義信道?？梢岳斫鉃椋瑥V義信道不但包括傳輸媒介，還包括饋線、天線、調制/解調器、編碼/譯碼器等各種形式的轉換、耦合等設備。狹義信道僅指傳輸媒介，是發(fā)送設備和接收設備之間用以傳輸信號的傳輸媒介。無線信道有哪些？有線信道有哪些？有線信道包括電纜和光纜等；無線信道包括地波傳播、短波電離層散射、超短波或微波視距中繼、衛(wèi)星中繼以及各種散射信道等。調制信道和編碼信道有什么區(qū)別？（1）調制信道調制信道是指從調制器輸出端到解調器輸入端的所有電路設備和傳輸介質，調制信道主要用來研究模擬通信系統(tǒng)的調制、解調問題，故調制信道又可稱為連續(xù)（信號）信道。調制信道中傳輸的是已調信號，為模擬信道。調制信道又分為恒參信道和隨參信道。有線信道、微波信道、衛(wèi)星信道等都是恒參信道，恒參信道的主要特點是可以把信道等效成一個線性時不變網絡，可以使用線性系統(tǒng)分析方法。短波電離反射、超短波流星余跡散射、多徑效應和選擇性衰落均屬于隨參信道。（2）編碼信道編碼信道的范圍是從編碼器輸出端至譯碼器輸入端，編碼器的輸出和譯碼器的輸入都是數字序列，故編碼信道又稱為離散信道。主要用于研究數字通信系統(tǒng)。編碼信道中傳輸的是已編信號，為數字信道。編碼信道是包括調制信道、調制器以及解調器的信道，它與調制信道模型明顯不同，主要是研究信道對所傳輸的數字信號的產生影響。因此編碼信道所關心的是：在經過信道傳輸之后數字信號是否出現差錯以及出現差錯的可能性有多少。信道容量與什么有關？信道容量和信道帶寬、信號功率、噪聲功率譜密度等參數有關。設調制信道的輸入端加入單邊功率譜密度為n0（W/Hz）的加性高斯白噪聲，信道的帶寬為B（Hz），信號功率為S（W），則通過這種信道無差錯傳輸的最大信息速率C為

其中

C—信道容量，是指信道可能傳輸的最大信息速率（單位是bit/s）；B—信道的帶寬（單位是Hz）；S—信道內所傳信號的平均功率（單位是W）；

n0—噪聲單邊功率譜密度（單位是W/Hz）另N=n0B，S/N為信噪比，則信道中的噪聲有幾類？通信系統(tǒng)中常見的是什么噪聲？噪聲來源于三個方面：一是通信設備內部由于電子做不規(guī)則運動而產生的熱噪聲；二是來自外部的噪聲，如雷電干擾、宇宙輻射、鄰近通信系統(tǒng)的干擾、各種電器開關通斷時產生的短促脈沖等；三是由于信道特性（幅頻和相頻特性）不理想，使得傳輸的信號變形失真而產生的干擾。通信系統(tǒng)中常見的噪聲有白噪聲和高斯白噪聲兩種噪聲。寫出利用SystemView進行仿真的流程。SystemView由兩個窗口組成，分別是系統(tǒng)設計窗口和分析窗口。系統(tǒng)設計窗口，包括標題欄、菜單欄、工具條、滾動條、提示欄、圖符庫和設計工作區(qū)。所有系統(tǒng)的設計、搭建等基本操作，都是在設計窗口內完成的。分析窗口包括標題欄、菜單欄、工具條、流動條、活動圖形窗口和提示信息欄。提示信息欄顯示分析窗口的狀態(tài)信息、坐標信息和指示分析的進度；活動圖形窗口顯示輸出的各種圖形，如波形等。分析窗口是用戶觀察SystemView數據輸出的基本工具，在窗口界面中，有多種選項可以增強顯示的靈活性和系統(tǒng)的用途等功能。在分析窗口中最為重要的是接收計算器，利用這個工具我們可以獲得輸出的各種數據和頻域參數，并對其進行分析、處理、比較，或進一步地組合運算。例如信號的頻譜圖就可以很方便地在此窗口觀察到。當需要對系統(tǒng)中各測試點或某一圖符塊輸出進行觀察時，通常應放置一個信宿（Sink）圖符塊，一般將其設置為“Analysis”屬性。Analysis塊相當于示波器或頻譜儀等儀器的作用，它是最常使用的分析型圖符塊之一。某信源符號集由A、B、C、D、E、F組成，設每個符號獨立出現，其概率分別為1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4，試求該信息源輸出符號的平均信息量。H=(1/4)*2+(1/4)*2+(1/16)*4+(1/8)*3+(1/16)*4+(1/4)*2=1/2+1/2+1/4+3/8+1/4+1/2=19/8(bit/符號)某一數字傳輸系統(tǒng)傳輸二進制碼元的速率為2400Bd，該系統(tǒng)的信息傳輸速率是多少？若改為十六進制信號傳輸，碼元傳輸速率不變，則此時的信息傳輸速率是多少？二進制時，Rb=2400*1=2400b/s十六進制時，Rb=2400*4=9600b/s已知某四進制數字傳輸系統(tǒng)的信息傳輸速率為2400bit/s，接收端在半小時內共收到216個錯誤碼元，試計算該系統(tǒng)的誤碼率。Pe=216/(2400/2*30*60)=216/(1200*1800)=1/10000某信源集包含32個符號，各符號等概率出現，且相互統(tǒng)計獨立。現將該信源發(fā)送的一系列符號通過一帶寬為4kHz的信道進行傳輸，要求信道的信噪比不小于26dB。試求：（1）信道容量；（2）無差錯傳輸時的最高符號速率。信噪比為26dB,則S/N=100*2*2=400信道容量C=Blog2(1+S/N)=4000log2(1+400)RB=Rb/5=C/5設視頻的圖像分辨率為320×240個像素，各像素間統(tǒng)計獨立，每像素灰度等級為256級（等概率出現），每秒傳送25幅畫面，且信道輸出端的信噪比為30dB，試求傳輸系統(tǒng)所要求的最小信道帶寬。Rb=320*240*8*25=15360000b/sC=Rb=Blog2(1+S/N)=Blog2(1+1000)SystemView仿真軟件有哪些常用圖符塊？如何設置圖符塊的參數？進入系統(tǒng)后，在圖符庫選擇區(qū)排列著8個圖符塊選擇按鈕，如REF_Ref377586312\h圖119所示。圖STYLEREF1\s1SEQ圖\*ARABIC\s119圖符庫8個圖符塊選擇按鈕1-19簡述利用SystemView軟件進行通信系統(tǒng)仿真的步驟。利用SystemView進行具體仿真的步驟如下。（1）建立通信系統(tǒng)數學模型；（2）從各種功能庫中選取、雙擊或拖動可視化圖符，組建相應的通信系統(tǒng)仿真模型；（3）根據系統(tǒng)性能指標，設定各模塊參數；（4）設置系統(tǒng)定時參數；（5）進行系統(tǒng)的仿真，得到具體的仿真波形，并通過分析窗口、動態(tài)探針、實時顯示觀察分析結果。項目22-1什么是信號？信號是如何分類的？信號的概念：信號是用于描述、記錄或傳輸消息(或者說信息)的任何對象的物理狀態(tài)隨時間的變化過程。按信號隨時間變化的規(guī)律來分，信號可分為確知信號與隨機信號。按自變量t取值的連續(xù)與否來分，信號有連續(xù)時間信號與離散時間信號之分。2-2正弦信號的三要素分別是什么？為振幅，為角頻率（弧度/秒），為初始相角（弧度），此三量為正弦信號的三要素。2-3信號的時域分析與頻域分析有何區(qū)別？時域分析：描述信號的幅值隨時間的變化規(guī)律，可直接檢測或記錄到的信號。直觀、可以反映信號隨時間變化過程，但不能揭示信號的頻率結構特征。頻域分析：以頻率作為獨立變量的方式，也就是信號的頻譜分析。可以反映信號的各頻率成分的幅值和相位特征。2-4正弦信號的頻譜有何特點？具有周期性的頻率單一的正弦信號，在時域圖形中持續(xù)時間是無限長的，而在頻域中只在一個頻率，即正弦信號的頻率上有能量。2-5周期矩形脈沖信號的頻譜有何特點？周期矩形脈沖信號的頻譜具有一般周期信號頻譜的共同特點，其頻譜都是離散的。它僅含有的各分量，其相鄰兩譜線的間隔是，脈沖周期T越長，譜線間隔越小，頻譜越稠密；反之，則越稀疏。2-6周期矩形脈沖信號與非周期矩形脈沖信號的頻譜有何不同？周期矩形脈沖信號的頻譜為離散譜，非周期矩形脈沖信號的頻譜為連續(xù)譜。周期矩形脈沖信號的頻譜的最大幅度為/T，譜線位置在處，頻寬為。非周期矩形脈沖信號頻譜的最大幅度為A，頻寬為1/2-7已知為下圖所示的周期函數，已知=2ms，=8ms，畫出它的幅度譜。幅度譜為：已知如下圖所示，是寬度為2ms的矩形脈沖，畫出它的幅度譜。頻譜為：項目33-1設二進制代碼為110010100100，分別畫出相應的單極性非歸零碼、單極性歸零碼、雙極性非歸零碼、雙極性歸零碼。解：3-2設二進制代碼為110010100100，畫出相應的差分碼。解：3-3設二進制代碼為100000000011，求相應的AMI碼和HDB3碼。解：碼元序列：100000000011AMI碼：+1000000000-1+1HDB3碼：取代變換1000VB00V011加符號+1000+V-B00-V0+1-13-4系統(tǒng)頻域特性題3-4圖所示，當發(fā)送速率為2/Ts時，以下基帶系統(tǒng)能否實現無碼間干擾？若發(fā)送速率為1/Ts呢？題3-4圖（一）當發(fā)送速率為2/Ts時（a）計算帶寬（等效）B=（π/Ts）/2π=1/2Ts計算最高傳輸速率RBmax=2*B=2*1/2Ts=1/Ts判斷是否滿足無碼間干擾條件R實際=2/Ts因為R實際≠RBmax/n，所以不能實現無碼間干擾傳輸（b）計算帶寬（等效）B=（3π/Ts）/2π=3/2Ts計算最高傳輸速率RBmax=2*B=2*3/2Ts=3/Ts判斷是否滿足無碼間干擾條件R實際=2/Ts因為R實際≠RBmax/n，所以不能實現無碼間干擾傳輸（c）計算帶寬（等效）B=（4π/Ts）/2*2π=1/Ts計算最高傳輸速率RBmax=2*B=2*1/Ts=2/Ts判斷是否滿足無碼間干擾條件,R實際=2/Ts因為R實際=RBmax/n，這里n=1，所以能實現無碼間干擾傳輸（d）計算帶寬（等效）B=（2π/Ts）/2*2π=1/2Ts計算最高傳輸速率RBmax=2*B=2*1/2Ts=1/Ts判斷是否滿足無碼間干擾條件,R實際=2/Ts因為R實際≠RBmax/n，所以不能實現無碼間干擾傳輸（二）當發(fā)送速率為1/Ts時（a）計算帶寬（等效）B=（π/Ts）/2π=1/2Ts計算最高傳輸速率RBmax=2*B=2*1/2Ts=1/Ts判斷是否滿足無碼間干擾條件R實際=1/Ts因為R實際=RBmax/n，這里n=1，所以能實現無碼間干擾傳輸（b）計算帶寬（等效）B=（3π/Ts）/2π=3/2Ts計算最高傳輸速率RBmax=2*B=2*3/2Ts=3/Ts判斷是否滿足無碼間干擾條件R實際=1/Ts因為R實際=RBmax/n，這里n=3，所以能實現無碼間干擾傳輸（c）計算帶寬（等效）B=（4π/Ts）/2*2π=1/Ts計算最高傳輸速率RBmax=2*B=2*1/Ts=2/Ts判斷是否滿足無碼間干擾條件,R實際=1/Ts因為R實際=RBmax/n，這里n=2，所以能實現無碼間干擾傳輸（d）計算帶寬（等效）B=（2π/Ts）/2*2π=1/2Ts計算最高傳輸速率RBmax=2*B=2*1/2Ts=1/Ts判斷是否滿足無碼間干擾條件,R實際=1/Ts因為R實際=RBmax/n，這里n=1，所以能實現無碼間干擾傳輸3-5有兩路數字基帶信號，分別用示波器觀察它們的眼圖，如題3-5圖所示，請判斷哪一路信號在傳輸時受到的干擾較少？題3-7圖解：對比圖（a）和（b）可知，（a）眼圖的“眼睛”張開得越大，且眼圖越端正，表示碼間串擾越小項目44-1什么是模擬調制？模擬調制技術有哪些？按調制信號（基帶信號）的變化規(guī)律去改變載波的某些參數的過程稱為調制，當基帶信號為模擬信號時，則稱為模擬調制。模擬調制技術包括幅度調制、頻率調制和相位調制。4-2什么是數字調制？數字調制技術有哪些？按調制信號（基帶信號）的變化規(guī)律去改變載波的某些參數的過程稱為調制，當基帶信號為數字信號時，則稱為數字調制。模擬調制技術包括幅移鍵控ASK、頻移鍵控FSK和相移鍵控PSK。4-3什么是線性調制？線性調制，是指已調信號中被調參數隨調制信號成線性變化的調制過程。線性調制只改變頻譜中各分量的頻率，但不改變各分量振幅的相對比例，使上邊帶的頻譜結構與調制信號的頻譜相同，下邊帶的頻譜結構則是調制信號頻譜的鏡像。4-4什么是非線性調制？非線性調制，是指已調信號中被調參數隨調制信號成非線性變化的調制過程。非線性調制與線性調制本質的區(qū)別在于：線性調制不改變信號的原始頻譜結構，而非線性調制改變了信號的原始頻譜結構。此外，非線性調制往往占用較寬的帶寬。4-5什么是相位模糊？如何解決相位模糊問題？相位模糊指的是載波相位提取會出現0或π的這種相位不確定性關系。它會造成解調出的數字基帶信號與發(fā)送的數字基帶信號會相反，即1變0，0變1，這會導致判決器出現錯誤，這稱作倒π或者反相工作。采用差分相位調制DPSK可以解決相位模糊問題。項目55-1編A律13折線8位碼,設最小量化間隔單位為1Δ，已知抽樣脈沖值為+321Δ和-2001Δ。試求：（1）此時編碼器輸出的碼組；（2）計算量化誤差。+321Δ解：設編出的8位碼組用c1c2c3c4c5c6c7c8表示，則：（1）確定極性碼c1：因為輸入抽樣值+321Δ為正極性，所以c1=1。（2）確定段落碼c2c3c4：由段落碼編碼規(guī)則可見，256<321<512則c2c3c4＝101，并且得知抽樣值位于第6段落內。（3）第6段臺階高度，6=16，（321-256）/16=4余1，因此位于第5段，段內碼為0100。最終編碼c1c2c3c4c5c6c7c8=11010100。（4）量化誤差：16/2-1=7-2001Δ（1）確定極性碼c1：因為輸入抽樣值-2001為負極性，所以c1=0。（2）確定段落碼c2c3c4：由段落碼編碼規(guī)則可見，1024<2001<2048則c2c3c4＝111，并且得知抽樣值位于第8段落內。（3）第8段臺階高度，8=64，（2001-1024）/64=15余17，因此位于第16段，段內碼為1111。最終編碼c1c2c3c4c5c6c7c8=01111111。（4）量化誤差：64/2-17=155-2已知8個碼組為000000、001110、010101、011011、100011、101101、110110、111000.求該碼組的最小碼距。最小碼距是3上題給出的碼組若用于檢錯，能檢出幾位錯碼？若用于糾錯，能糾正幾位錯碼？檢錯2個，糾錯1個一碼長為n=15的漢明碼，監(jiān)督位應為多少？編碼效率為多少？監(jiān)督位為4位，編碼效率為11/155-5已知漢明碼的監(jiān)督矩陣求：（1）n和k是多少？（2）編碼效率是多少？（3）生成矩陣G。（4）若信息位全為“1”，求監(jiān)督碼元。（5）校驗0100110和0000011是否為許用碼字，若有錯，請糾正。解：n=7，k=44/7（3）（4）監(jiān)督碼元：111（5）利用監(jiān)督矩陣進行檢錯。[0100110]HT=[000],為許用碼字，無錯。[0000011]HT=[011]，為禁用碼字，有錯。利用校正子進行糾錯。可知，r3有錯，糾正為0001011.5-6已知（7,3）線性分組碼的生成矩陣為求：（1）所有的碼字。（2）監(jiān)督矩陣H。（3）最小碼距及糾、檢錯能力。（4）編碼效率。解：（1）所有許用碼字0000000,0011101,0101110,0110011,1000111,1011010,1101001,1110100（2）H=最小碼距：4，檢錯3個，糾錯1個。編碼效率：3/75-7已知（15，5）循環(huán)碼的生成多項式，求信息碼10011所對應的循環(huán)碼。解：（1）m(x)=x4+x+1x10m(x)=x14+x11+x10（2）x10m(x)/g(x)余式r(x)=x8+x7+x6+x（3）C(x)=x14+x11+x10+x8+x7+x6+x對應的循環(huán)碼為：100110111000010項目6什么是定時？數字信號由一些等長的碼元序列組成，用這些碼元在時間上的不規(guī)律性表示不同的信息。要使這些數字信號不發(fā)生錯誤或保持這些碼元排列規(guī)律的正確性，發(fā)送端和接收端都要有穩(wěn)定而準確的定時脈沖。以控制接收端和發(fā)送端的各部分電路始終按規(guī)定的節(jié)拍工作，這就是定時。原子鐘是用哪些材料做的？常用的原子鐘有銣鐘、氫鐘、銫鐘。原子鐘應用場合有哪些？原子鐘的應用主要有以下幾個方面：（1）航海需要原子鐘；（2）原子鐘與全球定位系統(tǒng)；（3）原子鐘“登”上國際空間站；（4）北斗上的原子鐘。我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)具有哪些功能？（1）基本導航服務為全球用戶提供服務，空間信號精度將優(yōu)于0.5米；全球定位精度將優(yōu)于10米，測速精度優(yōu)于0.2米/秒，授時精度優(yōu)于20納秒；亞太地區(qū)定位精度將優(yōu)于5米，測速精度優(yōu)于0.1米/秒，授時精度優(yōu)于10納秒，整體性能大幅提升。（2）短報文通信服務中國及周邊地區(qū)短報文通信服務，服務容量提高10倍，用戶機發(fā)射功率降低到原來的1/10，單次通信能力1000漢字（14000比特）；全球短報文通信服務，單次通信能力40漢字（560比特）。（3）星基增強服務按照國際民航組織標準，服務中國及周邊地區(qū)用戶，支持單頻及雙頻多星座兩種增強服務模式，滿足國際民航組織相關性能要求。（4）國際搜救服務按照國際海事組織及國際搜索和救援衛(wèi)星系統(tǒng)標準，服務全球用戶。與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)共同組成全球中軌搜救系統(tǒng)，同時提供返向鏈路，極大提升搜救效率和能力。（5）精密單點定位服務服務中國及周邊地區(qū)用戶，具備動態(tài)分米級、靜態(tài)厘米級的精密定位服務能力。北斗三號與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)相比，具有哪些方面的科技創(chuàng)新？與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)相比，我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)具有以下幾個方面的科技創(chuàng)新：①3種軌道衛(wèi)星組成的混合星座美俄全球導航衛(wèi)星星座都運行在MEO軌道，能較好地覆蓋全球。而北斗三號系統(tǒng)采用獨特的3種軌道衛(wèi)星組成混合星座，且高軌衛(wèi)星更多，這樣既能用MEO軌道衛(wèi)星實現全球覆蓋、全球服務，又可用高軌道衛(wèi)星抗遮擋能力強的優(yōu)點，尤其在低緯度地區(qū)性能特點更為明顯，為亞太大部分地區(qū)用戶提供更高性能的PNT服務，首次實現導航定位、短報文通信、差分增強3種服務融為一體。②全球首個三頻信號服務的衛(wèi)星導航系統(tǒng)美國“全球定位系統(tǒng)”（GPS）使用的是雙頻信號，它可以減弱電離層延遲的影響。北斗三號系統(tǒng)提供三頻信號服務的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，可以構建更復雜模型消除電離層延遲的高階誤差，并且能提高載波相位模糊度的解算效率，理論上還可以提高載波收斂速度。③擁有美俄導航衛(wèi)星各自的優(yōu)點“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)與美國GPS系統(tǒng)一樣用碼分多址方式傳輸信息，降低用戶接收機的成本，便于地面應用；在MEO軌道衛(wèi)星入軌方式和星座優(yōu)化設計上，“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)不像GPS系統(tǒng)那樣把衛(wèi)星布置在6個軌道面上，而是與GLONASS系統(tǒng)一樣，采用3個軌道面均勻分布的對稱星座設計，這樣有利于多星”發(fā)射，從而降低發(fā)射成本。④世界上首個集定位、授時和報文通信為一體的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)免費發(fā)送短報文是“北斗”獨有的一種重要功能，很多時候是“救命”的法寶。把導航與通信緊密結合起來，很適用于交通運輸、調度指揮、搜索營救、地理信息實時查詢等需要把導航與移動數據通信相結合的用戶。定位與指揮調度集于一體，事件內容與發(fā)生的地點、時間在一封短信中完成，擺脫了“先定位再報告”的弊病。北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)具有實時導航、快速定位、精確授時、位置報告和短報文通信服務五大功能，兼具星基增強、國際搜救等多種服務能力。什么是同步？同步有哪些分類？同步技術是整個通信系統(tǒng)有序、可靠、準確的運行支撐，因此同步的性能好壞直接影響到整個通信系統(tǒng)的性能好壞。同步本身雖然不包含所要傳送的信息，但只有收發(fā)設備之間建立了同步后才能開始傳送信息，所以同步是進行信息傳輸的必要和前提。同步性能的好壞將直接影響著通信系統(tǒng)的性能。如果出現同步誤差或失去同步就會直接導致通信質量下降，降低通信系統(tǒng)性能，甚至使通信中斷。在數字通信系統(tǒng)中，同步包括載波同步、碼元同步、群同步和網同步四種。什么是載波同步，如何實現？在數字頻帶傳輸系統(tǒng)中，采用相干解調時，接收端需要產生一個與接收信號中的調制載波同頻同相的相干載波。這個載波的獲取稱為載波提取或載波同步。在學習數字調制技術過程中，我們了解到要想實現相干解調，必須有相干載波。因此，載波同步是實現相干解調的先決條件。對載波同步的要求是發(fā)送載波同步信息所占的功率盡量小，頻帶盡量窄。可以用插入導頻法（外同步法）實現載波同步。什么是碼元同步，如何實現？碼元同步又稱時鐘同步或時鐘恢復。對于二進制碼元而言，碼元同步又稱為位同步在數字通信系統(tǒng)中，不管采用基帶傳輸，還是頻帶傳輸，都需要碼元同步。任何消息都是通過一連串碼元序列傳送的，所以接收時需要知道每個碼元的起止時刻，以便在恰當的時刻進行采樣判決。接收端必須提供一個位同步脈沖序列，該序列的重復頻率與碼元速率相同，相位與最佳取樣判決時刻一致。我們把提取這種定時脈沖序列的過程稱為碼元同步。二進制碼元傳輸系統(tǒng)的碼元同步可以分為兩大類，分別是外同步法和自同步法。什么是群同步，如何實現？在數字時分多路通信系統(tǒng)中，各路信碼都安排在指定的時隙內傳送，形成一定的幀結構。在接收端為了正確地分離各路信號，首先要識別出每幀的起始時刻，從而找出各路時隙的位置。接收端必須產生與字、句和幀起止時間相一致的定時信號。我們稱獲得這些定時序列的過程為群（字、句、幀）同步。群同步碼的插入有兩種方法：一種是集中插入，另一種是分散插入。什么是網同步？為了保證通信網內各用戶之間可靠的通信和交換數據，全網必須有一個統(tǒng)一的時間標準時鐘，這就是網同步的問題。在數字通信網中，為了使數字信號能在各轉接站點進行有效的交換和轉接，要求通信網中各轉接站點的時鐘頻率和相位統(tǒng)一協調，需要采用網同步技術。簡述我國同步網的等級結構。我國同步網等級結構，如圖所示。簡述同步網中的時鐘等級和同步方式。我國同步網第一級是基準時鐘，由銫原子鐘或北斗/GPS配銣鐘組成。它是數字網中最高等級的時鐘，是其他所有時鐘的唯一基準。在北京國際通信大樓安裝三組銫鐘，武漢長話大樓安裝兩組超高精度銫鐘及兩個北斗/GPS，這些都是超高精度一級基準時鐘(PRC，PrimaryReferenceClock)。第二級為有保持功能的高穩(wěn)時鐘（受控銣鐘和高穩(wěn)定度晶體鐘），分為A類和B類。上海、南京、西安、沈陽、廣州、成都等六個大區(qū)中心及烏魯木齊、拉薩、昆明、哈爾濱、?？诘任鍌€邊遠省會中心配置地區(qū)級基準時鐘（LPR，LocalPrimaryReference，二級標準時鐘），此外還增配北斗/GPS定時接收設備，它們均屬于A類時鐘。全國30個省、市、自治區(qū)中心的長途通信大樓內安裝的大樓綜合定時供給系統(tǒng)，以銣（原子）鐘或高穩(wěn)定度晶體鐘作為二級B類標準時鐘。A類時鐘通過同步鏈路直接與基準時鐘同步，并受中心局內的局內綜合定時供給設備時鐘同步。B類時鐘，應通過同步鏈路受A類時鐘控制，間接地與基準時鐘同步，并受中心內的局內綜合定時供給設備時鐘同步。各省內設置在匯接局（Tm）和端局（C5）的時鐘是第三級時鐘，采用有保持功能的高穩(wěn)定度晶體時鐘，其頻率偏移率可低于二級時鐘。通過同步鏈路與第二級時鐘或同等級時鐘同步，需要時可設置局內綜合定時供給設備。另外第四級時鐘是一般晶體時鐘，通過同步鏈路與第三級時鐘同步，設置在遠端模塊、數字終端設備和數字用戶交換設備當中。簡述使用SystemView軟件進行同步仿真的流程。插入導頻同步法仿真模型如圖所示。插入導頻同步法仿真模型圖各圖符參數設置如表所示。項目77-1數據通信系統(tǒng)的信源編碼有哪些？（1）計算機類數字終端：主要是信源壓縮類編碼。壓縮類信源編碼的目標就是使信源減少冗余，更加有效、經濟的傳輸。最原始最常見的信源編碼有：莫爾斯電碼、ASCII碼和電報碼。常用的線路碼型有曼徹斯特編碼、HDB3編碼等也屬于信源編碼?，F代通信應用中常見的信源編碼方式有：Huffman編碼、算術編碼、L-Z編碼，它們都是無損編碼。視頻壓縮的目標是在盡可能保證視覺效果的前提下減少視頻數據率。視頻壓縮編碼標準有MPEG-4、H263、H.263+、H.264等。（2）電話機類模擬終端：主要采用PCM編碼。目前的移動通信語音編碼技術，吸取了波形編碼、預測編碼與參量編碼的優(yōu)點，是混合編碼。例如：GSM系統(tǒng)采用的RPE-LTP(RegularPulseExcitation-LongTermPrediction，規(guī)則脈沖激勵長期線性預測編碼），CDMA采用了QCELP編碼（Qualcomm碼激勵線性預測），WCDMA采用了AMR（AdaptiveMultiRate）語言編碼方案，4G采用了VoLTE技術，支持高碼率的AMR-WB編碼。5G由于現在采用的是非獨立組網方案，因此，語音通信時候，語音編碼方案與4G相同。7-2數據通信系統(tǒng)的信道編碼有哪些？數據通信系統(tǒng)常用的信道編碼有循環(huán)冗余校驗碼CRC、BCH碼等。CRC校驗碼是利用除法及余數的原理來做錯誤偵測的。實際應用時，發(fā)送裝置計算出CRC值并隨數據一同發(fā)送給接收裝置，接收裝置對收到的數據重新計算CRC并與收到的CRC相比較，若兩個CRC值不同，則說明信號出現錯誤。BCH碼是循環(huán)碼的一個重要子類，是以三個發(fā)現者博斯(Bose)、查德胡里(Chaudhuri)和霍昆格姆(Hoequenghem)名字的開頭字母命名的。它具有糾正多個錯誤的能力，BCH碼有嚴密的代數理論，是目前研究最透徹的一類碼型。7-3數據通信系統(tǒng)的調制技術有哪些？數據通信系統(tǒng)的調制技術主要包括非對稱數字用戶環(huán)路ADSL、光纖MODEM技術等。7-4請對ADSLMODE和光纖MODEM進行比較。如圖所示，ADSLMODE將網絡信號（數字信號）轉化為模擬信號在電話線中傳輸；光纖MODEM把網絡信號（數字信號）轉化為光信號在光纖中傳輸。項目88-1舉例說明移動通信系統(tǒng)的組成模型。答：從信號處理的過程來看，我們可以總結出3G到5G移動通信系統(tǒng)的通信流程（如REF_Ref377134383\h圖8-1所示）。移動通信系統(tǒng)的信號經過從手機到基站、基站到系統(tǒng)的信號處理過程。發(fā)射過程包括：經過信源編碼、信道編碼（含交織）、加擾、擴頻、調制、發(fā)射的發(fā)射過程；接收過程：經過射頻接受、解調、解擴、解擾、信息編碼（含解交織）、到信源譯碼。從移動通信信號處理角度來看，移動通信系統(tǒng)可抽象為相應模型：信道編碼含(交織)信源編碼射頻發(fā)射調制擴頻信道編碼含(交織)信源編碼射頻發(fā)射調制擴頻加擾信道解碼含(解交織)信源譯碼射頻發(fā)射解調解擴信道解碼含(解交織)信源譯碼射頻發(fā)射解調解擴解擾圖8SEQ圖表\*ARABIC\s11移動通信系統(tǒng)的信號處理模型在移動通信系統(tǒng)的信號處理過程中，與3G到4G的信號處理過程有所不同，2G和5G系統(tǒng)中，沒有擴頻處理過程。8-2用SystemView仿真移動通信系統(tǒng)的各種信源編碼?？梢苑抡鍳SM的語音編解碼（RPE-LTP）、CELP碼激勵線性預測編碼、QCELP受激線性預測編碼等。8-3用SystemView仿真移動通信系統(tǒng)的各種信道編碼?？梢苑抡婢矸e碼、費爾碼、奇偶校驗碼等。8-4為什么要使用交織技術。答：在陸地移動通信這種瑞利信道上，比特差錯經常是成串發(fā)生的。這是由于持續(xù)時間較長的深衰落谷點會影響到相繼一串的比特。但是，信道編碼僅在檢測和校正單個差錯和不太長的差錯串時才有效。為了解決這一問題，希望能找到把一條消息中的相繼比特分散開的方法，即一條消息中的相繼比特以非相繼方式被發(fā)送。這樣，在傳輸過程中即使發(fā)生成串差錯，在接收端恢復成相繼比特串的消息時，也就變成單個或長度很短的差錯，再用信道編碼所具有的糾錯功能糾正差錯，恢復原消息。這種將相繼比特分散開的技術就是交織技術。交織技術的主要作用是：打亂符號間的相關性，減小信道快衰落和干擾帶來的影響。這樣，在傳輸過程中即使發(fā)生了成串差錯，恢復成一條相繼比特串的消息時，也就變成單個（或長度很短）差錯，這時再用信道編碼糾錯功能糾正差錯，恢復原消息，這種方法就是交織技術。交織實際上是把一個消息塊原來連續(xù)的比特按一定規(guī)則分開發(fā)送傳輸，即在傳送過程中原來的連續(xù)塊變成不連續(xù)，然后形成一組交織后的發(fā)送消息塊，在接收端對這種交織信息塊復原（解交織）成原來的信息塊。8-5試述擴頻的優(yōu)勢。答：擴展頻譜通信技術（SpreadSpectrumCommunication）的基本特點是其傳輸信息所用信號的帶寬遠大于信息本身的帶寬。擴頻通信技術在發(fā)端以擴頻編碼進行擴頻調制，在收端以相關解調技術收信息，這一過程使其具有諸多優(yōu)良特性。擴頻通信技術是一種信息傳輸方式，其信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬;頻帶的擴展是通過一個獨立的碼序列來完成，用編碼及調制的方法來實現的，與所傳信息數據無關;在接收端則用同樣的碼進行相關同步接收、解擴及恢復所傳信息數據。擴頻通信技術在發(fā)送端以擴頻編碼進行擴頻調制，在收端以相關解調技術收信。由于擴頻通信要用擴頻編碼進行擴頻調制發(fā)送，而信號接收需要用相同的擴頻編碼之間的相關解擴才能得到，這就給頻率復用和多址通信提供了基礎。充分利用不同碼型的擴頻編碼之間的相關特性，分配給不同用戶不同的擴頻編碼，可以區(qū)別不同的用戶的信號，并且不受其他用戶的干擾，實現頻率復用。接下來，詳細為你說下擴頻通信包括哪些內容擴頻通信的優(yōu)點有哪些?8-6加擾的作用是什么？答：加擾是數字信號的加工處理方法，就是用擾碼與原始信號相乘，從而得到新的信號。與原始信號相比，新的信號在時間上、頻率上被打散。因此，從廣義上說，加擾也是一種調制技術。加擾也有一個逆操作，就是解擾。加擾廣泛應用在數字通信中，主要有以下四種用途：1.為了原始信號避免連‘0’、‘1’，從而方便同步。2.加密，在PHS、GSM、WCDMA乃至LTE，通信加密都是通過加擾實現的。3.擴頻，在CDMA技術中，加擾用于將原始信號擴頻。4.區(qū)分，在CDMA技術中，擾碼用于區(qū)分不同的設備。為了實現以上的要求，加擾采用的擾碼是偽隨機噪聲序列PN。8-7多路復用與多址技術的區(qū)別是什么？答：復用技術與多址技術的區(qū)別。多址技術：1、目的是用來區(qū)分不同用戶的一種技術。2、為了讓用戶的地址之間互不干擾，地址之間必須滿足相互正交;3、分類：頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)、空分多址(SDMA)、正交頻分多址(OFDMA)等復用技術：目的是讓多個信息源共同使用同一個物理資源(比如一條物理通道)，并且互不干擾；這里的復用是指“多個共同使用”的意思；3、分類：頻分復用(FDM)、時分復用(TDM)、碼分復用(CDM)、空分復用(SDM);多址與復用的關系：1、通信要做的工作也很容易理解，就是讓多個信息源發(fā)出的信號在同一物理or邏輯信道上不要發(fā)生沖突，和平共處，共同分享信道資源，并安全到達目的地;2、多址的“址”在移動通信中是指用戶臨時占用的信道，多址就是要給用戶動態(tài)分配一種地址資源一信道，當然這種分配只是臨時的;3、多址和復用的區(qū)別還在于，多址技術是要根據不同的“址”來區(qū)分用戶;復用是要給用戶-個很好的利用資源的方式。一句話“復用針對資源，多址針對用戶"4、另外，多址需要用復用來實現。例如：TDMA中，不同的用戶，只有復用了不同的時域資源，才能通過不同的“時隙”來區(qū)分不同的用戶，而這里的“時隙”也就是用戶的“址”。8-8CDMA是擴頻技術嗎，為什么？答：CDMA是一種擴頻技術。擴頻通信即擴展頻譜通信技術(SprcadSpcctrumCommunication)，是一種數字化通信技術，屬于寬帶通信范疇。隨著全球移動通信的發(fā)展，擴頻技術為實現共亨頻譜提供了一種很好的方式一CDMA(CodedivisionMultipleAccess)，即在多用戶通信系統(tǒng)中所有用戶共享同一頻段，但是通過給每個用戶分配不同的擴頻碼來實現多址通信。8-9同步技術有哪些？答：同步技術是調整通信網中的各種信號使之協同工作的技術。諸信號協同工作是通信網正常傳輸信息的基礎。同步技術有網絡同步、節(jié)點同步、傳輸信道同步、無線接口同步、Iu接口時間校正、上行同步、下行同步等等，同步技術歷來是數字通信系統(tǒng)中的關鍵技術。8-102G和5G的編碼技術有哪些？答：1、信源編碼移動通信中，信源編碼主要是指語音編碼。語音編碼技術的主要作用是降低語音編碼速率，提高語音質量。語音編碼技術是將語音波形通過采樣、量化，然后利用二進制碼表示出來，即將模擬信號轉變?yōu)閿底中盘?，然后在信道中傳輸；語音解碼技術是上述過程的逆過程。語音編解碼技術要盡可能地使語音信號的原始波形在接收無失真地恢復。常用的多媒體數據壓縮編碼的算法都可用于音頻數據壓縮，但人類的語音有其自身的特點，針對這些特點展開壓縮的效果會更好。音頻信號壓縮的算法見表8-1。表8-1常見的語言編碼的原理與應用語音編碼編碼原理說明波形編碼波形編碼以再現波形為目的，采用波形相關性采用線性預測技術，盡量真實地恢復原始語音波形。波形編碼是最簡單也是應用最早的語音編碼方法。波形編碼實施簡單、語言質量較高；不足之處就是，波形編碼帶寬需求較大。PCM編碼就是最基本的波形編碼，如：G.711建議中的A律或μ律。APCM、DPCM和ADPCM都屬于波形編碼，使用這些技術的標準有G.721、G.726、G.727等。預測編碼雖然語音信號是非平穩(wěn)信號，但在短時間段內（30ms內）具有平穩(wěn)信號的特點，所以對語音信號幅度進行預測編碼是一種很好的方法。幾乎所有基于語音信號產生的全極點模型的參數編碼器都用到LPC（如G.728、G.729、G.723.1建議）。最簡單的預測是相鄰兩個樣點間求差分，編碼差分信號（如G.721）。但更多應用的是語音信號的線性預測編碼（LPC）。參數編碼參量編碼是將人類語音信息用特定的聲源模型來表示，通過提取語音參數，并實現參數量化的過程。該過程應盡量減少最后合成的語音與原始語音的差別。發(fā)送端根據輸入語音提取模型參數并進行編碼，用傳輸模型參數替代傳送以波形為基礎的語音信息，在接收端則將收到的模型參數譯碼，并重新混合出語音信號。參數編碼是建立在人類語音產生的全極點模型理論的基礎之上的，參數編碼器傳輸的編碼參數就是全極點模型的參數（基頻、線譜對、增益）。參數編碼的效率很高，帶寬消耗少，但自然度差，語音質量難以提高。尤其是在背景噪音較大的環(huán)境下聲碼器不能正常工作。對人類語音來說，參數編碼器的編碼效率最高，但對音頻信號，參數編碼器就不太實用。典型的參數編碼器有LPC-10、LPC-10E，G.729、G.723.1以及CELP等碼本激勵聲碼器也都離不開參數編碼。變換編碼變換編碼的主要作業(yè)是音頻壓縮。近年來出現的低速率語音編碼中，正弦變換編碼（STC）、波形插值（WI）、小波變換和Gabor變換都有應用。例如：G.722.1建議中采用的MLT變換，MPEG伴音壓縮算法（MP3）用到FFT和MDCT變換，AC-3杜比立體聲用到了MDCT。統(tǒng)計編碼統(tǒng)計編碼對存在統(tǒng)計冗余的信號的編碼效率很高。MPEG伴音和G.722.1建議中采納的哈夫曼變長編碼就是統(tǒng)計編碼。統(tǒng)計編碼在圖像編碼中大量應用，但在語音編碼中，由于變長編碼容易引起誤碼擴散，所以很少使用。備注：目前的移動通信語音編碼技術，吸取了波形編碼、預測編碼與參量編碼的優(yōu)點。2、信道編碼信道編碼的目的是為了提高數據傳輸的可靠性。信道編碼就是在傳送的信息比特中加入冗余的數據來改善通信鏈路性能，以使信號具有檢錯和糾錯能力。CDMA2000系統(tǒng)中有兩種信道編碼：卷積碼和Turbo碼。信道編碼的基本思想就是根據碼序列的相關性來檢測和糾正傳輸過程中產生的差錯，但是僅能糾正或檢測零星的錯誤，要糾正連續(xù)出現的多個錯誤，可以先用交織將連續(xù)錯誤比特打散，再進行差錯控制。項目99-1簡要說明SDN的發(fā)展及應用軟件定義網絡（Software?Defined?Network，SDN）是由美國斯坦福大學Clean-Slate課題研究組提出的一種新型網絡創(chuàng)新架構，是網絡虛擬化的一種實現方式。其核心技術OpenFlow通過將網絡設備的控制面與數據面分離開來，從而實現了網絡流量的靈活控制，使網絡作為管道變得更加智能，為核心網絡及應用的創(chuàng)新提供了良好的平臺。2006年，由斯坦福大學為主導（斯坦福大學NickMcKeown教授負責），聯合美國國家自然科學基金會（NationalScienceFoundation，NSF）以及包括工業(yè)界合作伙伴一起啟動了CleanSlate項目。MartinCasado博士及其團隊成員提出了Ethane架構，被認為是軟件定義網絡概念及OpenFlow技術的發(fā)展源頭。該架構通過一個中央控制器向基于流（Flow）的以太網交換機下發(fā)策略，從而對流的準入和路由進行統(tǒng)一管理。2009年，Mckeown教授正式提出了SDN概念。2011年，在雅虎、谷歌、德國電信等幾家公司的倡議下，開放網絡基金會（OpenNetworkingFoundation，ONF）成立，其致力于軟件定義網絡及OpenFlow技術的標準化（規(guī)范制定）以及商業(yè)化。2012年，SDN成為了全球網絡界最炙手可熱的焦點，ONF成員數量快速擴張，谷歌宣布已經在其全球各地的數據中心骨干網絡中大規(guī)模地使用OpenFlow技術，Facebook也宣布已在其數據中心中使用了該技術；美國斯坦福大學、Internet2、日本的JGN2plus等多個科研機構也已完成了Openflow的部署。IBM，HP，Cisco等企業(yè)巨頭紛紛推出自身的SDN產品和解決方案，IETF及ITU等國際標準化組織也開始著手進行相關的技術、標準研究與制定工作。9-2簡要說明SDN與NFV的關系。軟件定義網絡（SDN）是一種新型的網絡架構，它的設計理念是將網絡的控制平面與數據轉發(fā)平面進行分離，并實現可編程化控制。SDN由應用層、控制層和基礎設施層組成，其三大特征是控制轉發(fā)分離、控制層進行邏輯集中控制、控制層向應用層開放API。符合這3個特征的SDN架構可能影響和改變運營商網絡的方方面面，是目前通信產業(yè)非常關注的技術。NFV和SDN的關系，可以由圖9-6概括。圖9-6NFV和SDN的關系9-3舉例說明云計算的服務模式。云計算包括三個層次的服務，如圖9-11所示。圖9-11云計算服務模式各服務模式之間沒有必然聯系，也不相互依賴。各服務模式的簡單說明如下：（1）基礎設施即服務IaaS（InfrastructureasaService）：提供給客戶的服務是對所有設施的利用，包括處理、存儲、網絡和其他基本的計算資源?？蛻裟軌虿渴鸷瓦\行任意軟件，包括操作系統(tǒng)和應用程序?？蛻舨还芾砘蚩刂迫魏卧朴嬎慊A設施，但能控制操作系統(tǒng)的選擇、儲存空間、部署的應用，也有可能獲得有限制的網絡組件（例如防火墻、負載均衡器等）的控制。（2）平臺即服務PaaS（PlatformasaService）：提供給客戶的服務是把客戶開發(fā)或收購的應用程序部署到供應商的云計算基礎設施上。客戶不需要管理或控制底層的云基礎設施，包括網絡、服務器、操作系統(tǒng)、存儲等，但客戶能控制部署的應用程序，也可能控制運行應用程序的托管環(huán)境配置。（3）軟件即服務SaaS（SoftwareasaService）：提供給客戶的服務是運營商運行在云計算基礎設施上的應用程序，用戶可以在各種設備上通過瘦客戶端界面訪問?？蛻舨恍枰芾砘蚩刂迫魏卧朴嬎慊A設施。9-4搜集各種云的資料，談談云計算對生活帶來的影響。云計算技術的應用領域日趨廣泛。云計算廣泛應用于通信、娛樂、社保、醫(yī)療、科研、教育、就業(yè)、安全等領域。較為常見的云計算應用類型包括：軟件應用：通過Web瀏覽器向用戶提供單一的軟件應用。用戶不需要事先購買服務器設備或是軟件授權。廠商僅提供應用，其成本與常規(guī)的軟件服務模式相比，要低得多。公用/效用計算：為客戶提供所需的存儲資源和虛擬化服務器等應用。幫助企業(yè)用戶創(chuàng)建虛擬的數據中心，或幫助企業(yè)將內存、I/0、存儲和計算容量通過網絡集成為虛擬資源池來使用。通過這些手段，根據客戶的需求及時產生適當的資源，并進行基礎設施管理以及根據某個應用進行收費。WEB服務：WEB服務廠商通過提供API（ApplicationProgrammingInterface）來讓開發(fā)人員開發(fā)Internet應用，而不是自己提供功能全面的應用軟件。平臺應用：將開發(fā)環(huán)境作為服務來提供給用戶。用戶可以在供應商的基礎架構上創(chuàng)建和運行自己的應用軟件，并通過網絡直接從供應商的服務器上傳遞給其他用戶。管理服務：提供給IT管理人員使用，用于其管理IT應用的服務，如電子郵件的病毒掃描服務、應用軟件監(jiān)控服務等。服務商業(yè)平臺：提供交互性服務平臺，使客戶可以通過自主設定來獲得特定的服務，常用于商業(yè)貿易領域。云計算集成：將不同的云計算服務整合后再提供給用戶。9-5舉例說明量子通信的應用。現在，量子技術已經成為一個新興的、快速發(fā)展中的技術領域。這其中，量子通信、量子計算、量子成像、量子測度學和量子生物學是目前取得進展較大的幾個方向。（1）量子通信廣義地說，量子通信是指把量子態(tài)從一個地方傳送到另一個地方，它的內容包含量子隱形傳態(tài)，量子糾纏交換和量子密鑰分配。狹義地說，我們談到量子通信時，實際上只是指量子密鑰分配或者基于量子密鑰分配的密碼通信。（2）量子計算量子計算的概念最先由RichardFeynman提出，源自于對真實物理系統(tǒng)的模擬。模擬多粒子系統(tǒng)的行為時，描述系統(tǒng)的希爾伯特空間的維數會隨著粒子的數目成指數增長。而當需要模擬的粒子數目很多時，一個足夠精確的模擬所需的運算時間則變得相當可觀，甚至是不切實際的天文數字。（3）量子成像量子成像是從利用量子糾纏成像開始逐漸發(fā)展起來的一種新的成像技術。量子成像利用光學成像和量子信息進行并行處理，與經典成像相比，兩者獲取物體信息的物理機制、理論模型、具體光學系統(tǒng)以及成像效果均不相同。