第二章通信技術(shù)基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線69課件講解

通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線

第二章通信技術(shù)基礎(chǔ)第二章通信技術(shù)基礎(chǔ)2.1通信基本概念2.2模擬通信2.3數(shù)字通信2.4通信系統(tǒng)性能指標(biāo)思考與分析題通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線2.1通信基本概念返回信息—是對(duì)客觀事物的反映。通信--信息的傳遞就是通信。信息的表達(dá)方式--語(yǔ)言、文字、圖像、數(shù)據(jù)等。通信方式

--很多，目前使用最廣泛的方式是電通信方式。用電信號(hào)控制攜帶所要傳遞的信息，然后經(jīng)過(guò)各種媒體（通道）也就是信道進(jìn)行傳輸，達(dá)到通信的目的。通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成信源變換器信道反變換器信宿噪聲源信源—是指發(fā)出信息的信息源，或者說(shuō)是信息的發(fā)出者。變換器—是把信源發(fā)出的信息變換成適合在信道上傳輸?shù)男盘?hào)。信道—是信號(hào)傳輸?shù)拿浇榕c通道?，F(xiàn)有的信道有兩大類：一類是有線信道；另一類是無(wú)線信道。逆變器——

信宿—是指信息傳送的終點(diǎn)，也就是信息接收者。噪聲源—噪聲源并不是一個(gè)人為實(shí)現(xiàn)的實(shí)體，但在實(shí)際通信系統(tǒng)中又是客觀存在的。返回通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線信號(hào)及其分類信號(hào)—指信息的電編碼或電磁編碼。以信號(hào)參數(shù)的狀態(tài)劃分：（1）模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)；（2）周期信號(hào)與非周期信號(hào)；*確定信號(hào)與隨機(jī)信號(hào)；*能量信號(hào)與功率信號(hào);（3）基帶信號(hào)與頻帶信號(hào)。返回通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線（1）Analogsignalanddigitalsignal脈沖編碼調(diào)制（PCM）的主要波形模擬信號(hào)——時(shí)間上連續(xù)，包含無(wú)窮多個(gè)信號(hào)值。如話音信號(hào)、電視圖像信號(hào)以及來(lái)自各種傳感器的檢測(cè)信號(hào)等。再如Watcheswithhands數(shù)字信號(hào)——時(shí)間上離散，包含有限數(shù)量的信號(hào)值。如DigitalWatches。模擬信號(hào)比較適合傳輸，數(shù)字信號(hào)則比較適合于處理。模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)是可以相互轉(zhuǎn)換的。返回通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線（2）周期信號(hào)與非周期信號(hào)周期信號(hào)（單一頻率）–—s(t)=Ascos(pt+θ)

As——信號(hào)幅值；p——信號(hào)角頻率；θ

——信號(hào)初始角f=1/T,p=2πf

fP/2

S(f)0周期信號(hào)的波形與頻譜圖T周期信號(hào)–—是每隔固定的時(shí)間又重現(xiàn)本身的信號(hào)，固定的時(shí)間稱為周期。通信系統(tǒng)中常用于測(cè)試的正（余）弦信號(hào)、雷達(dá)中的矩形脈沖系列都是周期信號(hào)。

返回通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線信號(hào)的波形與頻譜圖話音信號(hào)的波形與頻譜圖非周期信號(hào)（多頻率）——u(t)=A1cos(p1t+θ1)+A2cos(p2t+θ2)+…Ancos(pnt+θn)非周期信號(hào)–—是無(wú)此固定時(shí)間長(zhǎng)度的信號(hào)。而語(yǔ)音信號(hào)、開(kāi)關(guān)啟閉形成的瞬態(tài)則是非周期信號(hào)。返回通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線時(shí)域法與頻域法頻域法–研究的是信號(hào)的電量在頻率域中的分布情況，也稱為信號(hào)的頻譜分析，可以用頻譜分析儀觀察信號(hào)的頻譜。時(shí)域法–研究的是信號(hào)的電量（電壓、電流或功率）隨時(shí)間變化的情況。有觀察波形和函數(shù)式表達(dá)兩種研究方法。信道帶寬

–信道上能夠傳輸?shù)男盘?hào)的最大頻率范圍。信號(hào)帶寬–信號(hào)的頻率范圍。返回通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線（3）基帶信號(hào)與頻帶信號(hào)基帶信號(hào)—從直流低頻直至幾兆赫茲有限高頻的原始模擬與 數(shù)字信號(hào)（未經(jīng)調(diào)制信號(hào)）。如電話機(jī)（300－ 4000Hz）、計(jì)算機(jī)發(fā)出的原始信號(hào)。頻帶信號(hào)—基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)頻率變換而形成的信號(hào)為頻帶信號(hào)。調(diào)頻廣播的頻率范圍是88～108MHz，短波通信的頻率范圍是3～30MHz。話音基帶信號(hào)的頻率范圍在300～3400Hz，為了有效地利用信道的頻率資源，必須將基帶信號(hào)的頻率搬移至適合于信道傳輸?shù)钠渌l率范圍，而在接收之后再搬移至原來(lái)的頻率范圍。返回通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線無(wú)線信道頻率范圍與用途名稱頻率范圍波長(zhǎng)范圍主要傳播方式用途長(zhǎng)波30～300kHz1～10km地表面波傳播遠(yuǎn)距離通信、導(dǎo)航中波300～3000kHz0.1～1km地表面波傳播調(diào)幅廣播、船舶通信、飛行通信短波3～30MHz10～100m地表面波傳播電離層反射傳播調(diào)幅廣播、調(diào)幅與單邊帶通信超短波30～300MHz1～10m直射波傳播對(duì)流層散射傳播調(diào)頻廣播與通信、雷達(dá)與導(dǎo)航、移動(dòng)通信微波300MHz以上1m直射波傳播微波接力通信、衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信返回通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線2.2模擬通信設(shè)定信號(hào)波(基帶信號(hào)）s(t)是以單一的角頻率p變化的正弦波：s(t)=Ascospt

載波(正弦波）f(t)具有比信號(hào)波的角頻率高得多的角頻率ωc(=2πfc)〉〉p：f(t)=Accosωct

調(diào)制（Modulaton）---是載波的某個(gè)參數(shù)隨調(diào)制波（基帶信號(hào)波）變化的過(guò)程。作為載波的正弦波有三個(gè)參數(shù)振幅、頻率和相位，因此相對(duì)應(yīng)的正弦波的調(diào)制有幅度調(diào)制（AM)、頻率調(diào)制(FM)和相位角調(diào)制(PM)三種。返回通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線調(diào)幅（AmplitudeModulation—AM）調(diào)幅波（AmplitudeModulation—AM）fAM(t)=(Ac+Ascospt)cosωct=Accosωct+0.5AS

cos(ωc+p)t+0.5AS

cos(ωc-p)t調(diào)制度M=AS/AC<1,否則過(guò)調(diào)fωC/2πP/2πF(f)返回通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線調(diào)幅（AM）波頻譜AM波由載波、上邊波和下邊波三部分組成，含三個(gè)角頻率成分ωc、(ωc+p)和(ωc-p)。如果信號(hào)波象電話信號(hào)一樣，頻率成分具有從ω1到ω2的帶寬，則AM波頻譜如圖所示占有信號(hào)波最高頻率ω2兩倍的帶寬2ω2—雙邊帶調(diào)制方式。信號(hào)波成分具有帶寬時(shí)AM波的頻譜返回通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線應(yīng)用實(shí)例-頻分復(fù)用電話傳送的基帶為0.3kHz～3.4kHz之間，同軸電纜的可用頻帶0—1GHz，4kHZ左右幅寬聲音信號(hào)占用一個(gè)信道，效率很差。在頻率軸上將單邊帶調(diào)制的信號(hào)互相不重疊的進(jìn)行排列，在同一信道使用多址傳送方式，提高信道效率即頻分復(fù)用。NTT（日本電信局）使用的C-60M方式，就是用60MHz帶寬的標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜構(gòu)成1個(gè)10800頻道的電話線路。返回通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線多路復(fù)用技術(shù)DEMUX復(fù)用器解復(fù)用器共享信道MUX信源信宿復(fù)用—多個(gè)信息源共享一個(gè)公共信道。提高線路利用率。適用場(chǎng)合—當(dāng)信道的傳輸能力大于每個(gè)信源的平均傳輸需求時(shí)。類比公共運(yùn)輸系統(tǒng)(鐵路、海運(yùn)、航空)返回頻分復(fù)用FDM(FrequencyDivisionMultiplexing)波分復(fù)用WDM(WaveDivisionMultiplexing)時(shí)分復(fù)用TDM(TimeDivisionMultiplexing)通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線CH2CH1CH3原帶寬CH1CH2CH3移頻后帶寬MUXCH1CH2CH3帶寬復(fù)用信號(hào)f復(fù)用器頻分復(fù)用-FDM原理：整個(gè)傳輸頻帶被劃分為若干個(gè)頻率通道，每路信號(hào)占用一個(gè)頻率帶通道進(jìn)行傳輸。頻率通道之間留有防護(hù)頻帶以防相互干擾。在電視、電話、收音機(jī)上廣泛應(yīng)用。返回通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線思考與分析題1、什么是基帶信號(hào)？試舉出幾個(gè)基帶信號(hào)的實(shí)例。2、什么是模擬信號(hào)？什么是數(shù)字信號(hào)？請(qǐng)舉出幾個(gè)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的實(shí)例。3、什么是周期信號(hào)？什么是非周期信號(hào)？并舉出幾個(gè)周期信號(hào)與非周期信號(hào)的實(shí)例。返回通信網(wǎng)絡(luò)與綜合布線思考與分析題4、振幅60V，頻率2M