痛在心底的图片说说：他会像太阳一样给你暖光

1、本章学习提要l了解通信技术的基础知识l了解通信技术的发展趋势l掌握通信技术在教育领域中的应用http:/ 通信技术l一 通信技术概述l二 通信技术基础知识l三 通信技术应用l四 通信技术发展趋势一、通信技术概述 通信，简单地说，就是把信息从一个地通信，简单地说，就是把信息从一个地方传送到另一个地方，完成信息的传递和交方传送到另一个地方，完成信息的传递和交流。流。 通信的理想目标就是，任何一个人不管通信的理想目标就是，任何一个人不管在何时何地都可与另外的任何人以各种方式在何时何地都可与另外的任何人以各种方式进行任何种类的信息交流。为实现这一目标进行任何种类的信息交流。为实现这一目标所开发的技术都

2、称之为通信技术。所开发的技术都称之为通信技术。l简单通信系统的模型 信源信宿信道发信方 收信方信源信源处理与编码处理与编码发送设备发送设备传输媒介传输媒介接收设备接收设备解码与处理解码与处理信宿信宿通信系统一般模型二、通信技术基础知识二、通信技术基础知识l（一）按传输技术划分l（二）按信道介质是否有形划分l（三）按通信方式划分（一）按传输技术划分 根据在信道上使用的传输技术，可以把通信分为模拟通信和数字通信两大类。在模拟通信中，通信信号是随时间连续变化的，数字通信中在传输信道上使用数字式的离散信号。 数字信号 模拟信号 数字通信与模拟通信相比具有明显的优点：数字通信与模拟通信相比具有明显的优点

3、：1.抗干扰能力强。2.远距离传输仍能保证质量。3.能适应各种通信业务要求。模拟（模拟（Analog)信号与数字信号与数字 (Digital)信号的转换信号的转换 实现数字通信，必须使发送端发出的模拟信号变为数字信号，这个过程称为“模数转换”。模拟信号数字化最基本的方法有三个过程： 第一步是“抽样”，就是对连续的模拟信号进行离散化处理，通常是以相等的时间间隔来抽取模拟信号的样值。第二步是“量化”，将模拟信号样值变换到最接近的数字值。因抽样后的样值在时间上虽是离散的，但在幅度上仍是连续的，量化过程就是把幅度上连续的抽样也变为离散的。第三步是“编码”，就是把量化后的样值信号用一组二进制数字代码来表

4、示，最终完成模拟信号的数字化。数字信号进入数字网进行传输。接收端则是一个还原过程，把收到的数字信号变为模拟信号，即“数模转换”，从而再现声音或图像。如果发送端发出的信号本来就是数字信号，则用不着进行模数变换过程，数字信号可直接进入数字网进行传输。（二）按信道介质是否有形划分（二）按信道介质是否有形划分 1.有线通信有线通信 l同轴电缆（同轴电缆（coaxial cable 或或 coaxial line） 由同轴的内外两个导体组成，内导体是一根金属由同轴的内外两个导体组成，内导体是一根金属线，外导体是一根圆柱形的套管，一般是细金属线，外导体是一根圆柱形的套管，一般是细金属线编制成的网状结构，内

5、外导体之间有绝缘层。线编制成的网状结构，内外导体之间有绝缘层。 可以分为两种：可以分为两种：l基带基带(base band)同轴电缆，同轴电缆，50欧姆欧姆电缆，用于数字传输。电缆，用于数字传输。 l宽带宽带(board band)同轴电缆，同轴电缆，75欧姆欧姆电缆，用于模拟传输。电缆，用于模拟传输。 基带同轴电缆使用的最大距离限在几公里范基带同轴电缆使用的最大距离限在几公里范围内，而宽带同轴电缆最大距离可达几十公里。围内，而宽带同轴电缆最大距离可达几十公里。l双绞线双绞线(Twisted Pair) 每一对双绞线由绞合在一起的相互绝缘的两每一对双绞线由绞合在一起的相互绝缘的两根铜线组成，每

6、根铜线的直径大约根铜线组成，每根铜线的直径大约1mm。 计算机局域网中经常使用的双绞线有屏蔽计算机局域网中经常使用的双绞线有屏蔽和非屏蔽之分。和非屏蔽之分。屏蔽双绞线屏蔽双绞线 (STP) 非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线 (UTP)l以箔屏蔽以减少以箔屏蔽以减少 干扰和串音干扰和串音3类、类、5类类双绞线外没有任何双绞线外没有任何附加屏蔽附加屏蔽内导体芯线内导体芯线绝缘绝缘箔屏蔽箔屏蔽铜屏蔽铜屏蔽外套外套屏蔽双绞线屏蔽双绞线屏蔽双绞线屏蔽双绞线(STP，Shielded Twisted Pair)：抗干扰性好，性能高，用于远程中继线时，最抗干扰性好，性能高，用于远程中继线时，最大距离可以达到十几公里

7、。但成本也较高，大距离可以达到十几公里。但成本也较高，所以一直没有广泛使用。所以一直没有广泛使用。非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线(UTP，Unshielded Twisted Pair)： 非屏蔽双绞线的传输距离一般为非屏蔽双绞线的传输距离一般为100米。米。由于它较好的性能价格比，目前被广泛使用。由于它较好的性能价格比，目前被广泛使用。l光纤光纤(fiber)(fiber)与光缆与光缆l光纤即光导纤维。利用光导纤维作为光的传光纤即光导纤维。利用光导纤维作为光的传输介质，以光波为信号载体的光纤通信，只输介质，以光波为信号载体的光纤通信，只20/3020/30年的历史。年的历史。 光纤信号衰减极小光纤

8、信号衰减极小,可以在可以在6km-8km的距离内的距离内,在不使用中继器的情况下在不使用中继器的情况下,实现高速率的数据传输。光缆主要是在实现高速率的数据传输。光缆主要是在要求传输距离较长，布线条件特殊的情要求传输距离较长，布线条件特殊的情况下用于主干网的连接。况下用于主干网的连接。 中心束管外包阻中心束管外包阻水带，然后是涂塑皱水带，然后是涂塑皱纹镀铬钢带（纹镀铬钢带（BCCS）铠装，钢带厚度为铠装，钢带厚度为0.15mm，钢带两边沿，钢带两边沿铠装层各有一根直径铠装层各有一根直径为为105mm的钢丝加强的钢丝加强单元，外护套采用高单元，外护套采用高密度聚乙烯（密度聚乙烯（HDPE）。）。光

9、缆光缆 光缆只能单向传输。为了实现双向通信，光缆就必需成对出光缆只能单向传输。为了实现双向通信，光缆就必需成对出现，一个用于输入，一个用于输出。光缆两端接光学接口器。现，一个用于输入，一个用于输出。光缆两端接光学接口器。光缆的铺设方式光缆的铺设方式（1）架空光缆架空光缆 架空光缆是架挂在电杆上使用的光缆。这种敷架空光缆是架挂在电杆上使用的光缆。这种敷设方式可以利用原有的架空明线杆路，节省建设设方式可以利用原有的架空明线杆路，节省建设费用、缩短建设周期。架空光缆挂设在电杆上，费用、缩短建设周期。架空光缆挂设在电杆上，要求能适应各种自然环境。架空光缆易受台风、要求能适应各种自然环境。架空光缆易受台

10、风、冰凌、洪水等自然灾害的威胁，也容易受到外力冰凌、洪水等自然灾害的威胁，也容易受到外力影响和本身机械强度减弱等影响，因此架空光缆影响和本身机械强度减弱等影响，因此架空光缆的故障率高于直埋和管道式的光纤光缆。适用于的故障率高于直埋和管道式的光纤光缆。适用于专用网光缆线路或某些局部特殊地段。专用网光缆线路或某些局部特殊地段。（2）直埋光缆）直埋光缆这种光缆外部有钢带或钢丝的铠装，直接这种光缆外部有钢带或钢丝的铠装，直接埋设在地下，要求有抵抗外界机械损伤的性能埋设在地下，要求有抵抗外界机械损伤的性能和防止土壤腐蚀的性能。要根据不同的使用环和防止土壤腐蚀的性能。要根据不同的使用环境和条件选用不同的护

11、层结构，例如在有虫鼠境和条件选用不同的护层结构，例如在有虫鼠害的地区，要选用有防虫鼠咬啮的护层的光缆。害的地区，要选用有防虫鼠咬啮的护层的光缆。根据土质和环境的不同，光缆埋入地下的根据土质和环境的不同，光缆埋入地下的深度一般在深度一般在0.8m至至1.2m之间。之间。（3）管道光缆）管道光缆管道敷设一般是在城市地区，管道敷设管道敷设一般是在城市地区，管道敷设的环境比较好，因此对光缆护层没有特殊要的环境比较好，因此对光缆护层没有特殊要求，无需铠装。求，无需铠装。制作管道的材料可根据地理选用混凝土、制作管道的材料可根据地理选用混凝土、石棉水泥、钢管、塑料管等。石棉水泥、钢管、塑料管等。（4）水底光

12、缆）水底光缆水底光缆是敷设于水底穿越河流、湖泊和滩岸等处的光缆。水底光缆是敷设于水底穿越河流、湖泊和滩岸等处的光缆。这种光缆的敷设环境比管道敷设、直埋敷设的条件差得多。水底这种光缆的敷设环境比管道敷设、直埋敷设的条件差得多。水底光缆必须采用钢丝或钢带铠装的结构，护层的结构要根据河流的光缆必须采用钢丝或钢带铠装的结构，护层的结构要根据河流的水文地质情况综合考虑。例如在石质土壤、冲刷性强的季节性河水文地质情况综合考虑。例如在石质土壤、冲刷性强的季节性河床，光缆遭受磨损、拉力大的情况，不仅需要粗钢丝做铠装，甚床，光缆遭受磨损、拉力大的情况，不仅需要粗钢丝做铠装，甚至要用双层的铠装。施工的方法也要根据

13、河宽、水深、流速、河至要用双层的铠装。施工的方法也要根据河宽、水深、流速、河床、流速、河床土质等情况进行选定。床、流速、河床土质等情况进行选定。水底光缆的敷设环境条件比直埋光缆严竣得多，修复故障的水底光缆的敷设环境条件比直埋光缆严竣得多，修复故障的技术和措施也困难得多，所以对水度光缆的可靠性要求也比直埋技术和措施也困难得多，所以对水度光缆的可靠性要求也比直埋光缆高。光缆高。海底光缆也是水底电缆，但是敷设环境条件比一般水底光缆海底光缆也是水底电缆，但是敷设环境条件比一般水底光缆更加严竣，要求更高，对海底光缆系统及其元器件的使用寿命要更加严竣，要求更高，对海底光缆系统及其元器件的使用寿命要求在求在

14、25年以上。年以上。l无线通信无线通信l无线电波无线电波l微波微波 l红外线红外线 l激光激光 无线电波（Radio）无线电波作为传输介质，可用于无线电广播和电视无线电波作为传输介质，可用于无线电广播和电视的传输。它可以随地球表面弯曲传输，也可以通的传输。它可以随地球表面弯曲传输，也可以通过对流层和电离层传输。过对流层和电离层传输。例如，电视频道中的例如，电视频道中的V H F V H F （甚高频）的播送频率为（甚高频）的播送频率为30MHz30MHz3 0 0 MHz 3 0 0 MHz ，UHF UHF （超高频）的播送频（超高频）的播送频率为率为300 MHz 300 MHz 3GHz

15、 3GHz 。无线电波也用于。无线电波也用于AM AM 和和PM PM 广播、业余无线电、蜂窝电话和短波广播。广播、业余无线电、蜂窝电话和短波广播。微波（Microwave）l微波使用高于广播与电视所用的电磁波微波使用高于广播与电视所用的电磁波频率，它也可以用作传输介质。微波通频率，它也可以用作传输介质。微波通信可用于长途电话，也可以用于数据通信可用于长途电话，也可以用于数据通信传输。信传输。l与无线电波向所有方向发射不同，微波与无线电波向所有方向发射不同，微波只向某个固定方向传输，并可以携带更只向某个固定方向传输，并可以携带更多的信息。由于微波不能进入实体结构，多的信息。由于微波不能进入实体

16、结构，因此在微波发射器与接收器之间不应有因此在微波发射器与接收器之间不应有障碍物。障碍物。 地面微波接力地面微波接力卫星通信l是一种特殊的微波通信系是一种特殊的微波通信系统，与地面微波干线的主统，与地面微波干线的主要区别是由地面站将信号要区别是由地面站将信号发向卫星之后，卫星向地发向卫星之后，卫星向地面转发的信号能覆盖较大面转发的信号能覆盖较大的地域。通信用的同步卫的地域。通信用的同步卫星定位在地球固定的经线星定位在地球固定的经线上空，距地面高约为上空，距地面高约为36000 km36000 km，则信号直线可，则信号直线可达的地域大约为达的地域大约为1/31/3个地球，个地球，故三个分布于合

17、适位置的故三个分布于合适位置的卫星就能覆盖全球。卫星就能覆盖全球。 卫星通信系统是由卫星通信系统是由空间部分空间部分通信卫星通信卫星和地面部分和地面部分通信地通信地面站两大部分构成的。面站两大部分构成的。在这一系统中，通信卫在这一系统中，通信卫星实际上就是一个悬挂星实际上就是一个悬挂在空中的通信中继站。在空中的通信中继站。它居高临下，视野开阔，它居高临下，视野开阔，只要在它的覆盖照射区只要在它的覆盖照射区以内，不论距离远近都以内，不论距离远近都可以通信可以通信。通信卫星的工作过程通信卫星的工作过程 通信卫星工作的基通信卫星工作的基本原理如图所示。从地面本原理如图所示。从地面站站1发出无线电信号

18、，这发出无线电信号，这个微弱的信号被卫星通信个微弱的信号被卫星通信天线接收后，首先在通信天线接收后，首先在通信转发器中进行放大，变频转发器中进行放大，变频和功率放大，最后再由卫和功率放大，最后再由卫星的通信天线把放大后的星的通信天线把放大后的无线电波重新发向地面站无线电波重新发向地面站2，从而实现两个地面站，从而实现两个地面站或多个地面站的远距离通或多个地面站的远距离通信。信。通信卫星的工作过程通信卫星的工作过程 举一个简单的例子：如北举一个简单的例子：如北京市某用户要通过卫星与大洋京市某用户要通过卫星与大洋彼岸的另一用户打电话，先要彼岸的另一用户打电话，先要通过长途电话局，由它把用户通过长途电话局，由它把用户电话线路与卫星通信系统中的电话线路与卫星通信系统中的北京地面站连通，地面站把电北京地面站连通，地面站把电话信号发射到卫星，卫星接到话信号发射到卫星，卫星接到这个信号后通过功率放大器，这个信号后通过功率放大器，将信号放大再转发到大西洋彼将信号放大再转发到大西洋彼岸的地面站，地面站