3现代通信系统1.ppt

1、通信工程专业概论,主讲 邱新芸,2020/8/13,东北大学秦皇岛分校 计算机工程系通信工程教研室,通信工程专业概论,2020/8/13,2,通信工程专业概论第三讲现代通信系统（1）,2020/8/13,3,1 现代通信基本概念 信源数字编码技术 现代数字交换技术 数字通信系统概述 5 数字光纤通信系统,2020/8/13,4,1 现代通信基本概念,1.1 人类科技进步的产物现代通信 1.2 现代通信的基本特征数字化 1.3 现代通信的特点及主要内容,2020/8/13,5,1 现代通信基本概念,1.1 人类科技进步的产物现代通信 模拟通信与数字通信 现代通信技术的基础微电子技术 现代通信技术

2、的核心计算机技术 光通信的基础光子技术 卫星通信技术的基础空间技术,2020/8/13,6,1 现代通信基本概念,1.2 现代通信的基本特征数字化 现代通信系统与数字化 数字信号及数字通信的特点,2020/8/13,7,两类通信方式抗干扰性能比较 (a)模拟信号；(b)数字信号,2020/8/13,8,1 现代通信基本概念,1.3 现代通信的特点及主要内容 综合化 宽带化 智能化 个人化 网络全球化,2020/8/13,9,2 信源数字编码技术,2.1 模拟信号时域离散化与抽样定理 2.2 语音数字编码技术 2.3 数字音频编码标准 2.4 图像编码技术 2.5 图像压缩编码标准,2020/8

3、/13,10,3 现代数字交换技术,3.1 数字程控交换技术 3.2 分组交换技术 3.3 ATM交换技术,2020/8/13,11,4 数字通信系统概述,4.1 数字通信系统模型和主要性能指标 4.2 数字复接技术 4.3 数字传输信号帧结构 4.4 数字传输信号的处理 4.5 数字信号的调制与解调,2020/8/13,12,4 数字通信系统概述,4.1 数字通信系统模型和主要性能指标 4.2 数字复接技术 数字复接，就是利用时间的可分性，采用时隙叠加的方法把多路低速的数字码流（支路码流）在同一时隙内合并成为高速数字码流的过程。,按位复接和按字复接示意图 (a)一次群(基群)；(b)二次群(

4、按位数字复接)；(c)二次群(按字数字复接),2020/8/13,14,4 数字通信系统概述,4.3 数字传输信号帧结构 帧结构一般都采用由世界电信组织建议的统一格式，为保证数字通信系统正常工作，在一帧的信号中应有以下基本信号: 帧同步信号(帧定位信号)及同步对告信号; 信息信号; 其他特殊信号(地址、信令、纠错等信号); 勤务信号。,PCM30/32制式帧结构,2020/8/13,16,4 数字通信系统概述,4.4 数字传输信号的处理 信道编码变换 扰码与解扰码 差错控制(纠错编码) 数字加密技术,2020/8/13,17,4 数字通信系统概述,4.5 数字信号的调制与解调 数字信号的无线传

5、输 数字信号的调制与解调 三种基本调制方式 幅移键控、频移键控、相移键控 组合调制方式MQAM调制,2020/8/13,18,二进制基带码的三种调制方式 (a)2ASK；(b)2FSK；(c)2PSK,2020/8/13,19,二进制基带信号的调制波形,2020/8/13,20,16QAM和16PSK点群图 (a)16QAM；(b)16PSK,2020/8/13,21,5 数字光纤通信系统,5.1 数字光纤通信系统概述 数字光纤通信: 是以光波运载数字信号, 以光导纤维为传输媒介的一种通信方式。1996年，英籍华人“光通信之父”高锟(C.K.Kilo)博士根据介质波导理论提出了光纤通信的概念。

6、,2020/8/13,22,5 数字光纤通信系统,5.1 数字光纤通信系统概述 特点： 线径细、重量轻； 损耗极低； 传输的频带宽、信息容量大； 不受电磁干扰、 防腐和不会锈蚀； 不怕高温，防爆、 防火性能强； 光纤通信保密性好,5 数字光纤通信系统,5.1 数字光纤通信系统概述 数字光纤通信系统的组成,光纤通信系统组成原理方框图,2020/8/13,24,5 数字光纤通信系统,5.1 数字光纤通信系统概述 光纤：是导光的玻璃纤维的简称, 是石英玻璃丝, 它的直径只有0.1 mm, 如同人的头发丝粗细。在通信中, 它和原来传送电话的明线、电缆一样, 是一种新型的信息传输介质, 但它比以上两种方

7、式传送的信息量要高出成千上万倍, 可达到上百千兆比特/秒, 而且衰耗极低。,5 数字光纤通信系统,5.1 数字光纤通信系统概述 光纤,裸光纤结构示意图 (a) 阶跃型多模光纤(SI); (b) 梯度型多模光纤(GI); (c) 单模光纤,2020/8/13,26,5 数字光纤通信系统,5.1 数字光纤通信系统概述 光缆 为了使光纤能在工程中实用，能承受工程中拉伸、侧压和各种外力作用，还要具有一定的机械强度才能使性能稳定。因此，将光纤制成不同结构、不同形状和不同种类的光缆以适应光纤通信的需要。 根据不同的用途和条件, 制成的光缆种类很多, 但其基本结构是相同的，主要由缆芯、护套和加强元件组成。,

8、5 数字光纤通信系统,5.1 数字光纤通信系统概述 光缆,光缆的基本结构 (a) 层绞式； (b) 单位式； (c) 骨架式； (d) 带状,2020/8/13,28,5 数字光纤通信系统,5.2 PDH数字光纤传输系统 5.3 SDH光同步数字传输系统 5.4 SDH传送网 5.5 SDH系统同步与定时,2020/8/13,29,5 数字光纤通信系统,5.6 光波分复用系统 为进一步挖掘光纤传输的频带资源, 以满足多种宽带业务(会议电视、高清晰度电视等)对传输容量的要求, 克服传统的点到点单个波长的光纤通信方式的局限性, 现已将波分复用系统投入了商用。 它使光纤上单个波长(一个波长为一个光信

9、道)的传输变为多个波长同时传输(多个光信道), 从而大大提高了信息传输容量。,2020/8/13,30,5 数字光纤通信系统,5.6 光波分复用系统,光波分复用系统组成,5 数字光纤通信系统,5.6 光波分复用系统,WDM传输原理图,2020/8/13,32,5 数字光纤通信系统,5.6 光波分复用系统 主要技术： 光源技术 滤光技术 色散补偿技术 光纤放大器的增益平坦技术 系统的监控技术,2020/8/13,33,5 数字光纤通信系统,5.7 全光通信系统 全光通信系统： 是一个全新的事物, 它是数字通信、波分复用系统的更高阶段发展。是指从数字信源节点到目的点之间的传输过程都在光域内。全光通信系统又称全光网。,2020/8/13,34,5 数字光纤通信系统,5.7 全光通信系统 特点: 最佳性； 透明性； 系统网络结构的扩展性； 可重构性； 可操作性等。,2020/8/13,35,5 数字光纤通信系统,5.7 全光通信系统 关键技术 以光波分复用系统的技术为基础； 光交换技术； 光分插复用技术(