第二章 幾種典型通信系統(tǒng)概述

1、第二章幾種典型通信系統(tǒng)概述2.1傳統(tǒng)明線、電纜電話通信系統(tǒng)1、話音通信系統(tǒng)市內(nèi)電話交換機(jī)長(zhǎng)途電話交換機(jī)長(zhǎng)途電話交換機(jī)市內(nèi)電話交換機(jī)音頻增音機(jī)在長(zhǎng)途交換機(jī)之間，需要增加若干個(gè)增音機(jī)或中繼設(shè)備，以增大傳輸距離2、高頻（載波）通信系統(tǒng)使用頻分復(fù)用的方法在一條線路上傳輸多路信號(hào)。A、明線高頻通信帶寬200khz以下，一般用到150khz；為了防止多條明線間的串音干擾，要采取頻譜倒置、頻譜搬移等措施。B、對(duì)稱電纜高頻通信系統(tǒng)帶寬500khz以上，可以復(fù)用至120路；特點(diǎn)：可理入地下，外界影響小，通信安全性好；可加屏蔽層，抗干擾性好；線路衰減大，需要更多的增音機(jī)3、同軸電纜高頻通信系統(tǒng)同軸電纜比明線和對(duì)稱

2、電纜具有更寬的帶寬和更高的抗干擾性，也具有更好的保密性；同軸電纜通信系統(tǒng)也有如下一些缺點(diǎn)：建設(shè)難度大；線路衰減大，需要更多的增音設(shè)備，系統(tǒng)復(fù)雜；復(fù)用的話路多，出故障時(shí)影響較大。幾種通信系統(tǒng)的比較：線路類型工作頻率khz復(fù)用話路平均增音長(zhǎng)度km每路成本%架空明線61501210075對(duì)稱電纜1225260182012同軸電纜6081001800654、長(zhǎng)途電話網(wǎng)a、長(zhǎng)途電信網(wǎng)的構(gòu)成長(zhǎng)途電信網(wǎng)有兩類連接方法：一是各地的長(zhǎng)途電信局直接兩兩相聯(lián)；另一種是在一定范圍內(nèi)設(shè)立中心局，各長(zhǎng)途局通過(guò)中心局相聯(lián)接。我國(guó)目前有四類中心局：省間中心局、省中心局、縣間中心局和縣中心局。b、高頻電話通路的聯(lián)接中心局設(shè)立轉(zhuǎn)

3、接站對(duì)高頻電話信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)接，在轉(zhuǎn)接站中，實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻信號(hào)的恢復(fù)和重新調(diào)制。解調(diào)調(diào)制處理微波傳播是無(wú)線傳輸方式中的一種，衛(wèi)星通信是微波通信方式中的一種。1、微波傳播的特點(diǎn)：a、直線傳播b、頻帶寬，容量大c、定向性好，保密性強(qiáng)d、抗干擾性好，傳輸質(zhì)量穩(wěn)定e、需要采用中繼接力方式傳播2、微波網(wǎng)與中繼方式：微波網(wǎng)由終端站、中間站、主站、分路站等微波站構(gòu)成，可接成環(huán)路方式和分支方式等。2.2微波通信系統(tǒng)終端站：可進(jìn)行基帶信號(hào)調(diào)制和解調(diào)的站；中間站：只進(jìn)行中頻轉(zhuǎn)換，不解調(diào)出基帶信號(hào)的站；主站：可加入話路或分出話路，能進(jìn)行超群調(diào)制或解調(diào)的站；分路站：能分支解調(diào)出話路、或?qū)υ捖愤M(jìn)行調(diào)制后并入系統(tǒng)的站。微波中繼的

4、中繼方法有直接中繼、基帶中繼和外差中繼等。直接中繼：接到微波信號(hào)直接變頻為發(fā)信微波轉(zhuǎn)發(fā)；基帶中繼：接到信號(hào)后解調(diào)出基帶信號(hào)，然后從新調(diào)制發(fā)送；外差中繼：接到微波信號(hào)后將其變換為中頻信號(hào)，放大后重發(fā)。微波的波段配置：微波站可以使用兩頻制或四頻制工作方式。a、同一微波站，收發(fā)信要使用不同的頻率；b、使用多個(gè)波段時(shí)，波段間要留有足夠的間隔。發(fā)信混頻收信前置放大收信前置放大發(fā)信中放收信中放濾波收信混頻f1f2中頻轉(zhuǎn)接方式：基帶轉(zhuǎn)接方式：發(fā)信混頻收信前置放大收信前置放大發(fā)信中放收信中放濾波收信混頻f1f2基帶解調(diào)基帶調(diào)制2.3光纖通信系統(tǒng)1、主體組成概況電端機(jī)光端機(jī)光端機(jī)電端機(jī)框圖中：電端機(jī)完成電信號(hào)的

5、收發(fā)及相應(yīng)的處理；光端機(jī)完成光信號(hào)的調(diào)制與發(fā)送、接收與解調(diào)；一般由兩根光纖實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同方向的數(shù)據(jù)傳送。光載波的頻率可達(dá)105107GHz。2、光纖與光纜光纖由高純度的石英玻璃在高溫下拉制而成，芯徑一般為微為級(jí)。光纖可分為單模光纖和多模光纖兩種，單模光纖傳輸距離比多模光纖要遠(yuǎn)。光纖怕彎易碎，必須加以保護(hù)，常見(jiàn)的光纖及光纜如下圖所示：3、光通信中的碼型變換在光通信中使用的編碼要符合下列要求：a、碼流中避免出現(xiàn)多個(gè)連續(xù)的0或1；b、便于誤碼監(jiān)測(cè)；c、能降低對(duì)系統(tǒng)帶寬的要求及減小信號(hào)基線漂移。常用的編碼有以下三類：偽雙極性碼、mBnB碼、插入比特碼。AMI碼：碼：為了減少信號(hào)中的直流分量，通信中常使用

6、三電平碼，在這種編碼中，0保持不變，而1交替使用正負(fù)電平來(lái)表示。0110011101表示為：0000偽雙極碼：偽雙極碼：在光傳輸中，無(wú)法實(shí)現(xiàn)負(fù)信號(hào)，因此，用兩位信號(hào)表示原碼中的一位信號(hào)，原碼中的1交替變換，形成偽雙極碼。AMICMIDMI111100101后10后0000二進(jìn)制CMIDMIM1M2M1M200101011000110011mBnB碼：碼：把原始碼按m位一組劃分，再把每組編成n位碼，nm。 在這種編碼方法中，用n位碼表示m位碼，產(chǎn)生了一定的碼組冗余，從而使得編碼效率降低，但同時(shí)代碼具有了一定的檢糾錯(cuò)能力。偽雙極碼可視為1B2B碼。插入比特碼：插入比特碼：把原始碼分為m位一組，然后

7、在每組后插入適當(dāng)?shù)谋忍匚?。常?jiàn)的有奇偶校驗(yàn)碼、C碼、線性分組碼等。4、光纖通信體系光纖通信系統(tǒng)中的復(fù)用體系主要有兩個(gè)：準(zhǔn)同步數(shù)字體系PDH和同步數(shù)字體系SDH，PDH正逐步被SDH所取代。5、光纖通信中的復(fù)用方法A、波分復(fù)用光端機(jī)1基帶信號(hào)x光端機(jī)基帶信號(hào)y光端機(jī)光端機(jī)xy221WDMWDM根據(jù)相鄰兩個(gè)光波波長(zhǎng)的間隔大小，可將WDM分為密集復(fù)用系統(tǒng)和常規(guī)復(fù)用系統(tǒng)兩種，而當(dāng)間隔小于1nm時(shí)，則系統(tǒng)變?yōu)轭l分復(fù)用系統(tǒng)FDM。B、頻分復(fù)用技術(shù)FDM光纖FDM系統(tǒng)中，光波很密，不能用分波/合波器來(lái)分離不同的光路，需要使用光濾波器和相干通信技術(shù)。C、副載波復(fù)用技術(shù)這種技術(shù)是首先用電頻分復(fù)用技術(shù)將多路信號(hào)復(fù)用成一路電信號(hào)，再將其變?yōu)楣庑盘?hào)在光纖中通信的技術(shù)。調(diào)制f1基帶信號(hào)x調(diào)制基帶信號(hào)yf2+光端機(jī)光端機(jī)濾波f1濾波f1D、時(shí)分復(fù)用技術(shù)光時(shí)分復(fù)用技術(shù)與電時(shí)分復(fù)用技術(shù)基本相同，但由于傳送速率較高時(shí)，發(fā)送端與接收端實(shí)現(xiàn)精密同步較困難，所以這種技術(shù)目前很少使用。E、光碼分復(fù)用技術(shù)光碼分復(fù)用技術(shù)是利用現(xiàn)代編碼理論，由各用戶使用不同的密碼對(duì)信息進(jìn)行編碼復(fù)用的技術(shù)。光正交編碼器用戶x光正交編碼器用戶y光解碼器光解碼器xy21光合路器光分路器2.4衛(wèi)星通信系統(tǒng)1、特點(diǎn)a、