通信原理02-數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí))

1、計(jì)算機(jī)通信崔建明cuijm399163.co山東科技大學(xué)2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí)n 信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)n 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)分析n 編碼與碼型n 信道復(fù)習(xí)1n通信系統(tǒng)基本模型信息源發(fā)送設(shè)備信息接收設(shè)備受信者噪聲源發(fā)送端接收端信道復(fù)習(xí)2信息源信源編碼器信道編碼器數(shù)字調(diào)制器信道數(shù)字解調(diào)器信道譯碼器信源譯碼器受信者噪聲源數(shù)字通信系統(tǒng)模型數(shù)字通信系統(tǒng)模型信息、數(shù)據(jù)、信號(hào)n信息是是人們通過(guò)施加于數(shù)據(jù)的一些規(guī)定而賦予數(shù)據(jù)的特定含義（ISO定義）。通信就是在信源和信宿之間傳遞信息。信息和消息的關(guān)系：消息中包含信息，消息不等于信息。消息所包含信息的多少，與在收到消息前對(duì)某事件存在的不確定性有關(guān)。n數(shù)據(jù)是事實(shí)或觀測(cè)結(jié)果，是

2、數(shù)字、字母和符號(hào)。數(shù)據(jù)可以在物理介質(zhì)上記錄或傳輸并通過(guò)外圍設(shè)備被計(jì)算機(jī)接受，經(jīng)過(guò)處理而得到結(jié)果。數(shù)據(jù)是信息的載體，用來(lái)表示信息。信息交換就是訪問(wèn)數(shù)據(jù)及傳輸數(shù)據(jù)。n信號(hào)是數(shù)據(jù)的具體表現(xiàn)形式。數(shù)據(jù)是借助信號(hào)來(lái)傳輸?shù)?，是通信中傳輸?shù)闹黧w。信息及其度量n消息中的信息量與消息發(fā)生的概率緊密相關(guān)。消息出現(xiàn)的概率愈小，則消息中包含的信息量就愈大，且概率為0時(shí)（不可能發(fā)生事件）信息量為無(wú)窮大；概率為1時(shí)（必然事件）信息量為0。信息及其度量n消息中所含信息量與消息出現(xiàn)的概率之間的關(guān)系反映如下規(guī)律。I = log 2 1/P(x) =-log 2 P(x) (香農(nóng)信息公式香農(nóng)信息公式)n信息量的單位如果對(duì)數(shù)以2為

3、底，單位為比特（B）如果對(duì)數(shù)以e為底，單位為奈特（nat)如果對(duì)數(shù)以10為底，單位為哈特萊（Hartley）n若干個(gè)互相獨(dú)立事件構(gòu)成的消息，所含信息量等于各獨(dú)立事件信息量的和。n平均信息量H=-Pilog2Pi1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量 信號(hào)是消息的載體，而信息是其內(nèi)涵。任何信源產(chǎn)生的輸出都是隨機(jī)的，信息含量就是對(duì)消息中這種不確定性的度量，是用統(tǒng)計(jì)方法來(lái)定性的。 消息出現(xiàn)的概率越小，消息中包含的信息量就越大。 （1） 信息量是概率的函數(shù)， 即 I=fP(x)（2） P(x)越小， I越大； 反之， I越小， 且 P(x)1時(shí)， I0 P(x)0時(shí)， I假設(shè)P(x)是一個(gè)消息發(fā)生的

4、概率（3）若干個(gè)互相獨(dú)立事件構(gòu)成的消息，所含信息具有相加性: IP(x1)P(x2)=IP(x1)+IP(x2)+1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量信息量I與消息出現(xiàn)的概率P(x)之間的關(guān)系應(yīng)為： 1、信息量的計(jì)算、信息量的計(jì)算信息量的單位與對(duì)數(shù)底數(shù)a有關(guān)。 a=2時(shí)， 信息量的單位為比特(bit)；a=e時(shí)， 信息量的單位為奈特(nit)； a=10時(shí)， 信息量的單位為哈特萊（Hartly）。目前廣泛使用的單位為比特。1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量可見(jiàn)，傳送等概率的二進(jìn)制波形之一（P=1/2）的信息量為1比特。2211I(0)I(1)loglog1(bit)p1/2 例 1

5、1 設(shè)二進(jìn)制離散信源，以相等的概率發(fā)送數(shù)字0或1，則信源每個(gè)輸出的信息含量為多少？1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量P：每一個(gè)波形出現(xiàn)的概率M：傳送的波形數(shù)。對(duì)于離散信源，M個(gè)波形等概率（P=1/M）發(fā)送，且每一個(gè)波形的出現(xiàn)是獨(dú)立的，即信源是無(wú)記憶的，則傳送M進(jìn)制波形之一的信息量為：22211Ilogloglog M(bit)(1.42)p1/M 1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量例1-1中，如果傳送等概率的四進(jìn)制波形之一（P=1/4）的信息量為2比特，這時(shí)每一個(gè)四進(jìn)制波形需要用2個(gè)二進(jìn)制脈沖表示；傳送等概率的八進(jìn)制波形之一（P=1/8）的信息量為3比特，這時(shí)至少需要3個(gè)二進(jìn)制脈沖

6、。1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量設(shè)離散信源是一個(gè)由n個(gè)符號(hào)組成的符號(hào)集，其中每個(gè)符號(hào)xi(i=1， 2， 3， ， n)出現(xiàn)的概率為P(xi)， 且有nii 1P()1x 2、非等概情況的信息量的計(jì)算、非等概情況的信息量的計(jì)算則x1, x2, ， xn 所包含的信息量分別為-log2 P(x1)， -log2 P(x2)， ，-log2 P(xn)。1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量該消息的信息量為：該消息的信息量為：nnIn In logP(x )(1.44)i ii2ii1i1ni 其其中中為為事事件件發(fā)發(fā)生生次次數(shù)數(shù)1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量例 1 2 一離

7、散信源由0， 1， 2， 3四個(gè)符號(hào)組成，它們出現(xiàn)的概率分別為3/8， 1/4， 1/4， 1/8，且每個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)都是獨(dú)立的。試求某消息201020130213001203210100321010023102002010312032100120210的信息量。 解：此消息中，0出現(xiàn)23次，1出現(xiàn)14次，2出現(xiàn)13次，3出現(xiàn)7次，共有57個(gè)符號(hào)，故該消息的信息量為：)(1088log74log134log1438log232222bitInnIn In logP(x )i ii2ii1i1 1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量3、平均信息量、平均信息量(信息源的熵信息源的熵)每個(gè)符號(hào)所含信

8、息量的統(tǒng)計(jì)平均值，即平均信息量H為：12n12n12n1222n2ni2ii 1H(x)P(x ) (x )P(x ) (x ).P(x ) (x )P(x ) log P(x )P(x ) log P(x ).P(x ) log P(x )P(x )log P(x )(bit/(1.4 - 5) 符符號(hào)號(hào)）1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量由于由于H同熱力學(xué)中的熵形式一樣，同熱力學(xué)中的熵形式一樣， 故通常又稱(chēng)它為信息源的熵。故通常又稱(chēng)它為信息源的熵。 當(dāng)信源中每個(gè)符號(hào)等概獨(dú)立出現(xiàn)時(shí)，式1.4-5即成為式(1.4 - 3)， 此時(shí)信源的熵有最大值。 n2iii 12i2H(x)log P

9、(x )P(x )log P(x )log M(bit/ 符符號(hào)號(hào)）1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量 每個(gè)符號(hào)的算術(shù)平均信息量為：符號(hào)位）符號(hào)位/(89. 157108bitII若用熵的概念來(lái)計(jì)算， 由式（1.4 - 5）得： 81log8141log4141log4183log832222H符號(hào)位）/(906.1bit4、算術(shù)平均信息量、算術(shù)平均信息量1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量可見(jiàn)，兩種算法的結(jié)果有一定誤差，但當(dāng)消息很長(zhǎng)時(shí)， 用熵的概念來(lái)計(jì)算比較方便。 而且隨著消息序列長(zhǎng)度的增加， 兩種計(jì)算誤差將趨于零。 1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量一離散信源由一離散信源由

10、A A，B B，C C，D D四個(gè)符號(hào)組四個(gè)符號(hào)組成，它們出現(xiàn)的概率分別為成，它們出現(xiàn)的概率分別為1/21/2， 1/41/4， 1/81/8， 1/81/8，且每個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)都是獨(dú)，且每個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)都是獨(dú)立的。試求某消息立的。試求某消息AAAAABBACCDDBAAAAABBACCDDB的的信息量及熵信息量及熵。 1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量解：此消息中，A出現(xiàn)6次，B出現(xiàn)3次，C出現(xiàn)2次，D出現(xiàn)2次，共有13個(gè)符號(hào)，故該消息的信息量及熵分別為：ni2i2222i 11111In log p6log3log2log2log24(bit)2488 222211111111H ( x

11、lo glo glo glo g2244888812331 .7 5 ( b it /2488 ）符 號(hào) 位 ）1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量1、設(shè)有四個(gè)消息、設(shè)有四個(gè)消息A、B、C、D分別以概率為分別以概率為1/4，1/8，1/8，和，和1/2傳送，每一消息的出現(xiàn)傳送，每一消息的出現(xiàn)是相互獨(dú)立的，試計(jì)算其平均信息量。是相互獨(dú)立的，試計(jì)算其平均信息量。2、某信息源的符號(hào)集由息、某信息源的符號(hào)集由息A、B、C、D和和E組組成，每一符號(hào)獨(dú)立出現(xiàn)，其出現(xiàn)概率分別為成，每一符號(hào)獨(dú)立出現(xiàn)，其出現(xiàn)概率分別為1/4，1/8，1/8，3/16和和5/16。，試計(jì)算其平均。，試計(jì)算其平均信息量。信息量

12、。1.4 1.4 信息及其度量信息及其度量作作 業(yè)業(yè)1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信的任務(wù)是快速、準(zhǔn)確地傳遞信息。評(píng)價(jià)一個(gè)通信系統(tǒng)優(yōu)劣的主要性能指標(biāo)是系統(tǒng)的有效性和可靠性。有效性是指在給定時(shí)間內(nèi)所傳輸?shù)男畔?nèi)容的多少，或者說(shuō)是傳輸?shù)摹八俣取眴?wèn)題；可靠性是指接收信息的準(zhǔn)確程度，也就是傳輸?shù)摹百|(zhì)量”問(wèn)題。1、模擬通信系統(tǒng)、模擬通信系統(tǒng)有效性指標(biāo)：用單位時(shí)間傳送的信息量來(lái)衡量，傳送信息量越大，有效性越好；可靠性指標(biāo)：用接收端最終輸出信噪比來(lái)度量，信噪比越大，可靠性越好。1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)（1）信道容量信道容量2log (1)S

13、CBNB:帶寬S/N:信噪比增加信噪比增加B)2()1 (log0) 1 (2CNSBCN1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)00022B0B nS2B002003NB nn:BSCB lo g(1)NSB lo g(1)B nSSlo g(1)nB nSSlo ge1 .4 4nnlimlim （）噪 聲 單 邊 功 率 譜 密 度1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo) 接接收收端端輸輸出出的的信信號(hào)號(hào)功功率率信信噪噪比比噪噪聲聲平平均均功功率率（2）信噪比信噪比1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性用傳

14、輸速率來(lái)衡量；可靠性用差錯(cuò)率來(lái)衡量。 2、 數(shù)字通信系統(tǒng)指標(biāo)數(shù)字通信系統(tǒng)指標(biāo)1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)（1）傳碼率）傳碼率RB1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)碼元傳輸速率RB簡(jiǎn)稱(chēng)傳碼率，又稱(chēng)符號(hào)速率。它表示單位時(shí)間內(nèi)傳輸碼元的數(shù)目，單位是波特（Baud），記為B。 例如，若1秒內(nèi)傳2400個(gè)碼元，則傳碼率為2400B。在數(shù)字通信中常用時(shí)間間隔相同的符號(hào)來(lái)表示一位二進(jìn)制數(shù)字，這個(gè)間隔被稱(chēng)為碼元長(zhǎng)度BBBB11TR1.51RT 或或（）數(shù)字信號(hào)有多進(jìn)制和二進(jìn)制之分，但碼元速率與進(jìn)制數(shù)無(wú)關(guān)，只與傳輸?shù)拇a元長(zhǎng)度TB有關(guān)(2) 碼元長(zhǎng)度碼元長(zhǎng)

15、度TB1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)信息傳輸速率Rb簡(jiǎn)稱(chēng)傳信率，又稱(chēng)比特率等。它表示單位時(shí)間內(nèi)傳遞的平均信息量或比特?cái)?shù)，單位是比特/秒，可記為bit/s ，或 b/s ，或bps。（3）傳信率）傳信率Rb1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)Rb=RBH(b/s) (1.5 - 3)H：信源中每個(gè)符號(hào)所含的平均信息量（熵）例如：碼元速率為1200B，采用八進(jìn)制（N=8）時(shí)，信息速率為3600b/s；采用二進(jìn)制（N=2）時(shí)，信息速率為1200b/s。或或 Rb=RB log2 N (b/s) （等概率情況下）等概率情況下） (1.5 -4)N：

16、每個(gè)碼元可能采用的符號(hào)數(shù)每個(gè)碼元可能采用的符號(hào)數(shù)二進(jìn)制的碼元速率和信息速率在數(shù)量上相等，有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)它們?yōu)閿?shù)碼率。1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)在保證信息速率不變的情況下，M進(jìn)制的碼元速率RBM與二進(jìn)制的碼元速率RB2之間有以下轉(zhuǎn)換關(guān)系：若有信號(hào)x1x2.x256（共N種信號(hào)）用2進(jìn)制描述需8位用4進(jìn)制描述需4位用8進(jìn)制描述需3位用M進(jìn)制描述，需logMN位RB2=RBMlog2 M (B)(1.5-2)1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)例題例題 某信息源的符號(hào)集由某信息源的符號(hào)集由A，B，C，D和和E組組成，設(shè)每一個(gè)符號(hào)獨(dú)立出現(xiàn)，其出現(xiàn)概率

17、分別為成，設(shè)每一個(gè)符號(hào)獨(dú)立出現(xiàn)，其出現(xiàn)概率分別為1/4，1/8，1/8，3/16和和5/16。如果信息源以。如果信息源以1000B速率傳送信息，則傳送速率傳送信息，則傳送1小時(shí)的信息量為多少？小時(shí)的信息量為多少？傳送傳送1小時(shí)可能達(dá)到的最大信息量為多少？小時(shí)可能達(dá)到的最大信息量為多少？ni2ii 1H(x)P(x )log P(x )(bit/ 平平均均信信息息量量：符符號(hào)號(hào)）信息速率：信息速率：Rb=RBH (b/s)1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)解解:(1)符號(hào)符號(hào)/23. 2bitH BRB1000 sbitHRRBb/223023. 21000 傳送傳送1

18、小時(shí)的信息量小時(shí)的信息量I=TRb=3600 2230=8. 028 106bit（2）等概率時(shí)，其信息量最大。）等概率時(shí)，其信息量最大。符號(hào)符號(hào)/32. 25log2maxbitH sbitHRRBb/232032. 21000maxmax 傳送傳送1小時(shí)的最大信息量小時(shí)的最大信息量I=TRbmax=3600 2320=8.352 106bit （4）頻帶利用率頻帶利用率BR(Band/ Hz)B:B 信信道道帶帶寬寬數(shù)字信號(hào)的傳輸帶寬B取決于碼元速率RB，而碼元速率和信息速率Rb有著確定的關(guān)系。為了比較不同系統(tǒng)的傳輸效率， 又可定義頻帶利用率為： bRbit /(s Hz)B （單位頻帶內(nèi)

19、的碼元傳輸速率。即：1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)誤碼率（碼元差錯(cuò)率）e是指發(fā)生差錯(cuò)的碼元數(shù)在傳輸總碼元數(shù)中所占的比例，更確切地說(shuō)，誤碼率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率，即 ：傳輸總碼元數(shù)傳輸總碼元數(shù)錯(cuò)誤碼元數(shù)錯(cuò)誤碼元數(shù) e （5）誤碼率）誤碼率e在ISDN中310e1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo) 誤信率（信息差錯(cuò)率）b是指發(fā)生差錯(cuò)的比特?cái)?shù)在傳輸總比特?cái)?shù)中所占的比例， 即：傳傳輸輸總總比比特特?cái)?shù)數(shù)錯(cuò)錯(cuò)誤誤比比特特?cái)?shù)數(shù)數(shù)數(shù) b （6）誤信率）誤信率b在二進(jìn)制中有：be 1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)例如:4

20、進(jìn)制信息串1 2 0 3 0 2 1 72e二進(jìn)制： 0110001100100142147b1.5 1.5 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)通常指信號(hào)所占據(jù)的頻帶寬度；在被用來(lái)描述信道時(shí)，帶寬是指能夠有效通過(guò)該信道的信號(hào)的最大頻帶寬度。 對(duì)于模擬信號(hào)而言，帶寬又稱(chēng)為頻寬，以赫茲（Hz）為單位。例如模擬語(yǔ)音電話(huà)的信號(hào)帶寬為3400Hz，一個(gè)Pal-D電視頻道的帶寬為8MHz（含保護(hù)帶寬）。 對(duì)于數(shù)字信號(hào)而言，帶寬是指單位時(shí)間內(nèi)鏈路能夠通過(guò)的數(shù)據(jù)量。例如ISDN的B信道帶寬為64Kbps。由于數(shù)字信號(hào)的傳輸是通過(guò)模擬信號(hào)的調(diào)制完成的，為了與模擬帶寬進(jìn)行區(qū)分，數(shù)字信道的帶寬一般直接用波

21、特率或符號(hào)率來(lái)描述。補(bǔ)充知識(shí)：帶寬的概念補(bǔ)充知識(shí)：帶寬的概念nnIn In logP(x )i ii2ii1i1ni 符符號(hào)號(hào)集集：其其中中為為事事件件發(fā)發(fā)生生次次數(shù)數(shù)ni2ii 1H(x)P(x )log P(x )(bit/ 平平均均信信息息量量：符符號(hào)號(hào)）公式匯總公式匯總B1RT 碼碼 元元 速速 率率 ：信息速率：信息速率：Rb=RBH (b/s)BR(Band/ Hz)B:B 信信道道帶帶寬寬bRbit /(s Hz)B （e 錯(cuò)錯(cuò)誤誤碼碼元元數(shù)數(shù)誤誤碼碼率率：傳傳輸輸總總碼碼元元數(shù)數(shù)b 錯(cuò)錯(cuò) 誤誤 比比 特特 數(shù)數(shù) 數(shù)數(shù)誤誤 信信 率率 ：傳傳 輸輸 總總 比比 特特 數(shù)數(shù)【例例1

22、-1】n一信息源由4個(gè)符號(hào)a、b、c、d組成，他們出現(xiàn)的概率為3/8、1/4、1/4、1/8，且每個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)都是獨(dú)立的。試求信息源輸出為cabacabdacbdaabcadcbabaadcbabaacdbacaacabadbcadcbaabcacba的信息量?！纠?-1】解n信源輸出的信息序列中，a：23次，b：14次，c：13次，d：7次，共有57個(gè)。 則 出現(xiàn)a的信息量為 23log28/3=32( bit ) 出現(xiàn)b的信息量為 14log24/1=28 ( bit ) 出現(xiàn)c的信息量為 13log24/1=26( bit ) 出現(xiàn)d的信息量為 7log28/1 =21 ( bit )

23、信號(hào)分類(lèi)n連續(xù)信號(hào)、離散信號(hào)如果在某一時(shí)間間隔內(nèi)，對(duì)一切的時(shí)間值，除若干不連續(xù)的點(diǎn)外，該函數(shù)都給出確定的函數(shù)值，這種信號(hào)就稱(chēng)為連續(xù)信號(hào)。離散信號(hào)的時(shí)間函數(shù)只在某些不連續(xù)的瞬間給出函數(shù)值。信號(hào)分類(lèi)n連續(xù)信號(hào)、離散信號(hào)信號(hào)分類(lèi)n隨機(jī)信號(hào)、確定信號(hào)隨機(jī)信號(hào)是指在它出現(xiàn)以前，總有某種程度的不確定性的一種信號(hào)。確定信號(hào)是一種沒(méi)有不確定值的信號(hào)。信號(hào)分類(lèi)n周期信號(hào)、非周期信號(hào)如果用時(shí)間函數(shù)表示的信號(hào)s(t)滿(mǎn)足s(t+T)=s(t)則該信號(hào)為周期信號(hào)。T 為信號(hào)的周期。如不滿(mǎn)足s(t+T)=s(t)則該信號(hào)為非周期信號(hào)。信號(hào)分類(lèi)n周期信號(hào)Of (t)t(a)f (nT )tPAM 信號(hào)(b)O圖圖 1 2

24、 模擬信號(hào)波形模擬信號(hào)波形 (a) 連續(xù)信號(hào)；連續(xù)信號(hào)； (b) 抽樣信號(hào)抽樣信號(hào)信號(hào)的特性n時(shí)間特性與頻率特性信號(hào)的幅值幅值是信號(hào)各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)值信號(hào)的頻率頻率是周期的倒數(shù)，用赫茲來(lái)表示信號(hào)的相位相位是描述周期信號(hào)在時(shí)間軸上的相對(duì)位置，用弧度表示。信號(hào)的分析方法n時(shí)域分析法時(shí)域分析的基本手段是把外加的復(fù)雜激勵(lì)信號(hào)，在時(shí)域中分解成一系列單元激勵(lì)信號(hào)，然后分別計(jì)算各個(gè)單元信號(hào)通過(guò)通信系統(tǒng)的響應(yīng)，最后在輸出端疊加而得到總的響應(yīng)。 n頻域分析法任何信號(hào)都可表示成各種頻率成分的正弦波或余弦波之和 信號(hào)的相位信號(hào)的頻率n信號(hào)的頻率范圍概念信號(hào)也可以看成是頻率的函數(shù)。根據(jù)傅氏分析，滿(mǎn)足一定條件的周期函數(shù)g

25、(t),可以用若干正弦和余弦函數(shù)的和表示。若函數(shù)的周期為T(mén)，其倒數(shù)稱(chēng)為函數(shù)的基波頻率，用符號(hào)f1表，則f1=1/T。上式中的an和bn分別為第n次諧波的正弦及余弦函數(shù)的幅值。1/2C為直流分量。這一分解稱(chēng)為傅氏級(jí)數(shù)。信號(hào)的頻率信號(hào)的頻譜和帶寬n頻譜：是一個(gè)信號(hào)所含有的頻率范圍。周期信號(hào)頻譜：其頻譜由離散的頻率成分，即基波和諧波構(gòu)成。非周期信號(hào)頻譜：信號(hào)的頻率范圍為無(wú)窮大。根據(jù)信號(hào)能量衰減的程度來(lái)確定其頻譜，當(dāng)頻率上升或下降到某一極限頻率而使信號(hào)能量降低為信號(hào)能量最大值一半時(shí)，該頻率就是頻譜的邊界。n信號(hào)的帶寬：頻譜的寬度（包含信號(hào)大部分功率的那部分頻譜的寬度）傳輸系統(tǒng)的帶寬對(duì)傳輸性能的影響n(yōu)帶

26、寬是描述信號(hào)的一個(gè)重要參數(shù)，帶寬同時(shí)也是描述傳輸系統(tǒng)的一個(gè)重要參數(shù)，信號(hào)的帶寬是指信號(hào)含有的頻帶寬度，n傳輸系統(tǒng)的帶寬是指該系統(tǒng)不失真?zhèn)鬏斝盘?hào)的頻率范圍。如傳輸系統(tǒng)的帶寬超過(guò)傳輸信號(hào)的頻帶寬度，在傳輸過(guò)程中就不會(huì)引起信號(hào)失真。n信號(hào)的數(shù)據(jù)率越高，信號(hào)的帶寬也就越寬。n如果信號(hào)的傳輸率為X比特/秒（即X bps）,傳輸系統(tǒng)的帶寬應(yīng)大于2XHz。衰減、增益和失真n衰耗：信號(hào)電能經(jīng)過(guò)傳輸系統(tǒng)傳輸后，系統(tǒng)輸出的電功率小于輸入端的電功率。n增益：信號(hào)電能經(jīng)過(guò)傳輸系統(tǒng)傳輸后，系統(tǒng)輸出的電功率大于輸入端的電功率。n通常用分貝來(lái)表示衰耗和增益。分貝是兩個(gè)功率電平差別的度量，是無(wú)量綱的量。D=10lg(p出/p

27、入) dB衰減、增益和失真n例:如果10mW功率的信號(hào)加到傳輸線上，而在某距離上測(cè)得的功率是5mW則在這段線路上的衰減為L(zhǎng)oss=10lg(5/10)=10(-0.3)=-3 dBn分貝有時(shí)也用來(lái)度量電壓或電流的差別 因?yàn)橛?P=V2/R 或 P=I2R 則有D=10lg(P2/P1) = 20lg(V2/V1) = 20lg(I2/I1) n使用分貝可方便計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)的衰耗或增益整個(gè)傳輸線路上的衰減或增益等于各分段線路上的衰減與增益的代數(shù)和。衰減、增益和失真n信號(hào)通過(guò)傳輸系統(tǒng)時(shí)，其波形可能發(fā)生畸變，波形的畸變稱(chēng)為失真。由衰減隨頻率的變化引起的失真叫衰減失真或振幅失真。由不同頻率分量的傳播速度

28、不一致所引起的失真，稱(chēng)為相位失真或群時(shí)延失真。編碼與碼型n信源編碼用編碼的方法提高通信的傳輸效率稱(chēng)為信源編碼 n信道編碼為了解決誤碼問(wèn)題而采用了檢錯(cuò)和糾錯(cuò)碼稱(chēng)為信道編碼 曼徹斯特與差分曼徹斯特編碼TTL電路波形曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼101100曼徹斯特與差分曼徹斯特編碼n曼徹斯特編碼（裂項(xiàng)碼或二項(xiàng)碼）每個(gè)周期有一次電平跳變1：從高跳到低， 0：從低跳到高n差分曼徹斯特編碼每個(gè)周期有一次電平跳變1：周期開(kāi)始處電平不跳變0：周期開(kāi)始處電平有跳變n應(yīng)用于IEEE802.3n應(yīng)用于令牌環(huán)網(wǎng)和隨機(jī)接入控制方式n缺點(diǎn)： 編碼效率50% 不適合于高效編碼因而提出了4B/5B碼型4B/5B碼型n這種編碼

29、的特點(diǎn)是將欲發(fā)送的數(shù)據(jù)流每bit作為一個(gè)組，然后按照4B/5B編碼規(guī)則將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)5bit碼。n每個(gè)5bit碼中不少于2個(gè)1，或者不會(huì)多于三個(gè)0。采用NRZI制（Non-Return to Zero,Invert on ones）：遇1反轉(zhuǎn)碼n5bit碼共有32種組合，但只采用其中的24種，16種對(duì)應(yīng)4bit碼的16種，8種用作控制碼，以表示幀的開(kāi)始和結(jié)束、光纖線路的狀態(tài)（靜止、空閑、暫停）等。n標(biāo)準(zhǔn)4B/5B編碼用于100MbpsFDDIPMD和快速以太網(wǎng)。4B/5B碼型4B/5B碼型4B/5B編碼方式10進(jìn)制數(shù)字圖2.8 4B/5B編碼方式101111110110100101111110

30、11010011000011100001524bit碼5bit碼經(jīng)差分編碼后的光信號(hào)5bit碼的波形 （NRZ方式）通信系統(tǒng)模型 把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)對(duì)原始信號(hào)完成某種變換，使原始電信號(hào)適合在信道中傳輸信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，提供了信源與信宿之間在電氣上的聯(lián)系把接收到的信號(hào)反變換，轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)將復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息通信系統(tǒng)實(shí)例通信系統(tǒng)的分類(lèi)n按通信業(yè)務(wù)電報(bào)、電話(huà)、傳真、數(shù)據(jù)傳輸、可視電話(huà)、無(wú)線尋呼等。n按調(diào)制方式基帶傳輸和頻帶傳輸。n按信道中所傳信號(hào)通常信道中傳送的信號(hào)可分為數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，因此通信可分為數(shù)字通信和模擬通信。通信系統(tǒng)的分類(lèi)n按傳輸媒質(zhì)通信可分為有線通信和無(wú)線通

31、信。n按工作頻段根據(jù)通信設(shè)備的工作頻率不同，通信通常可分為長(zhǎng)波通信、中波通信、短波通信、微波通信等。通信系統(tǒng)的分類(lèi)n按信號(hào)復(fù)用方式頻分復(fù)用方式（FDM）、時(shí)分復(fù)用方式（TDM）和碼分復(fù)用方式（CDM）等；n按通信網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)線通信和網(wǎng)通信等；通信系統(tǒng)的分類(lèi)n按收信者是否運(yùn)動(dòng)移動(dòng)通信和固定通信；n按通信方式單工、單雙工、雙工通信等。模擬通信與數(shù)字通信系統(tǒng)n在信道中傳輸模擬信號(hào)的系統(tǒng)稱(chēng)為模擬通信系統(tǒng)。它包含兩種重要變換，一是把原始消息變?yōu)殡娦盘?hào)，二是把不適合傳輸?shù)幕鶐盘?hào)通過(guò)調(diào)制器轉(zhuǎn)換成頻帶信號(hào)；同時(shí)兩種變換在收端都要經(jīng)過(guò)反變換。n在信道中傳輸數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)字通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)n信源和信宿：信

32、源的作用是把消息轉(zhuǎn)換成原始的電信號(hào)，完成非電/電的轉(zhuǎn)換；信宿的作用是把復(fù)原的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息，就是完成電/非電的轉(zhuǎn)換。n信源編碼和信源解碼：信源編碼有兩個(gè)作用，其一，進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換；其二，數(shù)據(jù)壓縮，即設(shè)法降低數(shù)字信號(hào)的數(shù)碼率。數(shù)字通信系統(tǒng)n信道編碼與信道解碼：數(shù)字信號(hào)在信道中傳輸時(shí)，由于噪聲影響，會(huì)引起差錯(cuò)。n調(diào)制和解調(diào)：數(shù)字調(diào)制的任務(wù)是把各種數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成適應(yīng)于信道傳輸?shù)臄?shù)字頻帶信號(hào)。數(shù)字通信系統(tǒng)n信道：信道是信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ溃劫|(zhì)）。信道分為有線信道、無(wú)線信道。n最佳接收和同步：依據(jù)最小差錯(cuò)準(zhǔn)則進(jìn)行接收，可以合理設(shè)計(jì)接收機(jī)達(dá)到最佳。數(shù)字通信的特點(diǎn)n相對(duì)于模擬通信系統(tǒng)而言，數(shù)字通信系

33、統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)?？垢蓴_、抗噪聲能力強(qiáng)，無(wú)噪聲積累。便于加密處理，保密性強(qiáng)。差錯(cuò)可控。利用現(xiàn)代技術(shù)，便于對(duì)信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、交換。便于集成化，使通信設(shè)備微型化。數(shù)字通信相對(duì)于模擬通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，主要有以下兩個(gè)缺點(diǎn)。數(shù)字信號(hào)占用的頻帶寬。對(duì)同步要求高，系統(tǒng)設(shè)備比較復(fù)雜。數(shù)字通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo)n有效性：指通信系統(tǒng)傳輸消息的“速率”問(wèn)題，即快慢問(wèn)題n可靠性：指通信系統(tǒng)傳輸消息的“質(zhì)量”問(wèn)題，即好壞問(wèn)題n適應(yīng)性：指通信系統(tǒng)使用時(shí)的環(huán)境條件。n經(jīng)濟(jì)性：指系統(tǒng)的成本問(wèn)題n保密性：指系統(tǒng)對(duì)所傳信號(hào)的加密措施，這點(diǎn)對(duì)軍用系統(tǒng)顯得更加重要n標(biāo)準(zhǔn)性：指系統(tǒng)的接口、各種結(jié)構(gòu)及協(xié)議是否合乎國(guó)家、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)n維修性：指系統(tǒng)

34、是否維修方便n工藝性：指通信系統(tǒng)各種工藝要求有效性指標(biāo)n數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性可用傳輸速率來(lái)衡量，傳輸速率越高，則系統(tǒng)的有效性越好。通?？蓮囊韵氯齻€(gè)不同的角度來(lái)定義傳輸速率。碼元傳輸速率碼元傳輸速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間（每秒鐘）內(nèi)傳輸碼元的數(shù)目，單位為波特（Baud）。信息傳輸速率信息傳輸速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間（每秒鐘）內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘浚瑔挝粸楸忍?秒。Rb與與RB之間的互換之間的互換：多進(jìn)制中，RBN與RbN之間數(shù)值不同，單位亦不同。它們之間在數(shù)值上有如下關(guān)系式RbN=RBNlog2N有效性指標(biāo)n頻帶利用率在比較不同通信系統(tǒng)的效率時(shí)，只看它們的傳輸速率是不夠的，還應(yīng)看在這樣傳輸速率下所占的信道的頻帶寬度。因?yàn)閭鬏?/p>

35、速率越高，所占用的信道頻帶越寬。因此，能夠真正體現(xiàn)出信息的傳輸效率的指標(biāo)應(yīng)該是頻帶利用率（），即單位頻帶內(nèi)的傳輸速率。=RB/B（Baud/Hz）可靠性指標(biāo)n碼元差錯(cuò)率Pe單位時(shí)間內(nèi)錯(cuò)誤接受的碼元數(shù)單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)傳輸?shù)目偞a元數(shù)可靠性指標(biāo)n信息差錯(cuò)率Pb單位時(shí)間錯(cuò)誤接受的比特?cái)?shù)單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)信道n傳輸信道：為信號(hào)傳輸提供了通路，是溝通通信雙方的橋梁。n從兩個(gè)角度理解傳輸信道：廣義信道：包含傳輸媒體和完成各種形式的信號(hào)變換功能的設(shè)備。如：調(diào)制信道、編碼信道。狹義信道：僅指?jìng)鬏斆襟w本身，能夠傳輸信號(hào)的任何抽象的或具體的通路，如：明線、電纜、光纖、微波、短波等。信道分類(lèi)n模擬信道和數(shù)字信

36、道：按照允許的信號(hào)的類(lèi)型分類(lèi)模擬信道只允許傳輸波形連續(xù)變化的模擬信號(hào)，通信質(zhì)量可用失真和輸出信噪比來(lái)衡量數(shù)字信道只允許傳輸離散的數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信道的特性可用差錯(cuò)率及差錯(cuò)序列的統(tǒng)計(jì)特性來(lái)描述n單工、半雙工、全雙工信道：按照信道上的信號(hào)的傳輸方向分類(lèi)單工信道是只能沿一個(gè)方向傳送信號(hào)的信道半雙工信道是可沿兩個(gè)方向傳送信號(hào)，但同一時(shí)間只能沿一個(gè)方向傳送信號(hào)的信道全雙工信道是可同時(shí)沿兩個(gè)方向傳送信號(hào)的信道信道分類(lèi)n專(zhuān)用（租用）信道和公共交換信道：按信道的使用方法分類(lèi)專(zhuān)用信道是指連接兩點(diǎn)或多點(diǎn)的固定線路公共交換信道是一種通過(guò)交換機(jī)轉(zhuǎn)接可為大量用戶(hù)服務(wù)的信道n有線信道和無(wú)線信道：按照信道采用的傳輸介質(zhì)分類(lèi)信

37、道的容量n定義：在傳輸差錯(cuò)率任意趨近于零的情況下，單位時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)男畔⒘考葱诺涝趩挝粫r(shí)間里所能傳輸信息的最大速率。單位：比特/秒有擾模擬信道的信道容量n香農(nóng)定律：在信號(hào)平均功率受限的高斯白噪聲信道中，信道容量C=Blog2(1+S/N) b/s 其中：C：信道容量，B：信道帶寬，S/N：平均信號(hào)噪聲功率比。有擾模擬信道的信道容量n由以上公式可得出以下結(jié)論：任何一個(gè)信道，都有它的信道容量。如果信息源的信息傳輸速率R小于等于信道容量C，則在理論上存在一種方法，使得信息源輸出能以任意小的差錯(cuò)率通過(guò)信道進(jìn)行傳輸；如果RC，那么無(wú)差錯(cuò)傳輸在理論上是不可能的。信道容量C與帶寬B和信噪比S/N有關(guān)。若C

38、固定，則B與S/N可互為替換，寬帶系統(tǒng)呈現(xiàn)出較好的抗干擾能力考慮信道容量C=I/T，則I=TBlog2（1+S/N），其中，I：傳輸?shù)男畔⒘?，T：傳輸時(shí)間。此式表明：當(dāng)S/N一定時(shí)，B和T之間存在某種轉(zhuǎn)換關(guān)系。有擾數(shù)字信道的信道容量n典型數(shù)字信道：平穩(wěn)、無(wú)記憶、對(duì)稱(chēng)、離散，可為二進(jìn)制或多進(jìn)制。對(duì)稱(chēng)：指任何數(shù)碼正確傳輸和錯(cuò)誤傳輸?shù)母怕逝c其他數(shù)碼一樣；無(wú)記憶：接收到的第i個(gè)碼元僅與發(fā)送的第i個(gè)碼元有關(guān)，與前面的其他碼元無(wú)關(guān)；平穩(wěn)：對(duì)任何碼元來(lái)說(shuō)，正確或錯(cuò)誤傳輸?shù)母怕逝c發(fā)生時(shí)間無(wú)關(guān)。有擾數(shù)字信道的信道容量n以滿(mǎn)足上述條件的二進(jìn)制信道為例：發(fā)送“1”和“0”的概率均為1/2時(shí)，收到一個(gè)符號(hào)，所能得到的

39、最大信息量為： 1+e*log2e+(1-e)*log2(1-e) (比特/符號(hào)) 后兩項(xiàng)是傳輸差錯(cuò)引起的信息量損失,e表示碼元錯(cuò)誤傳輸?shù)母怕省?信道容量為C=1+e*log2e+(1-e)*log2(1-e)*r（b/s） r-發(fā)送端每秒發(fā)送的符號(hào)數(shù)有線信道n特點(diǎn)：傳輸性能穩(wěn)定可靠、噪聲電平低、保密性能較好。n傳輸媒體對(duì)稱(chēng)電纜:由裝載同一保護(hù)套內(nèi)的許多對(duì)互相獨(dú)立的二線線對(duì)構(gòu)成。不加感對(duì)稱(chēng)電纜帶寬為100250kHz同軸電纜:是一種對(duì)地不對(duì)稱(chēng)的同軸管，該同軸管由一個(gè)金屬圓管及一根位于金屬圓管中心的導(dǎo)線所構(gòu)成。n基帶同軸電纜分為細(xì)纜和粗纜兩種。n寬帶同軸電纜適用于高頻傳輸。雙絞線雙絞線Pin#8

40、Pin#1下面是 PC 機(jī)不經(jīng)過(guò) HUB 直接通過(guò)網(wǎng)線相連的參考圖橘白綠白藍(lán)藍(lán)白綠褐白褐RJ-45 色序圖3 類(lèi) UTP 線同軸電纜10BaseX系列電纜光纖信道n光通信分為無(wú)線光通信和有線光通信無(wú)線光通信：在可視距離范圍內(nèi)發(fā)收兩端之間所進(jìn)行的光通信。有線光通信：發(fā)、收兩端分別設(shè)置半導(dǎo)體光源和光檢測(cè)器，傳輸媒體是光纖或光纜，傳輸途徑中間設(shè)置中繼站。光纖通信優(yōu)點(diǎn)n可供利用的頻帶很寬，能容納的通信量大。n損耗小，可以大大增加無(wú)中繼傳輸距離， 有利于長(zhǎng)途干線通信。n在很寬的運(yùn)用頻帶內(nèi)，光纖的衰減與頻率基本上無(wú)關(guān)。n很難被竊聽(tīng)，保密性好，同一光纜中各相鄰光纖之間幾乎沒(méi)有串?dāng)_。n光纖上光波沿單一方向傳播

41、，沒(méi)有大地回路，不會(huì)受大地電流影響。n光纖對(duì)電磁是絕緣體，不受電磁干擾、靜電干擾、人為干擾等影響。n光纖通信不存在發(fā)生電火花的危險(xiǎn)。n制造光纖的材料是石英，用料省，自然資源豐富。n尺寸小，重量輕。光纖有待改進(jìn)、提高之處n光纖制造工藝較復(fù)雜，生產(chǎn)成本高；n光纖連接、耦合需要精密的工藝；n由于數(shù)字光信號(hào)的單極性，要求對(duì)光纖線路編碼進(jìn)行特別的設(shè)計(jì)；n光器件、單模光纖和無(wú)源器件的研制，及相應(yīng)理論問(wèn)題尚有待更深入地進(jìn)行探討；n光纖通信的發(fā)展及應(yīng)用 。光纖中繼信道的組成電電端端機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)制制光光檢檢測(cè)測(cè) 判判決決再再生生光光檢檢測(cè)測(cè)放放大大電電端端機(jī)機(jī)中繼機(jī)中繼機(jī)光纖光纖光光纖纖光發(fā)光發(fā)射射機(jī)機(jī)光接收機(jī)光接

42、收機(jī)光光源源光光源源光纖中繼信道的組成n光纖系統(tǒng)的五個(gè)部分光發(fā)信機(jī)：由光源、驅(qū)動(dòng)器和調(diào)制器光收信機(jī)：由光檢測(cè)器和放大電路光纖或光纜中繼機(jī)：補(bǔ)償光信號(hào)的衰減；對(duì)波形失真的脈沖進(jìn)行整形光纖連接器、耦合器等無(wú)源器件光纖的結(jié)構(gòu)四芯光纖的結(jié)構(gòu)光纖的種類(lèi)n按制作材料劃分：石英光纖、多組分玻璃光纖、塑料光纖、氟化物光纖n按傳輸模式劃分：?jiǎn)文９饫w、多模光纖n按折射率分布劃分：突變型光纖、漸變型光纖、三角形光纖、W型光纖n按工作波段不同劃分：短波長(zhǎng)光纖、長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖、超長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖光纖的種類(lèi)n實(shí)際應(yīng)用較多的三種光纖：突變光纖中光線的傳播n軸芯光線：這種光線沿著光纖的軸心線一直向前傳播n子午光線：這種光線僅在一個(gè)包含

43、光纖軸心線的平面內(nèi)不斷反射向前傳播n斜射光線：這種光線在向前反射傳播過(guò)程中，不與軸心線相交，而是饒著它反射前進(jìn)。突變光纖中光線的傳播多模光纖n射到光纖表面的光線的入射角大于某一臨界角度，就可以產(chǎn)生全反射，并且可以存在許多條不同角度入射的光線在一條光纖中傳輸，這種光纖就稱(chēng)為多模光纖（Multimode Fiber）。 （a）折射角大于入射角）折射角大于入射角 （b）光波在纖芯中傳播）光波在纖芯中傳播 （c）62.5/125m漸變漸變?cè)鰪?qiáng)型多模光纖增強(qiáng)型多模光纖 光纖的傳輸特性n光纖的損耗特性:表示光能在光纖中傳輸所受到的衰減程度。 定義：a()=（10/L）lg(P1/P2) (dB/km) L

44、為光纖的長(zhǎng)度，P1為光纖輸入端的功率，P2為光纖輸出端的功率n光纖損耗的因素吸收損耗：光波通過(guò)光纖材料時(shí)，有一部分光能變成熱能，造成光功率損失，和光纖材料有關(guān)。散射損耗：指光通過(guò)密度或折射率不均勻的物體時(shí)，除了光的傳播方向以外，在其它方向也可以看到光這種現(xiàn)象稱(chēng)為光的散射。輻射損耗：光纖應(yīng)用時(shí)彎曲，使光纖內(nèi)導(dǎo)波模式變?yōu)檩椛淠Ｊ剿录t外線和激光n紅外線通信和激光通信就是把要傳輸?shù)男盘?hào)分別轉(zhuǎn)換成紅外光信號(hào)和激光信號(hào)直接在自由空間沿直線進(jìn)行傳播，它比微波通信具有更強(qiáng)的方向性，難以竊聽(tīng)、插入數(shù)據(jù)和進(jìn)行干擾，但紅外線和激光對(duì)雨霧等環(huán)境干擾特別敏感。 地面微波通信n微波通信：利用微波波段的電磁波在對(duì)流層的視

45、距離范圍內(nèi)進(jìn)行信息傳輸?shù)囊环N通信方式。n采用多路復(fù)用的工作方式；工作于射頻的微波頻段；中繼通信。地面微波通信的優(yōu)缺點(diǎn)n與其它波長(zhǎng)的無(wú)線電通信比較，有如下優(yōu)點(diǎn)：工作頻帶寬、通信容量大受外界干擾小通信效果較好具有較大的靈活性投資省、見(jiàn)效快n微波通訊中存在的主要問(wèn)題：中繼站定點(diǎn)復(fù)雜（在山上，難施工、難維護(hù)）保密性差地面微波中繼信道的組成終端站結(jié)構(gòu)框圖模擬微波、數(shù)字微波n微波信道分兩種：模擬微波、數(shù)字微波模擬微波傳輸模擬信號(hào)主要采用頻分復(fù)用；模擬微波(FDM-FM) 數(shù)字微波傳輸數(shù)字信號(hào)主要采用時(shí)分復(fù)用；數(shù)字微波(TDM-PCM-DPSK)n一路PCM信號(hào)的速率為64kb/sn一次基群（30路PCM信

46、號(hào)）的速率2.048Mb/sn二次基群的速率為8.448Mb/sn三次基群的速率為34.368Mb/s衛(wèi)星信道n衛(wèi)星通信定義:是利用人造衛(wèi)星作為中繼站的一種通信方式衛(wèi)星通信屬于宇宙通信衛(wèi)星信道是微波通信的一種特殊形式衛(wèi)星信道的特點(diǎn)n覆蓋地區(qū)大、通信距離遠(yuǎn)n具有多址連接能力n頻帶寬、容量大n通信機(jī)動(dòng)靈活n通信穩(wěn)定可靠n建站費(fèi)用與距離無(wú)關(guān)衛(wèi)星中繼信道的組成衛(wèi)星中繼信道的組成n通信衛(wèi)星（靜止衛(wèi)星）主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)中繼轉(zhuǎn)接，即接受地球站發(fā)來(lái)的無(wú)線電信號(hào)，經(jīng)變頻放大處理后，再轉(zhuǎn)發(fā)出去。n地球站是衛(wèi)星中繼通信雙方的收、發(fā)信臺(tái)站。衛(wèi)星通信的電波傳播n衛(wèi)星通信的工作頻段C頻段 上行 下行 商用頻段Ku頻段 上行 下行Ka頻段 上行 下行n衛(wèi)星通信的電波