通信工程方向介紹

1、1通信工程通信工程陽小明陽小明2第一章第一章 通信原理簡(jiǎn)介通信原理簡(jiǎn)介一、消息、信號(hào)與信息一、消息、信號(hào)與信息1 1、消息、消息 通常把語言和聲音、音樂、文字、符號(hào)、通常把語言和聲音、音樂、文字、符號(hào)、數(shù)據(jù)、圖象等統(tǒng)稱為消息。是對(duì)數(shù)據(jù)、圖象等統(tǒng)稱為消息。是對(duì)事物物理狀事物物理狀態(tài)態(tài)的變化進(jìn)行描述的一種具體形式。的變化進(jìn)行描述的一種具體形式。 2 2、信號(hào)、信號(hào)由消息轉(zhuǎn)換而來，是消息的由消息轉(zhuǎn)換而來，是消息的載體載體。 第一節(jié)第一節(jié) 緒論緒論33 3、信息、信息 消息中所給予收信者的新知識(shí)或消息中消息中所給予收信者的新知識(shí)或消息中包含的有意義的內(nèi)容。包含的有意義的內(nèi)容。 如何度量信息？如何度量信

2、息？1.1.要求要求 度量信息量的方法，必須滿足：度量信息量的方法，必須滿足： 能度量任何消息；能度量任何消息； 與消息的類型無關(guān)；與消息的類型無關(guān)； 消息的重要程度無關(guān)。消息的重要程度無關(guān)。 二、消息中信息量的度量二、消息中信息量的度量42. 2. 信息量的定義信息量的定義 信息量是消息出現(xiàn)信息量是消息出現(xiàn)概率概率的函數(shù)；的函數(shù)； 消息出現(xiàn)的消息出現(xiàn)的概率越小概率越小，所包含的，所包含的信息量就越信息量就越大大； 若某消息由若干個(gè)獨(dú)立消息所組成，則該消若某消息由若干個(gè)獨(dú)立消息所組成，則該消息所息所包含的信息量是每個(gè)獨(dú)立消息所含信息量之和。包含的信息量是每個(gè)獨(dú)立消息所含信息量之和。5三、數(shù)字信

3、號(hào)與模擬信號(hào)三、數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)模擬信號(hào)，也稱連續(xù)信號(hào)。如：話筒送出的模擬信號(hào)，也稱連續(xù)信號(hào)。如：話筒送出的 語音信號(hào)。語音信號(hào)。數(shù)字信號(hào)，也稱離散信號(hào)。如：代表文字的數(shù)字信號(hào)，也稱離散信號(hào)。如：代表文字的 編碼和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)。編碼和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)。碼元碼元6四、什么是通信四、什么是通信1 、通信、通信 通信的通信的“信信”指的是信息指的是信息（information）,信息的載體是二進(jìn)制的數(shù)信息的載體是二進(jìn)制的數(shù)據(jù)。據(jù)。 數(shù)據(jù)則是可以用來表達(dá)傳統(tǒng)媒體形數(shù)據(jù)則是可以用來表達(dá)傳統(tǒng)媒體形式的信息，如聲音、圖像、動(dòng)畫等。式的信息，如聲音、圖像、動(dòng)畫等。 通過通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和系統(tǒng)和數(shù)

4、據(jù)通信數(shù)據(jù)通信系系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸數(shù)字化、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化7五、個(gè)人通信的終極目標(biāo)五、個(gè)人通信的終極目標(biāo) 個(gè)人用戶能在任何時(shí)間個(gè)人用戶能在任何時(shí)間（Whenever） 、任何地點(diǎn)任何地點(diǎn)（Wherever）與任何人與任何人（Whoever）進(jìn)行各種通信。進(jìn)行各種通信。WWW WWW 8六、通信系統(tǒng)六、通信系統(tǒng) 基帶基帶信號(hào)信號(hào)高頻高頻載波載波信道信道已調(diào)信號(hào)已調(diào)信號(hào)基帶基帶信號(hào)信號(hào)高頻高頻載波載波)cos(tAc)cos(tAc調(diào)制調(diào)制解調(diào)解調(diào)信宿信宿信源信源基帶信號(hào)的特性基帶信號(hào)的特性為什么要調(diào)制為什么要調(diào)制如何保證數(shù)據(jù)正確如何保證數(shù)據(jù)正確如何接收數(shù)據(jù)如何接收

5、數(shù)據(jù)9第二節(jié)第二節(jié) 信號(hào)信號(hào)一、信號(hào)的分類一、信號(hào)的分類1 1、數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)2 2、確定信號(hào)與隨機(jī)信號(hào)、確定信號(hào)與隨機(jī)信號(hào)二、二、確定信號(hào)確定信號(hào)隨時(shí)間的變化為確定函數(shù)的信號(hào)隨時(shí)間的變化為確定函數(shù)的信號(hào)tT0-/ 2/ 2g(t)1.矩形脈沖函數(shù)矩形脈沖函數(shù)10t10 2 - -2 Sa(t)2.抽樣函數(shù)抽樣函數(shù)確定信號(hào)的分析是隨機(jī)信號(hào)分析的基礎(chǔ)確定信號(hào)的分析是隨機(jī)信號(hào)分析的基礎(chǔ)三、三、隨機(jī)信號(hào)隨機(jī)信號(hào) 信號(hào)的某個(gè)參數(shù)和幾個(gè)參數(shù)信號(hào)的某個(gè)參數(shù)和幾個(gè)參數(shù)無法預(yù)知無法預(yù)知或無法完全預(yù)知叫隨機(jī)信號(hào)?；驘o法完全預(yù)知叫隨機(jī)信號(hào)。通信系統(tǒng)中傳輸?shù)亩际峭ㄐ畔到y(tǒng)中傳輸?shù)亩际请S機(jī)信號(hào)！

6、隨機(jī)信號(hào)！11第三節(jié)第三節(jié) 模擬調(diào)制系統(tǒng)模擬調(diào)制系統(tǒng)為什么要調(diào)制？為什么要調(diào)制？ 由于低頻部分信道傳輸特性不理想，由于低頻部分信道傳輸特性不理想，直接傳輸基帶信號(hào)會(huì)引起嚴(yán)重失真。直接傳輸基帶信號(hào)會(huì)引起嚴(yán)重失真。 通過對(duì)基帶信號(hào)的調(diào)制，將基帶信號(hào)的頻通過對(duì)基帶信號(hào)的調(diào)制，將基帶信號(hào)的頻譜移到有利于信道傳輸?shù)母哳l段。從而提高信譜移到有利于信道傳輸?shù)母哳l段。從而提高信號(hào)傳輸質(zhì)量。號(hào)傳輸質(zhì)量。問題問題解決辦法解決辦法12)cos()(00tAtc13調(diào)制調(diào)制器器已調(diào)信號(hào)已調(diào)信號(hào)s(s(t t) )調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)m(m(t t) )141516m (t)101+m (t)17101+m (t) 則有調(diào)

7、幅信號(hào)：則有調(diào)幅信號(hào)： s (t) = 1+m (t)Acos 0t，式中，式中， 1+m (t) 0，即，即s (t) 的包絡(luò)是非負(fù)的包絡(luò)是非負(fù)的。的。= =182.解調(diào)基本原理解調(diào)基本原理如果從調(diào)制信號(hào)中還原出基帶信號(hào)。如果從調(diào)制信號(hào)中還原出基帶信號(hào)。包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波整整流流器器低通濾波器低通濾波器 包絡(luò)檢波器解調(diào)調(diào)幅信號(hào)包絡(luò)檢波器解調(diào)調(diào)幅信號(hào)除掉調(diào)制信號(hào)下面一半除掉調(diào)制信號(hào)下面一半濾除高頻載波濾除高頻載波19五、角度調(diào)制五、角度調(diào)制1.調(diào)制基本原理調(diào)制基本原理)cos()(cos)(00tAtAtc角度調(diào)制波形角度調(diào)制波形 i202. 角度調(diào)制信號(hào)的接收角度調(diào)制信號(hào)的接收 信道中衰落及信

8、道中衰落及噪聲噪聲對(duì)于對(duì)于信號(hào)角度信號(hào)角度（頻（頻率和相位）的影響與率和相位）的影響與振幅振幅相比要小得多。相比要小得多。其抗干擾能力較強(qiáng)。其抗干擾能力較強(qiáng)。21模擬調(diào)制模擬調(diào)制線性調(diào)制線性調(diào)制非線性調(diào)制非線性調(diào)制(角度調(diào)制角度調(diào)制)振幅調(diào)制振幅調(diào)制AMAM雙邊帶雙邊帶DSBDSB調(diào)制調(diào)制單邊帶單邊帶SSBSSB調(diào)制調(diào)制殘留邊帶殘留邊帶VSBVSB調(diào)制調(diào)制相位調(diào)制相位調(diào)制頻率調(diào)制頻率調(diào)制小結(jié)小結(jié)22第四節(jié)第四節(jié) 模擬信號(hào)的數(shù)字化模擬信號(hào)的數(shù)字化模 擬模 擬信號(hào)信號(hào)s(t)模擬信號(hào)的抽樣模擬信號(hào)的抽樣1.抽樣抽樣232.量量化化圖4.3.1 抽樣信號(hào)的量化24量化的兩種方法：量化的兩種方法：四舍

9、五入四舍五入 截尾截尾如：如：3.14和和3.6只能按整數(shù)量化只能按整數(shù)量化四舍五入四舍五入 截尾截尾3、 43、 33. 編碼編碼數(shù)字信號(hào)都是二進(jìn)制表示數(shù)字信號(hào)都是二進(jìn)制表示25圖4.3.1 抽樣信號(hào)的量化1 12 23 34 45 56 67 7261: 3.15-3-0111: 3.15-3-0112: 3.96-4-1002: 3.96-4-1003: 5.00-5-1013: 5.00-5-1014: 6.38-6-1104: 6.38-6-1105: 6.80-7-1115: 6.80-7-1116: 6.42-6-1106: 6.42-6-11027第五節(jié)第五節(jié) 基帶數(shù)字信號(hào)的表

10、示和傳輸基帶數(shù)字信號(hào)的表示和傳輸 0 1 0 1 1 0 0 0 1-V0+V+V+V0+V-V0(a)(b)(c)(d)(e)(a) (a) 單極性波形單極性波形 (b)(b)雙極性波形雙極性波形 (c)(c)單極性歸零波形單極性歸零波形 (d)(d)雙極性歸零波形雙極性歸零波形(e)(e)差分波形差分波形28-V多電平波形多電平波形0+V+3V-3V 抗誤碼能力抗誤碼能力不同的波形有不同的不同的波形有不同的功率譜功率譜傳輸效率傳輸效率29信信 源源發(fā)送端發(fā)送端接收端接收端信道編碼信道編碼調(diào)調(diào) 制制信信 道道壓縮編碼壓縮編碼解解 調(diào)調(diào)信信 宿宿保密解碼保密解碼信道解碼信道解碼壓縮解碼壓縮解碼

11、保密編碼保密編碼噪聲噪聲同步同步信 源 編信 源 編碼碼信 源 解信 源 解碼碼2. 基帶數(shù)字信號(hào)的傳輸基帶數(shù)字信號(hào)的傳輸30第六節(jié)第六節(jié) 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)TtttAts0)cos()()(0”時(shí)。當(dāng)發(fā)送“”時(shí)當(dāng)發(fā)送“00,1)(AtA1 1、表示式：、表示式：10131110T”時(shí)當(dāng)發(fā)送“”時(shí)當(dāng)發(fā)送“0)cos(1)cos()(0011tAtAts1 1、表示式：、表示式：二、二、 二進(jìn)制頻移鍵控二進(jìn)制頻移鍵控(2FSK)(2FSK)32)cos()(0tAts”時(shí)當(dāng)發(fā)送“”時(shí)當(dāng)發(fā)送“100”時(shí)當(dāng)發(fā)送“”時(shí)當(dāng)發(fā)送“1)cos(0)cos()(00tAtAts”時(shí)當(dāng)發(fā)送“”時(shí)當(dāng)發(fā)送“1

12、cos0cos)(00tAtAts1.1.表示式：表示式：33TTT“1”“1”“0”(c)(d)TTT(a)(b)“1”“0”“1”34 要實(shí)現(xiàn)信號(hào)的正確傳輸，要求要實(shí)現(xiàn)信號(hào)的正確傳輸，要求收、收、發(fā)發(fā)之間要有協(xié)調(diào)的時(shí)間關(guān)系。之間要有協(xié)調(diào)的時(shí)間關(guān)系。 載波同步載波同步數(shù)字信號(hào)同步數(shù)字信號(hào)同步位同步位同步幀同步（字同步）幀同步（字同步）網(wǎng)同步網(wǎng)同步35幀頭幀頭時(shí)鐘時(shí)鐘數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1 1 1 036 群同步序列群同步序列. 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 群同步碼元群同步碼元群同步碼元群同步碼元群同步碼元群同步碼元信號(hào)碼元群信號(hào)碼元群信號(hào)碼元群信號(hào)碼元群群同步碼元群同步碼元信號(hào)碼元群信號(hào)碼元

13、群PPP37 當(dāng)通信是在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間進(jìn)行時(shí)，必須在當(dāng)通信是在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間進(jìn)行時(shí)，必須在網(wǎng)內(nèi)建立一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，稱為網(wǎng)同步。網(wǎng)內(nèi)建立一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，稱為網(wǎng)同步。通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)ABCDEF38第八節(jié)第八節(jié) 多路復(fù)用和多址技術(shù)多路復(fù)用和多址技術(shù)39(a) (a) 發(fā)送端原理方框圖發(fā)送端原理方框圖4.3 7.4 kHz8.3 11.4 kHz4 kHz12 kHz8 kHz多路信號(hào)輸出多路信號(hào)輸出相乘相乘帶通帶通低通低通話音輸入話音輸入1 1f1相乘相乘帶通帶通低通低通話音輸入話音輸入2 2f2相乘相乘帶通帶通低通低通話音輸入話音輸入3 3f3300 3400 Hz300 3,400 Hz300

14、 3,400 Hz12.3 15.4 kHz1 頻分復(fù)用頻分復(fù)用 404 kHz4 kHz8 kHz8 kHz12 kHz12 kHz基帶語音基帶語音信號(hào)信號(hào)300 3,400 Hz4.3 7.4kHz8.3 11.4kHz12.3 15.4 kHzf0多路信號(hào)輸入多路信號(hào)輸入(b)(b)接收端原理方框圖接收端原理方框圖話音輸出話音輸出1話音輸出話音輸出2話音輸出話音輸出3相乘相乘低通低通帶通帶通f1相乘相乘低通低通帶通帶通f1相乘相乘低通低通帶通帶通f14.3 7.4 kHz8.3 11.4 kHz12.3 15.4 kHz3400 Hz3400 Hz3400 Hz8 kHz12 kHz4

15、kHz412 時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用 NNsi(t)低通低通1低通低通2低通低通N信道信道低通低通1低通低通2低通低通Ns1(t)s2(t)1幀幀T/NT+T/N2T+T/N3T+T/N同步旋轉(zhuǎn)開關(guān)同步旋轉(zhuǎn)開關(guān)s1(t)s2(t)s2(t)s1(t)sN(t)sN(t)時(shí)隙時(shí)隙1旋轉(zhuǎn)開關(guān)采集到的信號(hào)旋轉(zhuǎn)開關(guān)采集到的信號(hào)信號(hào)信號(hào)s1(t)的采樣的采樣信號(hào)信號(hào)s2(t)的采樣的采樣時(shí)分多路復(fù)用原理時(shí)分多路復(fù)用原理423 碼分復(fù)用（了解）碼分復(fù)用（了解）1) 基本原理基本原理a)自相關(guān)系數(shù)定義：自相關(guān)系數(shù)定義：11( , )Ni iix xxxNb)互相關(guān)系數(shù)定義：互相關(guān)系數(shù)定義：NiiiyxNyx11)

16、,(43b)碼組正交碼組正交兩組碼互相關(guān)為兩組碼互相關(guān)為0，為正交充要條件。，為正交充要條件。) 1, 1, 1, 1() 1, 1, 1, 1() 1, 1, 1, 1() 1, 1, 1, 1(4321ssss0000-1+1+1+1+1-1-1-1s3s1s2s4正交碼組正交碼組tttt44四路碼分復(fù)用原理方框圖：四路碼分復(fù)用原理方框圖： mi sis1m4 s2m4 s3m4 s4m4 積分積分m1m2m3m4s4 s2 s1 s3 積分積分積分積分積分積分45 頻分多址是指將給定的頻譜資源劃分頻分多址是指將給定的頻譜資源劃分為若干個(gè)為若干個(gè)等間隔的頻道等間隔的頻道( (或稱信道或稱信

17、道) )供不同供不同的用戶使用。的用戶使用。4647 時(shí)分多址是指把時(shí)間分割成周期性的時(shí)分多址是指把時(shí)間分割成周期性的幀幀， 每一幀再分割成若干個(gè)每一幀再分割成若干個(gè)時(shí)隙時(shí)隙(無論幀無論幀或時(shí)隙都是互不重疊的或時(shí)隙都是互不重疊的)。484950第二章第二章 光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 光纖通信發(fā)展的歷史光纖通信發(fā)展的歷史一、光通信的啟蒙一、光通信的啟蒙烽火臺(tái)烽火臺(tái)51目視光通信目視光通信旗語旗語航海航海F1F1的旗語的旗語白色旗白色旗表示跑道上有緩慢移動(dòng)的車輛表示跑道上有緩慢移動(dòng)的車輛紅色旗紅色旗表示比賽已停止表示比賽已停止黑色旗黑色旗表示指定的賽車下次通過修理站時(shí)表示指定的賽車下次

18、通過修理站時(shí)要停車要停車黃底紅道旗黃底紅道旗意思是告訴車手跑道較滑意思是告訴車手跑道較滑52光通信的三要素：光源；傳輸介質(zhì)；光檢測(cè)；光通信的三要素：光源；傳輸介質(zhì)；光檢測(cè)；缺點(diǎn)缺點(diǎn)：大氣干擾；距離帶寬有限；通信兩點(diǎn)必：大氣干擾；距離帶寬有限；通信兩點(diǎn)必須直線可見須直線可見光纖通信呼之欲出！光纖通信呼之欲出！二、現(xiàn)代光纖通信二、現(xiàn)代光纖通信1、光纖通信的關(guān)鍵問題、光纖通信的關(guān)鍵問題a a、低損耗的光纖；、低損耗的光纖；b b、高可靠、長壽命的光源及高響應(yīng)的光檢、高可靠、長壽命的光源及高響應(yīng)的光檢測(cè)器件；測(cè)器件；c c、光測(cè)量及光纖連接技術(shù)；、光測(cè)量及光纖連接技術(shù)；532、傳輸介質(zhì)、傳輸介質(zhì) 光透

19、過玻璃功率損耗一半（相當(dāng)于光透過玻璃功率損耗一半（相當(dāng)于3 3分貝）分貝）的長度：的長度：普通玻璃幾厘米普通玻璃幾厘米高級(jí)光學(xué)玻璃幾米高級(jí)光學(xué)玻璃幾米光纖（光纖（20dB/Km）150米米 1974 1974年美國貝爾研究所使光纖損耗降低到年美國貝爾研究所使光纖損耗降低到1 1分貝公里（分貝公里（實(shí)用化光纖實(shí)用化光纖）543、光源、光源 1977 1977年貝爾研究所和日本的電報(bào)電話公司年貝爾研究所和日本的電報(bào)電話公司幾乎同時(shí)研制出幾乎同時(shí)研制出壽命達(dá)壽命達(dá)100100萬小時(shí)萬小時(shí)的半導(dǎo)體激的半導(dǎo)體激光器，從而有了真正實(shí)用的激光器。光器，從而有了真正實(shí)用的激光器。譜寬度窄，方向性極好，亮度極高

20、譜寬度窄，方向性極好，亮度極高光纖通信已是各種通信網(wǎng)的光纖通信已是各種通信網(wǎng)的主要傳輸主要傳輸方式方式55第二節(jié)第二節(jié) 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)光纖通信的優(yōu)點(diǎn)一、允許頻帶很寬，傳輸容量大（了解）一、允許頻帶很寬，傳輸容量大（了解）C=BLog2(1+S/N)B B是信道頻帶寬度（簡(jiǎn)稱帶寬）是信道頻帶寬度（簡(jiǎn)稱帶寬）S S是信號(hào)功率譜密度是信號(hào)功率譜密度N N是信道噪聲功率譜密度是信道噪聲功率譜密度C C是信道容量是信道容量二、損耗很小，中繼距離很長二、損耗很小，中繼距離很長三、重量輕、體積小三、重量輕、體積小四、泄露小，保密性能好四、泄露小，保密性能好56五、節(jié)約有色金屬，有利于資源合理使用五、節(jié)約有色

21、金屬，有利于資源合理使用石英（主要成分是二氧化硅），砂子石英（主要成分是二氧化硅），砂子六、抗電磁干擾性能好六、抗電磁干擾性能好第一是光纖是第一是光纖是絕緣體絕緣體，不怕雷電和高壓，不怕雷電和高壓，不受電磁干擾；不受電磁干擾；第二是光纖中傳輸?shù)氖堑诙枪饫w中傳輸?shù)氖穷l率很高的光波頻率很高的光波，而各種干擾的頻率一般都比較低，所以它而各種干擾的頻率一般都比較低，所以它不能干擾頻率比它高的多的光波。不能干擾頻率比它高的多的光波。57第三節(jié)第三節(jié) 光纖通信系統(tǒng)的基本組成光纖通信系統(tǒng)的基本組成光中繼站光中繼站58一、光發(fā)射端機(jī)的功能電一、光發(fā)射端機(jī)的功能電/ /光或光或E/OE/O轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換光端機(jī)由光源

22、、驅(qū)動(dòng)器和調(diào)制器組成。光端機(jī)由光源、驅(qū)動(dòng)器和調(diào)制器組成。59二、光纖、光纜二、光纖、光纜光纖的加工光纖的加工光纖的傳導(dǎo)光纖的傳導(dǎo)利用全反射利用全反射60影響光信號(hào)質(zhì)量的兩大因素：影響光信號(hào)質(zhì)量的兩大因素： 損耗和色散損耗和色散損耗損耗導(dǎo)致收不到光信號(hào)導(dǎo)致收不到光信號(hào)色散色散導(dǎo)致導(dǎo)致光脈沖展寬，產(chǎn)生誤碼。光脈沖展寬，產(chǎn)生誤碼。0 1 01 1 161多根光纖加工成光纜多根光纖加工成光纜62三、光中繼站三、光中繼站目的：放大傳輸中減弱的光信號(hào)目的：放大傳輸中減弱的光信號(hào)方法：方法：弱光信號(hào)弱光信號(hào)弱電信號(hào)弱電信號(hào)強(qiáng)電信號(hào)強(qiáng)電信號(hào)強(qiáng)光信號(hào)強(qiáng)光信號(hào)接收接收放大放大發(fā)射發(fā)射四、光接收四、光接收光信號(hào)光信

23、號(hào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為為電信號(hào)電信號(hào)63第三節(jié)第三節(jié) 光纖通信的未來光纖通信的未來孤子通信孤子通信與與全光通信全光通信孤子通信：使光脈沖展寬程度最小。孤子通信：使光脈沖展寬程度最小。全光通信：使整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)全光化。全光通信：使整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)全光化。 不再采用電不再采用電/光和光光和光/電轉(zhuǎn)換，傳輸信號(hào)媒電轉(zhuǎn)換，傳輸信號(hào)媒質(zhì)只有光纖。質(zhì)只有光纖。64第三章第三章 移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)通信系統(tǒng)一、移動(dòng)通信的定義一、移動(dòng)通信的定義公用電話網(wǎng)無線電尋呼控制中心及主發(fā)射臺(tái)用戶回路發(fā)射臺(tái)發(fā)射臺(tái)通信雙方至少有一方在通信雙方至少有一方在移動(dòng)移動(dòng)中進(jìn)行信號(hào)傳輸。中進(jìn)行信號(hào)傳輸。65二、二、 移動(dòng)通信的特點(diǎn)移動(dòng)通信的特點(diǎn)1、移動(dòng)通信

24、必須利用無線電波進(jìn)行信息傳輸、移動(dòng)通信必須利用無線電波進(jìn)行信息傳輸 （1 1）、通信中的用戶可以在一定范圍）、通信中的用戶可以在一定范圍內(nèi)內(nèi)自由活動(dòng)自由活動(dòng)。 如何如何定位定位用戶的位置？如何用戶的位置？如何傳遞呼叫傳遞呼叫？劃分小區(qū)劃分小區(qū)位置登記位置登記位置更新位置更新尋呼尋呼鑒權(quán)、加密鑒權(quán)、加密提供業(yè)務(wù)信道提供業(yè)務(wù)信道66（2 2）、）、 移動(dòng)通信的運(yùn)行環(huán)境十分復(fù)雜，會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)通信的運(yùn)行環(huán)境十分復(fù)雜，會(huì)產(chǎn)生“多徑效應(yīng)多徑效應(yīng)”。并且會(huì)受到地形、。并且會(huì)受到地形、 地物的遮蔽而地物的遮蔽而發(fā)生發(fā)生“陰影效應(yīng)陰影效應(yīng)”。yxSi(t)基站天線i移動(dòng)臺(tái)接收移動(dòng)臺(tái)接收N N條路徑信號(hào)條路徑信號(hào)多

25、譜勒效應(yīng)多譜勒效應(yīng)多徑效應(yīng)多徑效應(yīng)67 （3）、移動(dòng)通信常常在快速移動(dòng)中進(jìn)行，）、移動(dòng)通信常常在快速移動(dòng)中進(jìn)行， 這會(huì)引起多普勒（這會(huì)引起多普勒（Doppler）頻移）頻移“多普勒效多普勒效應(yīng)應(yīng)”。 收發(fā)兩端有相對(duì)速度，使通信電波頻率發(fā)生變化收發(fā)兩端有相對(duì)速度，使通信電波頻率發(fā)生變化 無線電波經(jīng)多條路徑到達(dá)接收端，由于各無線電波經(jīng)多條路徑到達(dá)接收端，由于各電波相位不一致會(huì)引起合成電場(chǎng)強(qiáng)度隨機(jī)起電波相位不一致會(huì)引起合成電場(chǎng)強(qiáng)度隨機(jī)起伏。伏。多徑效應(yīng)多徑效應(yīng) 地形、地物對(duì)信號(hào)的遮蔽引起信號(hào)大大衰地形、地物對(duì)信號(hào)的遮蔽引起信號(hào)大大衰減。減。陰影效應(yīng)陰影效應(yīng)68 3 3 移動(dòng)通信可以利用的頻譜資源移動(dòng)通信可以利用的頻譜資源非常有限非常有限，而，而移動(dòng)通信移動(dòng)通信業(yè)務(wù)量業(yè)務(wù)量的需求卻的需求卻與日俱增與日俱增。開辟和啟用開辟和啟用新的頻段新的頻段 研究各種研究各種新技術(shù)和新措施新技術(shù)和新措施， 提高頻譜提高頻譜利用率。利用率。69 4 移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣，移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣， 網(wǎng)絡(luò)管理和控制必須有效。網(wǎng)絡(luò)管理和控制必須有效。 5 移動(dòng)通信設(shè)備移動(dòng)通信設(shè)備(主要是移動(dòng)臺(tái)主要是移動(dòng)臺(tái))必須適必須適于在移動(dòng)環(huán)境中使用。于在移動(dòng)環(huán)境中使用。三三 移動(dòng)通信市場(chǎng)狀況移動(dòng)通信市場(chǎng)狀況到到2008年移動(dòng)電話用戶共計(jì)年移動(dòng)電話用戶共計(jì)6.4億戶億戶 其中中國移動(dòng)上半年其中中國移動(dòng)上半