備用12和13節(jié)微電子技術(shù)與通信技術(shù)

1、.：.； 本文由王小芳627奉獻(xiàn) ppt文檔能夠在WAP端閱讀體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 第1.2和1.3節(jié) 和 節(jié) 微電子技術(shù)與通訊技術(shù) 電子信息技術(shù) 現(xiàn)代信息技術(shù)的特點(diǎn)： 現(xiàn)代信息技術(shù)的特點(diǎn)： 的特點(diǎn) 子技術(shù)： 采用電(光)子技術(shù)： 采用電 采用 以計(jì)算機(jī)為根底computer_based 為根底 以計(jì)算機(jī)為根底 computer_based 以軟件為中心software_centric 為中心 以軟件為中心 software_centric ? 現(xiàn)代信息技術(shù)領(lǐng)域： 現(xiàn)代信息技術(shù)領(lǐng)域： 微電子、通訊、廣播、計(jì)算機(jī)、 微電子、 微電子 通訊、廣播、計(jì)算機(jī)、 遙感

2、遙測、自動(dòng)控制、 遙感遙測、自動(dòng)控制、機(jī)器人等 馬虎成 1 信息技術(shù)三大根底技術(shù) 信息技術(shù)三大根底技術(shù) 1. 微電子技術(shù) 微電子技術(shù) 技術(shù)集成電路 集成電路 2. 通訊技術(shù) 通訊系統(tǒng) 通訊技術(shù) 通訊系統(tǒng) 3. 計(jì)算機(jī)技術(shù) 計(jì)算機(jī)技術(shù) 技術(shù)數(shù)字技術(shù) 數(shù)字技術(shù) 馬虎成 2 1.2 微電子技術(shù) 1.2.1 微電子技術(shù)與集成電路 微電子技術(shù)： 微電子技術(shù)： 集成電路為中心的微電子技術(shù)是在電子電 以集成電路為中心的微電子技術(shù)是在電子電 路和系統(tǒng)的超小型化 微型化過程中逐漸構(gòu)成和 超小型化和 路和系統(tǒng)的超小型化和微型化過程中逐漸構(gòu)成和 開展起來的。 開展起來的。 馬虎成 3 電子電路運(yùn)用的根底元件的演化:

3、 電子電路運(yùn)用的根底元件的演化: 元件的演化 真空電子管 晶體管 中小規(guī)模集成電路 大規(guī)模超大規(guī)模集成電路 馬虎成 4 電子電路運(yùn)用的根底元件的演化 真空電子管 在這個(gè)階段產(chǎn)生了廣播、 在這個(gè)階段產(chǎn)生了廣播、電 無線電通訊、儀器儀表、 視、無線電通訊、儀器儀表、自 動(dòng)化技術(shù)和第一代 第一代電子計(jì)算機(jī) 動(dòng)化技術(shù)和第一代電子計(jì)算機(jī) ? 晶體管 1948年發(fā)明，再加上印制 年發(fā)明， 年發(fā)明 電路組裝技術(shù)的運(yùn)用， 電路組裝技術(shù)的運(yùn)用，使電子電 路在小型化方面前進(jìn)了一大步， 路在小型化方面前進(jìn)了一大步， 產(chǎn)生了第二代 第二代計(jì)算機(jī) 產(chǎn)生了第二代計(jì)算機(jī) 馬虎成 5 電子電路運(yùn)用的根底元件的演化 集成電路(

4、Integrated ? 集成電路 Circuit，簡稱 ： ，簡稱IC)： 這是20世紀(jì) 年代出現(xiàn) 這是 世紀(jì)50年代出現(xiàn)， 世紀(jì) 年代出現(xiàn)， 半導(dǎo)體單晶片作為資料 作為資料， 以半導(dǎo)體單晶片作為資料，經(jīng)平 面工藝加工制造， 大量晶體管、 面工藝加工制造，將大量晶體管、 電阻等元器件及互連線構(gòu)成的電 電阻等元器件及互連線構(gòu)成的電 子線路集成在基片上， 子線路集成在基片上，構(gòu)成的一 小規(guī)模集成電路 微型化的電路或系統(tǒng)。 個(gè)微型化的電路或系統(tǒng)。 現(xiàn)代集成電路運(yùn)用的半導(dǎo) 體資料通常是硅 體資料通常是硅(Si)，也可以是 ， 化合物半導(dǎo)體如砷化鎵 如砷化鎵(GaAs) 化合物半導(dǎo)體如砷化鎵 等。 集

5、成電路的特點(diǎn) 特點(diǎn)是 體積小， 集成電路的特點(diǎn)是：體積小， 分量輕，可靠性高。 分量輕，可靠性高。 超大規(guī)模集成電路 馬虎成 6 集成電路的規(guī)模 根據(jù)所包含的晶體管數(shù)目分為： 根據(jù)所包含的晶體管數(shù)目分為： 集成電路規(guī)模 小規(guī)模集成電路SSI 規(guī)模集成電路 中規(guī)模集成電路MSI 規(guī)模集成電路 大規(guī)模集成電路LSI 規(guī)模集成電路 超大規(guī)模集成電路 超大規(guī)模集成電路VLSI 規(guī)模集成電路 極大規(guī)模集成電路 極大規(guī)模集成電路ULSI 規(guī)模集成電路 馬虎成 集成度個(gè)電子元件 集成度個(gè)電子元件 100 1003000 300010萬 萬 10萬100萬 萬 萬 100萬 萬 7 集成電路分類 根據(jù)所用晶體

6、管構(gòu)造 電路和工藝分為 所用晶體管構(gòu)造、 分為： ? 根據(jù)所用晶體管構(gòu)造、電路和工藝分為： 雙極型 雙極型Bipolar集成電路 金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS) 集成電路 金屬-氧化物-半導(dǎo)體 雙極金屬-氧化物-半導(dǎo)體集成電路 集成電路( 雙極金屬-氧化物-半導(dǎo)體集成電路(Bi-MOS)等 等 ? 根據(jù)集成電路的功能分為： 根據(jù)集成電路的功能分為： 集成電路的功能分為 數(shù)字集成電路 如邏輯電路、存儲(chǔ)器、微處置器、 集成電路(如邏輯電路 數(shù)字集成電路 如邏輯電路、存儲(chǔ)器、微處置器、 微控制器、數(shù)字信號(hào)處置器等) 微控制器、數(shù)字信號(hào)處置器等 模擬集成電路 又稱為線性電路，如信號(hào)放大器、 集成電路(

7、又稱為線性電路 模擬集成電路 又稱為線性電路，如信號(hào)放大器、 功率放大器等) 功率放大器等 ? 根據(jù)用途分為： 根據(jù)用途分為： 用途分為 通用集成電路 通用集成電路 公用集成電路 集成電路 公用集成電路ASIC 馬虎成 8 微電子技術(shù)與集成電路 集成電路芯片 是微電子技術(shù)的結(jié)晶 ， 它們是 集成電路芯片是微電子技術(shù)的結(jié)晶 集成電路芯片 是微電子技術(shù)的結(jié)晶， 計(jì)算機(jī)的中心。 計(jì)算機(jī)的中心。 馬虎成 9 微電子技術(shù)與集成電路 集成電路是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)和信息社會(huì)的根底 集成電路是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)和信息社會(huì)的 是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)和信息社會(huì)的根底 ? 集成電路是改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的中心技術(shù) 集成電路是改造和提升傳

8、統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的中心技術(shù) 是改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的 2000年世界半導(dǎo)體產(chǎn)值達(dá) 年世界半導(dǎo)體產(chǎn)值達(dá)2000億美圓 億美圓 年世界半導(dǎo)體產(chǎn)值達(dá) 電子信息產(chǎn)品市場總額超越1萬億美圓 電子信息產(chǎn)品市場總額超越 萬億美圓 ? 據(jù)預(yù)測：未來十年內(nèi)世界半導(dǎo)體的年平均增長 據(jù)預(yù)測： 率將達(dá)15%以上 ， 2021年全世界半導(dǎo)體的年 以上， 率將達(dá) 以上 年全世界半導(dǎo)體的年 銷售額可到達(dá)60008000億美圓，將支持 億美圓， 銷售額可到達(dá) 億美圓 將支持45 萬億美圓的電子配備市場。 萬億美圓的電子配備市場。 馬虎成 10 集成電路的制造 集成電路的制造： 集成電路的制造：400多道工序 多道工序 硅平面工藝 硅襯底

9、 晶圓 剔除、分類 剔除、 芯片 封裝 集成電路 廢品測試 廢品 馬虎成 11 集成電路的開展趨勢 集成電路的任務(wù)速度 集成電路的任務(wù)速度 主要取決于組成邏輯門電路的晶體管的尺寸 晶體管的尺寸， 主要取決于組成邏輯門電路的晶體管的尺寸， 晶體管的尺寸越小，其極限任務(wù)頻率越高， 晶體管的尺寸越小 ，其極限任務(wù)頻率越高， 門 電路的開關(guān)速度就越快。芯片上電路元件的線 電路的開關(guān)速度就越快 。 芯片上 電路元件的線 越細(xì)， 條 越細(xì)， 一樣面積的晶片可包容的晶體管就越 多，功能就越強(qiáng)，速度也越快。 功能就越強(qiáng)，速度也越快。 馬虎成 12 集成電路的開展趨勢 提高集成度，關(guān)鍵在減少門電路面積 提高集成

10、度， ? 集成電路特點(diǎn)：體積小、分量輕、可靠性高 集成電路特點(diǎn)：體積小、分量輕、 ? Moore定律 Moore定律 單塊集成電路的集成度平均每18 個(gè)月 個(gè)月翻一 單塊集成電路的集成度平均每 24個(gè)月翻一 番 Gordon E.Moore,1965年 Gordon E.Moore,1965年 Intel公司開創(chuàng)人 Intel公司開創(chuàng)人 馬虎成 13 集成電路的開展趨勢 Intel公司 年來微處置器集成度的開展 公司30年來微處置器集成度的開展 公司 晶體管數(shù) Pentium 4 Pentium III 10,000,000 100,000,000 Pentium II Pentium 1,0

11、00,000 80386 80286 80486 100,000 8086 8080 8008 4004 10,000 1,000 1970 1975 1980 1985 馬虎成 1990 1995 2000 14 小插曲 讓我們先來簡單了解一下英特爾在微處置器的歷史?，F(xiàn)實(shí)上，英特爾的第一 款微處置器4004僅僅集成了2300個(gè)晶體管，而到今天，酷睿?2雙核 處置器在 143 平方毫米的硅核尺寸上卻擁有了超越 2.91 億個(gè)晶體管，平均 每平方毫米近200萬個(gè)晶體管 假設(shè)我們用一元硬幣來代表酷睿?2雙核處置器上的每個(gè)晶體管會(huì)是 一個(gè)什么樣子？哈哈，通知他，假設(shè)把硬幣一個(gè)一個(gè)疊起來，整個(gè)高 度將

12、到達(dá) 457 公里！ 假設(shè)把這些硬幣一個(gè)挨一個(gè)的平鋪開呢？知道 嗎？這段間隔 可是比北京到拉薩3100公里的間隔 還要長。 ? 假設(shè)我們用一粒米來代表酷睿?2雙核處置器里的晶體管呢？可以先 做這樣一個(gè)假設(shè)，一碗米飯為45克，一粒米是0.03克，也就是說每碗 米飯有1500粒米，那么，這個(gè)時(shí)候，代表著酷睿?2雙核處置器里的 晶體管的這些米粒，就曾經(jīng)足夠供應(yīng)薩摩亞群島上一切的 17.7 萬居 民每人一碗米飯！ 馬虎成 15 集成電路技術(shù)的開展趨勢 年度 年度年 工藝( m) 工藝(m) 晶體管( 晶體管(M) 時(shí)鐘頻率( 時(shí)鐘頻率(GHz) 面積( 面積(mm2) 連線層數(shù) 晶圓直徑(mm 晶圓直

13、徑 mm) mm 引腳數(shù)目 功耗 功耗w 1999 0.18 23.8 1.2 340 6 300 700 90 馬虎成 2001 0.13 47.6 1.6 340 7 300 2004 0.09 2.0 390 8 350 957 130 2021 0.06 539 2.655 468 9 400 2021 0.014 3500 10 901 10 450 3350 183 16 集成電路的開展趨勢 目前集成電路消費(fèi)的主流技術(shù)： 目前集成電路消費(fèi)的主流技術(shù)： 12吋晶圓、0.18微米工藝，并正在向14吋晶圓、 吋晶圓、 微米工藝， 14吋晶圓 吋晶圓 微米工藝 并正在向14吋晶圓、 09微

14、米工藝過渡 0.09微米工藝過渡 Intel P4：已采用0.13m工藝制造消費(fèi) 已采用0 13m工藝制造消費(fèi) m ? AMD：有采用0.13m工藝制造消費(fèi)的CPU AMD：有采用0 13m工藝制造消費(fèi)的CPU m工藝制造消費(fèi)的 ? 1m微米 1/1,000,000米 m微米 1/1,000,000 微米 ? 美國半導(dǎo)體協(xié)會(huì)(SIA)預(yù)測，到2021年將能到達(dá) 美國半導(dǎo)體協(xié)會(huì)(SIA)預(yù)測， 2021年將能到達(dá) (SIA)預(yù)測 18吋晶圓和0.070.05微米的工藝 吋晶圓和0.07 微米的工藝。 18吋晶圓和0.070.05微米的工藝。在未來十 年時(shí)間里，集成電路的技術(shù)還將繼續(xù)遵照Moore

15、 年時(shí)間里，集成電路的技術(shù)還將繼續(xù)遵照Moore 定律得到進(jìn)一步的開展 馬虎成 17 集成電路的開展趨勢 光子計(jì)算機(jī) 光可以像電一樣來傳送信息， 光可以像電一樣來傳送信息，甚至效果更 而且， 好。而且，更重要的一個(gè)特點(diǎn)在于它不會(huì)和周 圍環(huán)境發(fā)生相互關(guān)擾的作用。 圍環(huán)境發(fā)生相互關(guān)擾的作用。由于當(dāng)電子計(jì)算 機(jī)芯片越來越趨向于0.18m 0.18m時(shí) 機(jī)芯片越來越趨向于0.18m時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生很多 的問題,而光子計(jì)算機(jī)就可以防止。 的問題,而光子計(jì)算機(jī)就可以防止。 光子計(jì) 算機(jī)是一種由光信號(hào)進(jìn)展數(shù)字運(yùn)算、邏輯操作、 算機(jī)是一種由光信號(hào)進(jìn)展數(shù)字運(yùn)算、邏輯操作、 信息存貯和處置的新型計(jì)算機(jī)。它由激光器、

16、信息存貯和處置的新型計(jì)算機(jī)。它由激光器、 光學(xué)反射鏡、透鏡、 光學(xué)反射鏡、透鏡、濾波器等光學(xué)元件和設(shè)備 構(gòu)成， 構(gòu)成，靠激光束進(jìn)入反射鏡和透鏡組成的陣列 進(jìn)展信息處置，以光子替代電子， 進(jìn)展信息處置，以光子替代電子，光運(yùn)算替代 電運(yùn)算。光的并行、高速， 電運(yùn)算。光的并行、高速，天然地決議了光子 計(jì)算機(jī)的并行處置才干很強(qiáng)， 計(jì)算機(jī)的并行處置才干很強(qiáng)，具有超高運(yùn)算速 度。光子計(jì)算機(jī)還具有與人腦類似的容錯(cuò)性， 光子計(jì)算機(jī)還具有與人腦類似的容錯(cuò)性， 系統(tǒng)中某一元件損壞或出錯(cuò)時(shí)， 系統(tǒng)中某一元件損壞或出錯(cuò)時(shí)，并不影響最終 的計(jì)算結(jié)果。 的計(jì)算結(jié)果。光子在光介質(zhì)中傳輸所呵斥的信 息畸變和失真極小，光傳輸、

17、 息畸變和失真極小，光傳輸、轉(zhuǎn)換時(shí)能量耗費(fèi) 和分發(fā)熱量極低， 和分發(fā)熱量極低，對(duì)環(huán)境條件的要求比電子計(jì) 算機(jī)低得多。 算機(jī)低得多。 馬虎成 18 集成電路的開展趨勢 量子計(jì)算機(jī) 這是運(yùn)用量子力學(xué)來設(shè)計(jì)的， 量子力學(xué)來設(shè)計(jì)的 這是運(yùn)用量子力學(xué)來設(shè)計(jì)的， 它們的特點(diǎn)是其潛在的運(yùn)算速度將 更大于電子計(jì)算機(jī)。從實(shí)際上說， 更大于電子計(jì)算機(jī)。從實(shí)際上說， 它們的速度提高可以說是沒有盡頭 的，由于量子計(jì)算技術(shù)可以在同一 時(shí)間內(nèi)執(zhí)行各種操作， 時(shí)間內(nèi)執(zhí)行各種操作，同時(shí)有足夠 的才干來完成如今電子計(jì)算機(jī)還很 難完成的義務(wù)， 難完成的義務(wù)，比如說完成密碼的 破譯和語音的識(shí)別等等。因此， 破譯和語音的識(shí)別等等。因

18、此，歐 洲曾經(jīng)成立了量子計(jì)算機(jī)研討所， 洲曾經(jīng)成立了量子計(jì)算機(jī)研討所， 如今估計(jì)， 如今估計(jì)，量子計(jì)算機(jī)能夠會(huì)在今 后的十五年左右出現(xiàn)。 后的十五年左右出現(xiàn)。 馬虎成 圖為一種可瞬間進(jìn) 行圖像數(shù)據(jù)計(jì)算的 光電計(jì)算機(jī) 19 集成電路的開展趨勢 分子計(jì)算機(jī) 如今曾經(jīng)開發(fā)出來一種能 夠由氮?dú)夂投然紒黹_動(dòng)和 封鎖的分子計(jì)算機(jī)， 封鎖的分子計(jì)算機(jī)，這種超高 速的微型計(jì)算機(jī)離現(xiàn)實(shí)曾經(jīng)很 近了。 近了。這種技術(shù)將會(huì)導(dǎo)致只需 要利用立體和光線就可以產(chǎn)生 新的、 新的、甚至可以思索的計(jì)算機(jī) 來處理目前晶體管的物理局限， 來處理目前晶體管的物理局限， 使得未來的計(jì)算機(jī)的功能大大 的添加，尺寸大大的減少。 的添

19、加，尺寸大大的減少。 馬虎成 20 集成電路的開展趨勢 生物計(jì)算機(jī) 實(shí)踐上就是隨著生物技術(shù)的開展， 實(shí)踐上就是隨著生物技術(shù)的開展，人們將模擬人的 大腦制造一種用基因?qū)W的機(jī)制來開發(fā)的新一代計(jì)算機(jī)。 基因?qū)W的機(jī)制來開發(fā)的新一代計(jì)算機(jī) 大腦制造一種用基因?qū)W的機(jī)制來開發(fā)的新一代計(jì)算機(jī)。 如今生物計(jì)算機(jī)的模型曾經(jīng)出來。 如今生物計(jì)算機(jī)的模型曾經(jīng)出來。以色列的科學(xué)家 制造了一個(gè)有能夠會(huì)比單個(gè)活細(xì)胞還要小的計(jì)算機(jī)的模 型。這么微小的計(jì)算機(jī)也能夠?qū)⒃谖覀兊捏w內(nèi)遨游，監(jiān) 這么微小的計(jì)算機(jī)也能夠?qū)⒃谖覀兊捏w內(nèi)遨游， 視我們的安康。 視我們的安康。也許會(huì)糾正它所發(fā) 現(xiàn)人體內(nèi)哪個(gè)地方脂肪的堆積， 現(xiàn)人體內(nèi)哪個(gè)地方脂肪

20、的堆積，幫 助處理問題。 助處理問題。其實(shí)每一個(gè)細(xì)胞實(shí)踐 上都是一個(gè)復(fù)雜的生物機(jī)件， 上都是一個(gè)復(fù)雜的生物機(jī)件，一個(gè) 系統(tǒng)。用這么一種仿生技術(shù)來制造 系統(tǒng)。 生物計(jì)算機(jī)。 生物計(jì)算機(jī)。 馬虎成 21 1.3 通訊技術(shù) IT相關(guān)國際機(jī)構(gòu) 馬虎成 22 相關(guān)國際機(jī)構(gòu)圖標(biāo) 馬虎成 23 1.3 通訊技術(shù)入門 ? ? ? ? 1.3.1 通訊的根本原理 1.3.2 模擬通訊與數(shù)字通訊 1.3.3 光纖通訊 1.3.4 無線通訊 1.3.5 挪動(dòng)通訊 馬虎成 24 1.3 通訊技術(shù)入門概述 通訊技術(shù)入門概述 馬虎成 25 現(xiàn)代通訊 現(xiàn)代通訊 ： 運(yùn)用電波或光波雙向傳送信息 現(xiàn)代通訊： 的技術(shù) 的技術(shù)電信

21、 telecommunication ? 留意：利用書、報(bào)、雜志、磁帶、光盤等 傳送信息均不屬于現(xiàn)代通訊的范圍。 馬虎成 26 1.3.1 通訊的根本原理 馬虎成 27 馬虎成 28 馬虎成 29 馬虎成 30 馬虎成 31 馬虎成 32 馬虎成 33 馬虎成 34 馬虎成 35 3. 多路復(fù)用 多路復(fù)用 為了提高線路利用率， 為了提高線路利用率，總是設(shè)法在一條傳輸 線路上，傳輸多個(gè)模擬信號(hào)例如，話路信息 線路上，傳輸多個(gè)模擬信號(hào)例如，話路信息 或數(shù)字信號(hào)，這就是多路復(fù)用。 或數(shù)字信號(hào)，這就是多路復(fù)用。 ? 多路復(fù)用技術(shù)通常有： 多路復(fù)用技術(shù)通常有 通常有： 頻分復(fù)用，時(shí)分復(fù)用，碼分復(fù)用， 頻

22、分復(fù)用，時(shí)分復(fù)用，碼分復(fù)用，波分復(fù)用 終端 終端 終端 終端 多路復(fù)用器 馬虎成 信道 終端 終端 多路復(fù)用器 終端 終端 36 多路復(fù)用根本概念 多路復(fù)用根本概念 頻分多路復(fù)用 頻分多路復(fù)用 將傳輸線路的頻帶分成 部分 將傳輸線路的頻帶分成N部分，每一個(gè) 頻帶分成 部分， 部分均可作為一個(gè)獨(dú)立的傳輸信道運(yùn)用。 部分均可作為一個(gè)獨(dú)立的傳輸信道運(yùn)用。這 樣在一對(duì)傳輸線路上可有N對(duì)話路信息傳送 對(duì)話路信息傳送， 樣在一對(duì)傳輸線路上可有 對(duì)話路信息傳送， 而每一對(duì)話路所占用的只是其中的一個(gè)頻段。 而每一對(duì)話路所占用的只是其中的一個(gè)頻段。 頻分制通訊又稱載波通訊， 頻分制通訊又稱載波通訊，它是模擬通

23、載波通訊 信的主要手段。 馬虎成 37 時(shí)分多路復(fù)用 時(shí)分多路復(fù)用 把一個(gè)傳輸通道進(jìn)展時(shí)間分割以傳送假設(shè)干話 把一個(gè)傳輸通道進(jìn)展時(shí)間分割以傳送假設(shè)干話 時(shí)間分割 路的信息。 路的信息。把N個(gè)話路設(shè)備接到一條公共的通道 個(gè)話路設(shè)備接到一條公共的通道 上，按一定的次序輪番的給各個(gè)設(shè)備分配一段使 用通道的時(shí)間。當(dāng)輪到某個(gè)設(shè)備時(shí)， 用通道的時(shí)間。當(dāng)輪到某個(gè)設(shè)備時(shí)，這個(gè)設(shè)備與 通道接通，執(zhí)行操作。與此同時(shí)， 通道接通，執(zhí)行操作。與此同時(shí)，其它設(shè)備與通 道的聯(lián)絡(luò)均被切斷。待指定的運(yùn)用時(shí)間間隔一到， 道的聯(lián)絡(luò)均被切斷。待指定的運(yùn)用時(shí)間間隔一到， 那么經(jīng)過時(shí)分多路轉(zhuǎn)換開關(guān)把通道聯(lián)接到下一個(gè)要 銜接的設(shè)備上去。

24、時(shí)分制通訊也稱時(shí)間分割通訊 時(shí)間分割通訊， 銜接的設(shè)備上去。時(shí)分制通訊也稱時(shí)間分割通訊， 它是數(shù)字多路通訊的主要方法，因此PCM 它是數(shù)字多路通訊的主要方法，因此 (脈沖編碼調(diào)制 通訊常稱為時(shí)分多路通訊。 脈沖編碼調(diào)制)通訊常稱為時(shí)分多路通訊。 脈沖編碼調(diào)制 通訊常稱為時(shí)分多路通訊 馬虎成 38 碼分多路復(fù)用 碼分多路復(fù)用 用于無線挪動(dòng)通訊。一切挪動(dòng)站點(diǎn) 用于無線挪動(dòng)通訊。一切挪動(dòng)站點(diǎn)例如手 在整個(gè)頻段上進(jìn)展傳輸， 機(jī)在整個(gè)頻段上進(jìn)展傳輸，多路信號(hào)同時(shí)傳輸 時(shí)采用不同的編碼原理加以區(qū)分。 不同的編碼原理加以區(qū)分 時(shí)采用不同的編碼原理加以區(qū)分。 例如，每個(gè)站點(diǎn)有一個(gè)獨(dú)一的m 例如，每個(gè)站點(diǎn)有一個(gè)

25、獨(dú)一的m位代碼 芯片序列，當(dāng)需求發(fā)送比特1 ，當(dāng)需求發(fā)送比特 芯片序列，當(dāng)需求發(fā)送比特1時(shí)，站點(diǎn)發(fā)送 其芯片序列；當(dāng)需求發(fā)送比特0 其芯片序列；當(dāng)需求發(fā)送比特0時(shí)，站點(diǎn)發(fā)送其 芯片序列的補(bǔ)碼。 芯片序列的補(bǔ)碼。 馬虎成 39 波分多路復(fù)用 在單一光纖內(nèi)同步傳輸多個(gè)不同波長的光 在單一光纖內(nèi)同步傳輸多個(gè)不同波長的光 不同波長 波，使得數(shù)據(jù)傳輸速度和容量獲得倍增 馬虎成 40 馬虎成 41 馬虎成 42 馬虎成 43 馬虎成 44 1.3.2 數(shù)字通訊與模擬通訊 馬虎成 45 馬虎成 46 馬虎成 47 馬虎成 48 馬虎成 49 馬虎成 50 馬虎成 51 馬虎成 52 馬虎成 53 1.3.3

26、 光纖通訊與無線通訊 馬虎成 54 馬虎成 55 馬虎成 56 馬虎成 57 馬虎成 58 馬虎成 59 馬虎成 60 馬虎成 61 馬虎成 62 馬虎成 63 馬虎成 64 馬虎成 65 馬虎成 66 馬虎成 67 馬虎成 68 馬虎成 69 馬虎成 70 馬虎成 71 馬虎成 72 馬虎成 73 馬虎成 74 馬虎成 75 馬虎成 76 馬虎成 77 馬虎成 78 1.3.4無線通訊系統(tǒng) ?無線通訊原理 無線通訊原理 利用電磁波可以 電磁波的種類與頻率范圍： 電磁波的種類與頻率范圍： 無線電波： 無線電波：104 108 (Hz) 在 空 間 自 由 傳 播 的 特 微波： 微波： 108

27、 1011 (Hz) 紅外線： 1011 1014 (Hz) 性 ， 通 過 調(diào) 節(jié) 電 磁 波 紅外線： 可見光： 可見光： 1014 (Hz) 的 振 幅 、 頻 率 或 相 位 紫外線： 1014 1016 (Hz) 紫外線： X射線： 1016 1022 (Hz) 射線： 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)間隔 傳輸信息 。 射線 伽瑪射線: 伽瑪射線 1022 1024 (Hz) 馬虎成 79 馬虎成 80 馬虎成 81 1.微波通訊 1.微波通訊 無線電波按頻率 ( 或波長) 可分成中波、 無線電波 按頻率( 或波長 ) 可分成中波 、 短 按頻率 超短波和微波。 波、超短波和微波。 微波：一種具有較高頻率

28、300MHz 300GHz) 較高頻率( MHz 微波：一種具有較高頻率(300MHz300GHz) 的電磁波。波長很短，通常為1米至1毫米。 的電磁波。波長很短，通常為1米至1毫米。 微波通訊是眾多無線通訊方式中的一種。 微波通訊是眾多無線通訊方式中的一種。 馬虎成 82 馬虎成 83 微波通訊方式 ： 地面微波接力通訊 通訊衛(wèi)星 對(duì)流層 不均勻體 衛(wèi)星通訊 對(duì)流層散射通訊 馬虎成 84 地面微波接力通訊 如終端站 A，經(jīng)過地面中繼 ，經(jīng)過地面中繼 ， ， ， ， 站C，D，E, F，與另一終端站 B 進(jìn)展通 中繼站之間的間隔 大致與塔高平方成正比。 信。中繼站之間的間隔 大致與塔高平方成正

29、比。 普通為50公里左右。 普通為 公里左右。 公里左右 經(jīng)通訊衛(wèi)星 衛(wèi)星通訊 地球站 G 經(jīng)通訊衛(wèi)星空中微波中 繼站 進(jìn)展通訊。 繼站與另一地球站 H 進(jìn)展通訊。是微波接 力通訊向太空的延伸。 力通訊向太空的延伸。 終端站X發(fā)出的微波信號(hào)經(jīng)對(duì) 對(duì)流層散射通訊 終端站 發(fā)出的微波信號(hào)經(jīng)對(duì) 流層散射傳到另一終端站Y進(jìn)展通訊 散射傳到另一終端站 進(jìn)展通訊。 流層散射傳到另一終端站 進(jìn)展通訊。 馬虎成 85 2.衛(wèi)星通訊 2.衛(wèi)星通訊 利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電 利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電 人造地球衛(wèi)星 信號(hào)，實(shí)現(xiàn)兩或多個(gè)地球站之間的通訊。 信號(hào)，實(shí)現(xiàn)兩或多個(gè)地球站之間的通訊。

30、是微波接力通訊技術(shù)與空間技術(shù)相結(jié)合的 產(chǎn)物。 產(chǎn)物。 馬虎成 86 通訊衛(wèi)星任務(wù)原理 從地面站1發(fā)出的無 從地面站 發(fā)出的無 線電信號(hào)， 線電信號(hào) ， 被衛(wèi)星通訊 天線接納后， 天線接納后 ， 首先在通 放大、 信轉(zhuǎn)發(fā)器中進(jìn)展放大 信轉(zhuǎn)發(fā)器中進(jìn)展 放大 、 變頻和功率放大 和功率放大， 變頻 和功率放大 ， 然后 由衛(wèi)星的通訊天線把放 大后的信號(hào)重新發(fā)向地 面站2，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)地 面站 ， 面站或多個(gè)地面站的遠(yuǎn) 間隔 通訊。 間隔 通訊。 馬虎成 通訊衛(wèi)星 地 球 地面站1 地面站2 87 馬虎成 88 馬虎成 89 同步軌道 衛(wèi)星(地球同步 同步軌道 衛(wèi)星) 赤道上方高度為36 000 公里的地方， 公里的地方，衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期 與地球自轉(zhuǎn)一圈的周期一樣， 與地球自轉(zhuǎn)一圈的周期一樣， 因此在地面上看這種衛(wèi)星好似 靜止不動(dòng) 。三顆同步定點(diǎn)軌 道 衛(wèi)星就可以覆蓋地球的幾 乎全部面積， 乎全部面積，可以進(jìn)展二十四 小時(shí)的全天候通訊。 小時(shí)的全天候通訊。 衛(wèi)星 天空中最多只能有180顆 天空中最多只能有180顆 只能有180 地球同步通訊衛(wèi)星。 地球同步通訊衛(wèi)星。 馬虎成 90 衛(wèi)星 35800 公里 地球 衛(wèi)星 中、低軌道衛(wèi)星 中 低軌道衛(wèi)星