通信技術信息化

§5-2通信技術介紹目錄衛(wèi)星通信技術四現(xiàn)代通信技術簡介一有線電視系統(tǒng)二微波通信技術三Clicktoaddtitleinhere寬帶通信技術五一、現(xiàn)代通信簡介當前人們經(jīng)常談論的通信，屬于現(xiàn)代通信的范疇。（一）、通信與電通信通信是信息的傳遞與交換。電通信：利用有線電、無線電、光學或其它電磁系統(tǒng)對于符號、信號、文字、影像、聲音或任何信息的傳播、發(fā)射或接收。（一）、通信與電通信話音數(shù)據(jù)終端傳輸媒介終端電信號電信號信息信息（二）、模擬通信與數(shù)字通信模擬通信：通信的過程中，傳遞的電信號在時間上、幅值上連續(xù)的信號優(yōu)點：技術成熟、設備簡單、成本低缺點：易受干擾、頻帶不寬、頻帶利用率不高、信號處理難、不易集成和設備龐大等（二）、模擬通信與數(shù)字通信數(shù)字通信：通信的過程中，傳遞的信號都是數(shù)字脈沖信號（三）、數(shù)字信號與數(shù)字通信的特點數(shù)字信號便于存儲、處理（加密等）數(shù)字信號便于交換和傳輸數(shù)字信號便于組成數(shù)字多路通信（系統(tǒng)）便于組成數(shù)字網(wǎng)數(shù)字化技術便于通信設備小型化、微型化數(shù)字通信抗干擾性強，噪聲不積累（三）、數(shù)字信號與數(shù)字通信的特點數(shù)字通信占用較寬的頻帶隨著數(shù)字信號處理技術的發(fā)展及寬帶傳輸技術的采用，數(shù)字信號占用頻帶寬帶的弱點在現(xiàn)代通信中已逐步克服。（四）、科技進步促進現(xiàn)代通信的發(fā)展現(xiàn)代通信技術的基礎——微電子技術現(xiàn)代通信技術的核心——計算機技術光通信的基礎——光子技術衛(wèi)星通信基礎——空間技術（五）、現(xiàn)代通信的特點及主要內容綜合化技術的綜合化業(yè)務的綜合化寬帶化人們日益增長的物質文化需求智能化大量采用了計算機及其軟件技術個人化個人通信是通信的最高目標網(wǎng)絡全球化Internet的發(fā)展（六）、現(xiàn)代通信系統(tǒng)概念通信系統(tǒng)：從信息源節(jié)點（信源）到信息終節(jié)點（信宿）之間完成信息傳送的全過程的機、線設備的總體，包括通信終端設備及連接設備之間的傳輸線所構成的有機體系。光纖通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng)等。（七）、信息網(wǎng)信息網(wǎng)指由不同信息功能的現(xiàn)代通信系統(tǒng)所組成的網(wǎng)，它要完成多結點間的信號（數(shù)字信號或光信號）的處理、傳遞和交換。二、有線電視系統(tǒng)

有線電視系統(tǒng)是采用纜線作為傳輸媒質來傳送電視節(jié)目的一種閉路電視系統(tǒng)，它以有線的方式在電視中心和用戶終端之間傳遞聲，像信息。所謂閉路，是指不向空間輻射電磁波。CCTV---CATV（一）、有線電視系統(tǒng)的分類廣播有線電視專用有線電視（即應用電視）工業(yè)電視教育電視醫(yī)用電視電視電話會議電視交通管理電視通信電視監(jiān)視電視軍用電視農業(yè)電視（二）、有線電視系統(tǒng)的傳輸方式射頻信號傳輸，又稱高頻傳輸；視頻信號傳輸，又稱低頻傳輸。

中近距離傳輸,通常采用隔頻（道）傳輸，鄰頻（道）傳輸，增補頻道傳輸，雙向傳輸?shù)确绞?，其傳輸媒質一般是同軸電纜，光纜，平衡電纜等有線介質。較遠距離傳輸時，除用光纜和同軸電纜---光纜混合方式外，還常用微波和衛(wèi)星等無線傳輸媒質。因此，有人把微波和衛(wèi)星傳輸稱為“有線中的無線”，“無線中的有線”。（三）、有線電視的工作頻段及頻道分布（四）、有線電視的無線傳輸手段衛(wèi)星微波多頻道微波分配系統(tǒng)MMDS調幅微波鏈路AML（五）、有線電視的特性

(1)高質量。

(2)帶寬性。

(3)保密性和安全性。

(4)反饋性。

(5)控制性。

(6)靈活性。

(7)發(fā)展性。（六）、有線電視的基本功能傳送電視節(jié)目傳送FM廣播節(jié)目通信信息監(jiān)控報警綜合服務（七）、有線電視系統(tǒng)的構成接收信號源前端處理干線傳輸用戶分配用戶終端

（八）、有線電視系統(tǒng)模式(1)同軸電纜網(wǎng)(2)光纜網(wǎng)(3)微波網(wǎng)

(4)混合網(wǎng)光纖—同軸混合網(wǎng)微波—同軸網(wǎng)光纖—微波—同軸網(wǎng)信號接收1．

開路電視信號的接收

2．衛(wèi)星電視信號的接收

衛(wèi)星電視信號的接收采用衛(wèi)星接收機衛(wèi)星電視信號是由視頻，聲音副載波組成的基帶對載波再調頻的微波信號衛(wèi)星電視信號接收天線有兩種基本類型一是主焦點拋物面天線二是卡塞格倫天線（九）衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)基本組成

①拋物面天線把來自空中的衛(wèi)星信號能量會聚成一點(焦點)②饋源是在拋物面天線的焦點處設置一個接受衛(wèi)星信號的喇叭形裝置。

③高頻頭（LNB亦稱降頻器）是將饋源送來的衛(wèi)星信號進行降頻和放大后傳送至衛(wèi)星接收機。④衛(wèi)星接收機是將高頻頭輸送來的衛(wèi)星信號進行解調，輸出衛(wèi)星電視圖像信號和伴音信號

三、數(shù)字微波通信系統(tǒng)概述

微波：是指頻率在300MHz至300GHz范圍內的電磁波數(shù)字微波通信：是指利用微波攜帶數(shù)字信息，通過電波空間，同時傳送若干相互無關信息，并進行再生中繼的通信方式（一）、微波通信的頻段無線傳輸所使用的頻段很廣。有長波、中波、短波、微波等頻段頻率范圍波長范圍長波30~300kHz10000~1000m中波300~3000kHz1000~100m短波3~30MHz100~10m超短波（特高頻）30~300MHz10~1m微波分米波300~3000MHz100~10cm厘米波3G~30GHz10~1cm毫米波30G~300GHz10~1mm紅外線（光波）>300GHz<1mm（一）、微波通信的頻段電磁波頻率不同，波長不同（頻率越低，波長越長），其空間傳播特性也不一樣，且用途也有不同長波繞射能力最強中波較穩(wěn)定短波通信主要是靠電離層的反射微波波長較短，接近光波，在空間主要是直線傳播?？捎糜诘孛嫖⒉ń恿νㄐ藕托l(wèi)星通信微波傳播特性微波頻段（GHz級）頻率高，不易受天電、工業(yè)噪聲干擾及太陽黑子變化影響微波通信和衛(wèi)星通信使用范圍一般為C波段（6/4GHz）頻段電波在自由空間傳播存在固有損耗自由空間傳播是理想傳播條件能量仍會受到衰減，這是由輻射能量的擴散而引起（二）、中繼傳輸方式實現(xiàn)遠距離通信就必須采用中繼接力的方式（三）、微波通信系統(tǒng)組成數(shù)字微波通信系統(tǒng)由終端站和若干個中間站構成

（四）、微波中繼站的中繼方式微波中繼站的中繼方式可以分成直接中繼（射頻轉接）外差中繼（中頻轉接）基帶中繼（再生中繼）不同中繼方式的微波系統(tǒng)構成是不一樣的中繼站中繼方式可以是直接中繼和中頻轉接樞紐站為再生中繼方式且可以上下話路直接中繼將收到的射頻信號直接移到其他射頻上無需經(jīng)過微波－中頻－微波的上下變頻過程，因而信號傳輸失真小設備量小，電源功耗低，適用于無需上下話路的無人值守中繼站外差中繼將射頻信號進行中頻解調，在中頻進行放大，然后經(jīng)過上變頻調制到微波頻率，并發(fā)送到下一站（五）、微波通信的特點根據(jù)所傳基帶信號的不同，微波通信分為如下兩種制式：模擬微波通信用于傳輸頻分多路－調頻制（FDM－FM）基帶信號的系統(tǒng)稱為模擬微波通信系統(tǒng)數(shù)字微波通信用于傳輸數(shù)字基帶信號的系統(tǒng)稱為數(shù)字微波通信系統(tǒng)準同步數(shù)字系列PDH微波通信系統(tǒng)同步數(shù)字系統(tǒng)SDH微波通信系統(tǒng)（五）、微波通信的特點“微波、多路、接力”是微波通信最基本的特點微波，是指工作頻段寬，它包括了分米波、厘米波和毫米波三個頻段多路，是指微波通信的通信容量大接力，是目前廣泛使用于視距微波的通信方式（五）、微波通信的特點數(shù)字微波除了具有上面所說的微波通信的普遍特點外，還具有數(shù)字通信的特點：抗干擾性強，整個線路噪聲不累積保密性強，便于加密器件便于固態(tài)化和集成化，設備體積小，耗電少便于組成數(shù)字通信網(wǎng)四、衛(wèi)星通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信是地面微波中繼通信的發(fā)展，是隨著航天技術的發(fā)展而發(fā)展起來的現(xiàn)代通信方式。衛(wèi)星通信（定義）是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉發(fā)無線信號，在多個地球站之間進行信息交換的通信方式衛(wèi)星通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信的示意圖（一）、衛(wèi)星通信的概念衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉發(fā)或反射無線電信號，在兩個或多個地球站之間進行的通信地球站是指設在地球表面（包括地面、海洋和大氣中）的無線電通信站用于實現(xiàn)通信目的的這種人造地球衛(wèi)星叫做通信衛(wèi)星

在通信衛(wèi)星天線波束覆蓋的地球表面區(qū)域內，各種地球站通過衛(wèi)星中繼站轉發(fā)信號來進行通信利用通信衛(wèi)星作為中繼站進行的一種特殊微波中繼通信（一）、衛(wèi)星通信的概念（一）、衛(wèi)星通信的概念衛(wèi)星通信是宇宙無線電通信的形式之一宇宙通信有三種基本形式（一）、衛(wèi)星通信的概念目前，絕大多數(shù)通信衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星120°的等間隔在軌道上配置三顆靜止衛(wèi)星全球通信網(wǎng)（二）、衛(wèi)星通信的發(fā)展衛(wèi)星通信是1945年10月，英國人A.C.克拉克提出靜止衛(wèi)星通信的設想1946年，美國科學家用雷達把電波發(fā)射到月球，并第一次接收到它的回波1954年7月，美國海軍利用月球表面對無線電波的反射進行了地球上兩地的電話傳輸試驗1957年10月4日，世界上第一顆人造衛(wèi)星升空（二）、衛(wèi)星通信的發(fā)展1958年12月，美利用“斯科爾”衛(wèi)星進行錄音帶音響傳輸1960年8月，美發(fā)射“回聲1號”氣球衛(wèi)星進行延遲中繼通信1960年10月，美利用“信使1B”衛(wèi)星進行延遲中繼通信1963年5月，美國發(fā)射了“西福特”銅針衛(wèi)星（二）、衛(wèi)星通信的發(fā)展1963年11月，美日利用“中繼1號”衛(wèi)星成功地進行了橫跨太平洋的有源中繼通信1964年8月，日美利用“辛康3號”靜止衛(wèi)星作奧運會電視轉播1965年4月，美把“晨鳥”衛(wèi)星送到大西洋上空的地球同步軌道上（以后改名為“國際通信衛(wèi)星－Ⅰ”）。它可開通240路電話，幾乎代替了大西洋海底電纜。并能24小時連續(xù)工作。從此衛(wèi)星通信進入了實用階段（二）、衛(wèi)星通信的發(fā)展與此同時，蘇聯(lián)國內的通信衛(wèi)星“閃電”則使用大橢圓軌道。其傾角為65度，遠地點高度為4萬千米，近地點高度為480千米。籍此進行國內電視轉播90年代開始，“國際通信衛(wèi)星－Ⅶ”升空，使用了大量的窄波束，并開發(fā)應用了5種新技術。該衛(wèi)星可同時傳送10萬個雙向話路加4路彩色電視（二）、衛(wèi)星通信的發(fā)展1984年4月8日，我國發(fā)射成功“東方紅－Ⅰ型試驗通信衛(wèi)星（STW－1）”1986年2月1日，發(fā)射成功東方紅－Ⅱ型“實用通信廣播衛(wèi)星（STW－2）”1994年12月1日，我國發(fā)射成功由空間技術研究院研制，達到國際80年代水平的“東方紅Ⅲ”實用廣播通信衛(wèi)星（三）、衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由空間分系統(tǒng)通信地球站分系統(tǒng)跟蹤遙測及指令分系統(tǒng)監(jiān)控管理分系統(tǒng)（四）、衛(wèi)星通信線路的組成衛(wèi)星通信線路由發(fā)端地球站、上行線傳輸路徑、衛(wèi)星轉發(fā)器、下行線傳輸路徑、收端地球站組成衛(wèi)星轉發(fā)器衛(wèi)星中的通信系統(tǒng)稱為衛(wèi)星轉發(fā)器衛(wèi)星通信中，上行信號和下行信號的頻率不同一個通信衛(wèi)星往往有多個轉發(fā)器每個轉發(fā)器被分配在某一工作頻段中，并根據(jù)所使用的天線覆蓋區(qū)域把轉發(fā)器租用或分配給處在覆蓋區(qū)域內的衛(wèi)星通信用戶衛(wèi)星通信轉發(fā)器有三種，即雙、單變頻轉發(fā)器和處理轉發(fā)器衛(wèi)星轉發(fā)器單變頻轉發(fā)器目前用得較多的轉發(fā)器衛(wèi)星轉發(fā)器雙變頻轉發(fā)器兩次變頻兩次變頻衛(wèi)星轉發(fā)器處理轉發(fā)器衛(wèi)星上的信號處理一般分三種情況：對數(shù)字信號進行判決、再生，使噪聲不積累多個衛(wèi)星天線之間的信號交換處理更復雜的星上處理系統(tǒng)，包括信號的變換、交換和處理等通信地球站通信地球站組成天線饋電設備發(fā)射設備接收設備信道終端設備（五）、衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作過程（六）、衛(wèi)星通信的特點與其他通信手段相比，靜止衛(wèi)星通信具有以下優(yōu)點：通信距離遠，且費用與通信距離無關覆蓋面積大，可以進行多址通信通信頻帶寬，傳輸容量大，適于多種業(yè)務傳輸通信質量高，通信線路穩(wěn)定可靠通信電路靈活機動性好（六）、衛(wèi)星通信的特點衛(wèi)星通信不僅用于傳輸話音、電報、數(shù)據(jù)等，還特別適用于廣播電視節(jié)目的傳送靜止衛(wèi)星通信還有以下一些缺點：靜止衛(wèi)星的發(fā)射與控制技術比較復雜地球的兩極地區(qū)為通信盲區(qū)，而且地球的高緯度地區(qū)通信效果不好存在星蝕和日凌中斷現(xiàn)象有較大的信號傳輸時延和回波干擾具有廣播特性，保密措施要加強寬帶（BroadBand）從技術上說，是指在同一傳輸介質上，可以利用不同的頻道進行多重（并行）傳輸，并且速率在1.54Mbps以上。通常人們把骨干網(wǎng)傳輸速率在2.5Gbps以上、接入網(wǎng)的傳輸速率能夠達到1Mbps的網(wǎng)絡定義為寬帶網(wǎng)。

五、寬帶網(wǎng)概述

寬帶網(wǎng)可分為骨干骨、城域網(wǎng)和接入網(wǎng)三個層次。骨干網(wǎng)相當于