通信技术基础-第二章-信号和信道.pptVIP

通信技术基础;信号的频谱； 衰减、失真、噪声与干扰；;2.1.1 信号的频谱(Frequency Spectrum);谐波次数取得越高，近似程度越好。;频谱指的是信号的电量在频率轴上的分布关系。 ;同一信号相邻谱线的间隔相同，信号的周期越大，各谱线之间的频率间隔越小。; 脉冲宽度越窄，其频谱包络线的零点频率越高，从而相邻两个包络零值之间所包含的谐波分量就越多，因而信号所占据的频带宽度就越宽。;2.2信道（Channel）;1.有线信道;常用的双绞线有以下几类： 一类线：主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不用于数据传输。 二类线：传输频率为1MHZ，用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。 三类线：指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆，该电缆的传输频率16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输。 四类线：该类电缆的传输频率为20MHz，用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输。 ;五类线：该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，是最常用的以太网电缆。 超五类线：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值和信噪比、更小的时延误差，性能得到很大提高。超5类线主要用于千兆位以太网（1000Mbps）。 六类线：该类电缆的传输频率为1MHz～250MHz，六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比（PS-ACR）应该有较大的余量，它提供2倍于超五类的带宽。六类布线的传输性能远远高于超五类标准，最适用于传输速率高于1Gbps的应用。六类与超五类的一个重要的不同点在于：改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，对于新一代全双工的高速网络应用而言，优良的回波损耗性能是极重要的。;双绞线可分为非屏蔽双绞线（UTP，Unshielded? Twisted? Pair）和屏蔽双绞线（STP，Shielded? Twisted? Pair），如图1－2所示。 非屏蔽双绞线电缆具有以下优点： （1）无屏蔽外套，直径小，节省所占用的空间； （2）重量轻，易弯曲，易安装； （3）将串扰减至最小或加以消除； （4）具有阻燃性(防火性）； （5）具有独立性和灵活性，适用于结构化综合布线。 ; UTP和STP;2) 同轴电缆(Coaxial Cable) 同轴电缆由内导线铜质芯线(单股实心线或多股绞合线)、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层以及保护塑料外层所组成(如图1－3所示)。 同轴电缆的这种结构使其具有高带宽和较好的抗干扰特性，并且可在共享通信线路上支持更多的点。按特性阻抗数值的不同，同轴电缆又分为两种，一种是50Ω的基带同轴电缆，另一种是75Ω的宽带同轴电缆。; 同轴电缆;基带同轴电缆: 一条基带同轴电缆只支持一个信道，传输带宽为1～20Mb/s。它能够以10Mb/s的速率把基带数字信号传输1～1.2km。所谓基带数字信号传输是指按数字信号位流形式进行的传输，无需任何调制。它是局域网中广泛使用的一种信号传输技术。 宽带同轴电缆: 宽带同轴电缆支持的带宽为300～450MHz，可用于宽带数据信号的传输，传输距离可达100km。所谓宽带数据信号传输是指可利用多路复用技术在宽带介质上进行多路数据信号的传输。它既能传输数字信号，也能传输诸如话音、视频等模拟信号，是综合服务宽带网的一种理想介质。 ;3)光纤(Optical Fiber) 光导纤维(简称光纤)是光纤通信系统的传输介质。 由于可见光的频率非常高，约为108MHz的量级，因此，一个光纤通信系统的传输带宽远远大于其它各种传输介质的带宽，是目前最有发展前途的有线传输介质。;光纤由芯、封套和外套三部分组成如图1－4所示。 芯是光纤最中心的部分，它由一条或多条非常细的玻璃或塑料纤维线构成，每根纤维线都有它自己的封套。由于这一玻璃或塑料封套涂层的折射率比芯线低，因此可使光波保持在芯线内。环绕一束或多束有封套纤维的外套由若干塑料或其它材料层构成，以防止外部的潮湿气体侵入，并可防止磨损或挤压等伤害。 ;根据光纤传输数据模式的不同，它可分为多模光纤和单模光纤两种。 多模光纤意指光在光纤中可能有多条不同角度入射的光线在一条光纤中同时传播,如图(a)所示。这种光纤所含纤芯的直径较粗。单模光纤意指光在光纤中的传播没有反射，而沿直线传播,如图(b)所示。这种光纤的直径非常细，就像一根波导那样，可使光线一直向前传播。;多模与单模传播;