高速公路数据通信系统课件.ppt

《高速公路通信系统概论》 《高速公路通信系统概论》 主讲：吴向东 课时：30H 教 材 1. 教 材：《高速公路通信收费监控系统构成与进展》 作 者： 陈启美，金凌，王从侠 出版单位： 国防工业出版社 2. 参考教材： 《高速公路通信系统理论及应用》 作 者： 赵祥模，关可，靳引利 出版单位： 电子工业出版社 3. 参考教材： 《高速公路机电系统新技术及应用》 作 者： 张智勇，朱立伟 出版单位： 人民交通出版社 4. 参考教材： 《高速公路通信》 作 者： 郭元术 出版单位： 人民教育出版社 课程的主要内容 第一章 绪论 1.1 简介 1.3高速公路中的收费系统 1.4高速公路中的监控系统 1.5 ITS框架及通信、收费和监控系统的地位 2.1 通信系统概述 2.3 通信系统分类与通信方式 2.3.1 通信系统的分类 2.3.2 通信方式 2.3.1 通信系统分类 2.3.2 通信方式 第三章 高速公路数据通信系统 3.1 数据通信基础 3.2 数据通信系统的研究内容 3.3 数据通信系统的主要技术指标 3.4 公路数据通信网的特点 3.1 数据通信基础 3.2.2 通信接口技术 3.2.4 差错控制 分为有记忆编码信道和无记忆编码信道。假设解调器每个输出码元的差错发生是相互独立的，即一码元的差错与其前后码元是否发生差错无关，信道是无记忆的 。 二进制编码信道模型 　P(0)、P(1)——分别是发送“0”符号和“1”符号的先验概率。 　P(0/0)、P(1/1)——正确转移概率。 　P(1/0)、P(0/1)——错误转移概率。与信道噪声有关 　输出的总的错误概率为 Pe=P(0)P(1/0)+P(1)P(0/1)  在上图所示的编码信道模型中，由于信道噪声或其他因素影响导致输出数字序列发生错误是统计独立的，因此这种信道是无记忆编码信道。根据无记忆编码信道的性质可以得到 P(0/0)+P(1/0)=1 P(1/1)+P(0/1)=1 由二进制无记忆编码信道模型，可以容易地推广到多进制无记忆编码信道模型。设编码信道输入M元符号，即  X={x0, x1, …, xM-1} 编码信道输出N元符号为 　　 Y={y0,y1, …, yN-1} 如果信道是无记忆的，则表征信道输入、输出特性的转移概率为 多进制无记忆编码信道模型 P(yj/xi)=P(Y=yj/X=xi) 上式表示发送xi条件下接收出现yj的概率，也即是将xi转移为yj的概率。 如果编码信道是有记忆的， 即信道噪声或其他因素影响导致输出数字序列发生错误是不独立的，则编码信道模型要比上图所示的模型复杂得多，信道转移概率表示式也将变得很复杂。 明线 对称电缆（双绞线） 同轴电缆 有线电信道 光纤信道 以光导纤维(光纤)为传输媒质、光波为载波的光纤信道。 基带电信号 （原始电信号） 光调制器 基带处理 光纤线路 光检测器 光源 基带处理 基带电信号 （还原电信号） 载波信号 传输容量极大、损耗低、频带宽、线径细、重量轻、可弯曲半径小、不怕腐蚀、节省有色金属、不受电磁干扰等优点。 微波中继信道 定义：工作频率在超短波和微波波段时，电磁波基本上沿视线传播，通信距离依靠中继方式延伸的无线电线路；相邻中继站间距离一般在40～50km； 适用场合：长途干线、移动通信网及某些数据收集(如水文、气象数据的测报)系统中； 组成：终端站、中继站及各站间的电波传播路径； 特点：传输容量大、发射功率小、通信稳定可靠，以及和同轴电缆相比，可以节省有色金属等优点。 卫星中继信道 卫星中继信道是利用人造卫星作为中继站构成的通信信道，卫星中继信道与微波中继信道都是利用微波信号在自由空间直线传播的特点。 微波中继信道是由地面建立的端站和中继站组成。卫星中继信道是以卫星转发器作为中继站与接收、发送地球站之间构成。 若卫星运行轨道在赤道平面，离地面高度为35780km时，绕地球运行一周的时间恰为24小时，与地球自转同步，这种卫星称为静止卫星。不在静止轨道运行的卫星称为移动卫星。若以静止卫星作为中继站，采用三个相差120°的静止通信卫星就可以覆盖地球的绝大部分地域(两极盲区除外)，如下图所示。若采用中、低轨道移动卫