第1章 通信的基本概念.pptxVIP

第1章 通信的基本概念;1.1-无线通信系统模型;　　通信的目的是为了传输信 息,无线通信系统就是将信息从信源通过无线信道传输到一个或多个目的地的过程,基本 的通信系统模型分别如图1-1-1和图1-1-2所示。其中,图1-1-1为单向通信系统模 型,常用于广播、电视;图1-1-2为双向通信系统模型,常用于移动通信。;;;　　在图1-1-1和图1-1-2中,信息源(简称信源)的作用是把各种消息转换成原始电信号,主要有语音、音乐、图像和计算机数据四种信源。信源可分为模拟信源和数字信源。 发信机(发射机)的作用是产生适合在信道中传输的信号。　　无线信道的作用是将来自发送设备的信号通过自由空间的电磁波传送到接收端。噪声 源集中表示分布于通信系统中各处的噪声。收信机(接收机)的作用是从受到减损的接收信 号中正确恢复出原始电信号。信宿的作用是把原始电信号还原成相应的消息,如扬声器等。;　　无线电按频率高低划分的称为频段,按波长划分的称为波段。表1-1-1给出了无线 电波的波段。各个频段无线电波的应用范围也有所不同,表1-1-2给出了不同频段无线 电波的主要应用。;;;　　频率从3千赫兹(甚至更低)到3000吉赫兹左右,对应波长从100千米到0.1毫米左右 的频谱范围内的电磁波,称为无线电波。电波旅行不依靠电线,也不像声波那样,必须依靠 空气媒质传播,有些电波能够在地球表面传播,有些电波能够在空间直线传播,也能够从 大气层上空反射传播,有些电波甚至能穿透大气层,飞向遥远的宇宙空间。发信(发射)天 线或自然辐射源所辐射的无线电波,通过自然条件下的媒质到达收信(接收)天线的过程, 就称为无线电波的传播。无线电波的传播方式有:;　　(1)地波传播。它是指沿地球表面传播无线电波,一般用于中波、长波通信,如图1-1-3所示。;　　(2)天波传播。地球大气层的高度约为100km 处存在着电离层。无线电波进入电离层 时其方向会发生改变。因为电离层折射效应的积累,电波的入射方向会连续改变,最终会“拐” 回地面,电离层如同一面镜子会反射无线电波。我们把这种经电离层反射而折回地面的无线电 波称为天波,即电离层波。天波传播一般用于短波???长波通信,如图1-1-4所示。;;　　(3)空间波传播。由发射天线直接到达接收点的电波,被称为直射波。有一部分电波是 通过地面或其他障碍物反射到达接收点的,被称为反射波。直射波和反射波合称为空间波,空间波传播一般用于电视广播、微波中继、移动通信,如图1-1-5所示。;　　(4)散射波传播。当大气层或电离层出现不均匀团块时,无线电波有可能被这些不均 匀媒质向四面八方折射和散射,使一部分能量到达接收点,这就是散射波。散射波传播一 般用于波长较短的通信,如图1-1-6所示。;;　　(5)地空传播(又称为地 空视距传播)。穿透电离层的直射传播称为地空传播。卫星通 信和卫星直播使用的就是地空传播方式,如图1-1-7所示。;;　　通信方式是指通信双方(或多方)之间的工作形式和信号传输方式,它是通信各方在通 信实施之前必须首先确定的问题。根据不同的标准,通信方式有多种分类方法。 　　1.按通信对象的数量分类 　　按通信对象数量的不同,通信方式可分为点与点通信(即通信是在两个对象之间进 行)、点到多点通信(一个对象和多个对象之间的通信)和多点到多点通信三种(多个对象和 多个对象之间的通信);　　2.按消息传送方向与时间分类 　　对于点与点之间的通信,在进行双向通信时,通信双方都要有发送和接收设备,并需 要各自的传输媒介。这就涉及通信方式与信道共享问题。如果通信双方共用一个信道,就 必须用频率或时间分割的办法来共享信道。所以按消息传送方向与时间的不同,任意两点 之间的通信方式可分为单工通信、半双工通信和全双工通信。;　　1)单工通信(单向通信) 　　单工通信是指消息只能单方向传输,不能进行与此相反方向传送的工作方式,如图 1-1-8(a)所示。遥控、无线电广播、电视以及将计算机的信息向打印机输出等都属于这种 通信方式。 　　2)半双工通信(双向交替通信) 　　半双工通信是指通信双方都能收、发消息,但不能同时进行收和发的工作方式,如图 1-1-8(b)所示。其典型应用就是使用同一载波频率的无线电对讲机。;　　3)全双工通信(双工通信或双向同时通信) 　　全双工通信是指通信双方可以同时进行发送和接收消息的工作方式,如图1-1-8(c) 所示。电话通信、计算机之间的信息交换以及利用光波的光纤通信都属于这种通信方式。;;　　3.按数字信号传输顺序分类 　　在数字通信中,按照数字信号传输的顺序,可分为串行传输与并行传输两种(如图1-1-9 所示):串行传输是指将代表消息的数字信号码元序列按时间顺序一个接一