第二章几种典型通信系统概述.

第二章几种典型通信系统概述2.1传统明线、电缆电话通信系统1、话音通信系统市内电话交换机长途电话交换机长途电话交换机市内电话交换机音频增音机在长途交换机之间，需要增加若干个增音机或中继设备，以增大传输距离2、高频（载波）通信系统使用频分复用的方法在一条线路上传输多路信号。A、明线高频通信带宽200khz以下，一般用到150khz；为了防止多条明线间的串音干扰，要采取频谱倒置、频谱搬移等措施。B、对称电缆高频通信系统带宽500khz以上，可以复用至120路；特点：可理入地下，外界影响小，通信安全性好；可加屏蔽层，抗干扰性好；线路衰减大，需要更多的增音机3、同轴电缆高频通信系统同轴电缆比明线和对称电缆具有更宽的带宽和更高的抗干扰性，也具有更好的保密性；同轴电缆通信系统也有如下一些缺点：建设难度大；线路衰减大，需要更多的增音设备，系统复杂；复用的话路多，出故障时影响较大。几种通信系统的比较：线路类型工作频率khz复用话路平均增音长度km每路成本%架空明线6~1501210075对称电缆12~2526018~2012同轴电缆60~81001800654、长途电话网a、长途电信网的构成长途电信网有两类连接方法：一是各地的长途电信局直接两两相联；另一种是在一定范围内设立中心局，各长途局通过中心局相联接。我国目前有四类中心局：省间中心局、省中心局、县间中心局和县中心局。b、高频电话通路的联接中心局设立转接站对高频电话信号进行转接，在转接站中，实现对音频信号的恢复和重新调制。解调调制处理微波传播是无线传输方式中的一种，卫星通信是微波通信方式中的一种。1、微波传播的特点：a、直线传播b、频带宽，容量大c、定向性好，保密性强d、抗干扰性好，传输质量稳定e、需要采用中继接力方式传播2、微波网与中继方式：微波网由终端站、中间站、主站、分路站等微波站构成，可接成环路方式和分支方式等。2.2微波通信系统终端站：可进行基带信号调制和解调的站；中间站：只进行中频转换，不解调出基带信号的站；主站：可加入话路或分出话路，能进行超群调制或解调的站；分路站：能分支解调出话路、或对话路进行调制后并入系统的站。微波中继的中继方法有直接中继、基带中继和外差中继等。直接中继：接到微波信号直接变频为发信微波转发；基带中继：接到信号后解调出基带信号，然后从新调制发送；外差中继：接到微波信号后将其变换为中频信号，放大后重发。微波的波段配置：微波站可以使用两频制或四频制工作方式。a、同一微波站，收发信要使用不同的频率；b、使用多个波段时，波段间要留有足够的间隔。发信混频收信前置放大收信前置放大发信中放收信中放滤波收信混频f1f2中频转接方式：基带转接方式：发信混频收信前置放大收信前置放大发信中放收信中放滤波收信混频f1f2基带解调基带调制2.3光纤通信系统1、主体组成概况电端机光端机光端机电端机框图中：电端机完成电信号的收发及相应的处理；光端机完成光信号的调制与发送、接收与解调；一般由两根光纤实现两个不同方向的数据传送。光载波的频率可达105~107GHz。2、光纤与光缆光纤由高纯度的石英玻璃在高温下拉制而成，芯径一般为微为级。光纤可分为单模光纤和多模光纤两种，单模光纤传输距离比多模光纤要远。光纤怕弯易碎，必须加以保护，常见的光纤及光缆如下图所示：3、光通信中的码型变换在光通信中使用的编码要符合下列要求：a、码流中避免出现多个连续的0或1；b、便于误码监测；c、能降低对系统带宽的要求及减小信号基线漂移。常用的编码有以下三类：伪双极性码、mBnB码、插入比特码。AMI码：为了减少信号中的直流分量，通信中常使用三电平码，在这种编码中，0保持不变，而1交替使用正负电平来表示。0110011101表示为：0＋－00＋－＋0－伪双极码：在光传输中，无法实现负信号，因此，用两位信号表示原码中的一位信号，原码中的1交替变换，形成伪双极码。AMICMIDMI＋111100101＋后10－后－0000二进制CMIDMIM1M2M1M2001010110－00110011mBnB码：把原始码按m位一组划分，再把每组编成n位码，nm。在这种编码方法中，用n位码表示m位码，产生了一定的码组冗余，从而使得编码效率降低，但同时代码具有了一定的检纠错能力。伪双极码可视为1B2B码。插入比特码：把原始码分为m位一组，然后在每组后插入适当的比特位。常见的有奇偶校验码、C码、线性分组码等。4、光纤通信体系光纤通信系统中的复用体系主要有两个：准同步数字体系PDH和同步数字体系SDH，PDH正逐步被SDH所取代。5、光纤通信中的复用方法A、波分复用光端机λ1基带信号x光端机基带信号y光端机光端机xyλ2λ2λ1WDMWDM根据相邻两个光波波长的间隔大小，可将WDM分为密集复用系统和常规复用系统两种，而当间隔小于1nm时，则系统变为频分复用系统FDM。B、频分复用技术FDM光纤FDM系统中，光波很密，不能用分波/合波器来分离不同的光路，需要使用光滤波器和相干通信技术。C、副载波复用技术这种技术是首先用电频分复用技术将多路信号复用成一路电信号，再将其变为光信号在光纤中通信的技术。调制f1基带信号x调制基带信号yf2+光端机光端机滤波f1滤波f1D、时分复用技术光时分复用技术与电时分复用技术基本相同，但由于传送速率较高时，发送端与接收端实现精密同步较困难，所以这种技术目前很少使用。E、光码分复用技术光码分复用技术是利用现代编码理论，由各用户使用不同的密码对信息进行编码复用的技术。光正交编码器用户x光正交编码器用户y光解码器光解码器xyλ2λ1光合路器光分路器2.4卫星通信系统1、特点a、信号覆盖范围大、均匀；b、通信质量较高；转接次数少、采用调频方式、干扰少、信号稳定。c、信道多，传送容量大；可以采用多种复用技术。d、对接收设备要求较高。卫星通信是微波通信中的一种，我国目前采用6GHz做为卫星上行频率，以4GHz做为下行频率。