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1、通信工程专业概论,主讲 邱新芸,2023/7/20,东北大学秦皇岛分校计算机工程系通信工程教研室,通信工程专业概论,2023/7/20,2,通信工程专业概论第三讲现代通信系统（1）,2023/7/20,3,1 现代通信基本概念 信源数字编码技术 现代数字交换技术 数字通信系统概述5 数字光纤通信系统,2023/7/20,4,1 现代通信基本概念,1.1 人类科技进步的产物现代通信 1.2 现代通信的基本特征数字化1.3 现代通信的特点及主要内容,2023/7/20,5,1 现代通信基本概念,1.1 人类科技进步的产物现代通信 模拟通信与数字通信 现代通信技术的基础微电子技术 现代通信技术的核心
2、计算机技术 光通信的基础光子技术 卫星通信技术的基础空间技术,2023/7/20,6,1 现代通信基本概念,1.2 现代通信的基本特征数字化 现代通信系统与数字化 数字信号及数字通信的特点,2023/7/20,7,两类通信方式抗干扰性能比较(a)模拟信号；(b)数字信号,2023/7/20,8,1 现代通信基本概念,1.3 现代通信的特点及主要内容 综合化 宽带化 智能化 个人化 网络全球化,2023/7/20,9,2 信源数字编码技术,2.1 模拟信号时域离散化与抽样定理 2.2 语音数字编码技术2.3 数字音频编码标准2.4 图像编码技术2.5 图像压缩编码标准,2023/7/20,10,
3、3 现代数字交换技术,3.1 数字程控交换技术3.2 分组交换技术3.3 ATM交换技术,2023/7/20,11,4 数字通信系统概述,4.1 数字通信系统模型和主要性能指标4.2 数字复接技术4.3 数字传输信号帧结构4.4 数字传输信号的处理4.5 数字信号的调制与解调,2023/7/20,12,4 数字通信系统概述,4.1 数字通信系统模型和主要性能指标4.2 数字复接技术 数字复接，就是利用时间的可分性，采用时隙叠加的方法把多路低速的数字码流（支路码流）在同一时隙内合并成为高速数字码流的过程。,按位复接和按字复接示意图(a)一次群(基群)；(b)二次群(按位数字复接)；(c)二次群(
4、按字数字复接),2023/7/20,14,4 数字通信系统概述,4.3 数字传输信号帧结构 帧结构一般都采用由世界电信组织建议的统一格式，为保证数字通信系统正常工作，在一帧的信号中应有以下基本信号:帧同步信号(帧定位信号)及同步对告信号;信息信号;其他特殊信号(地址、信令、纠错等信号);勤务信号。,PCM30/32制式帧结构,2023/7/20,16,4 数字通信系统概述,4.4 数字传输信号的处理信道编码变换扰码与解扰码差错控制(纠错编码)数字加密技术,2023/7/20,17,4 数字通信系统概述,4.5 数字信号的调制与解调 数字信号的无线传输 数字信号的调制与解调三种基本调制方式 幅移
5、键控、频移键控、相移键控 组合调制方式MQAM调制,2023/7/20,18,二进制基带码的三种调制方式(a)2ASK；(b)2FSK；(c)2PSK,2023/7/20,19,二进制基带信号的调制波形,2023/7/20,20,16QAM和16PSK点群图(a)16QAM；(b)16PSK,2023/7/20,21,5 数字光纤通信系统,5.1 数字光纤通信系统概述数字光纤通信:是以光波运载数字信号,以光导纤维为传输媒介的一种通信方式。1996年，英籍华人“光通信之父”高锟()博士根据介质波导理论提出了光纤通信的概念。,2023/7/20,22,5 数字光纤通信系统,5.1 数字光纤通信系统
6、概述特点：线径细、重量轻；损耗极低；传输的频带宽、信息容量大；不受电磁干扰、防腐和不会锈蚀；不怕高温，防爆、防火性能强；光纤通信保密性好,5 数字光纤通信系统,5.1 数字光纤通信系统概述数字光纤通信系统的组成,光纤通信系统组成原理方框图,2023/7/20,24,5 数字光纤通信系统,5.1 数字光纤通信系统概述光纤：是导光的玻璃纤维的简称,是石英玻璃丝,它的直径只有0.1 mm,如同人的头发丝粗细。在通信中,它和原来传送电话的明线、电缆一样,是一种新型的信息传输介质,但它比以上两种方式传送的信息量要高出成千上万倍,可达到上百千兆比特/秒,而且衰耗极低。,5 数字光纤通信系统,5.1 数字光
7、纤通信系统概述光纤,裸光纤结构示意图(a)阶跃型多模光纤(SI);(b)梯度型多模光纤(GI);(c)单模光纤,2023/7/20,26,5 数字光纤通信系统,5.1 数字光纤通信系统概述光缆 为了使光纤能在工程中实用，能承受工程中拉伸、侧压和各种外力作用，还要具有一定的机械强度才能使性能稳定。因此，将光纤制成不同结构、不同形状和不同种类的光缆以适应光纤通信的需要。根据不同的用途和条件,制成的光缆种类很多,但其基本结构是相同的，主要由缆芯、护套和加强元件组成。,5 数字光纤通信系统,5.1 数字光纤通信系统概述光缆,光缆的基本结构(a)层绞式；(b)单位式；(c)骨架式；(d)带状,2023/
8、7/20,28,5 数字光纤通信系统,5.2 PDH数字光纤传输系统5.3 SDH光同步数字传输系统5.4 SDH传送网5.5 SDH系统同步与定时,2023/7/20,29,5 数字光纤通信系统,5.6 光波分复用系统 为进一步挖掘光纤传输的频带资源,以满足多种宽带业务(会议电视、高清晰度电视等)对传输容量的要求,克服传统的点到点单个波长的光纤通信方式的局限性,现已将波分复用系统投入了商用。它使光纤上单个波长(一个波长为一个光信道)的传输变为多个波长同时传输(多个光信道),从而大大提高了信息传输容量。,2023/7/20,30,5 数字光纤通信系统,5.6 光波分复用系统,光波分复用系统组成
9、,5 数字光纤通信系统,5.6 光波分复用系统,WDM传输原理图,2023/7/20,32,5 数字光纤通信系统,5.6 光波分复用系统主要技术：光源技术 滤光技术 色散补偿技术 光纤放大器的增益平坦技术 系统的监控技术,2023/7/20,33,5 数字光纤通信系统,5.7 全光通信系统全光通信系统：是一个全新的事物,它是数字通信、波分复用系统的更高阶段发展。是指从数字信源节点到目的点之间的传输过程都在光域内。全光通信系统又称全光网。,2023/7/20,34,5 数字光纤通信系统,5.7 全光通信系统特点:最佳性；透明性；系统网络结构的扩展性；可重构性；可操作性等。,2023/7/20,35,5 数字光纤通信系统,5.7 全光通信系统关键技术 以光波分复用系统的技术为基础；光交换技术；光分插复用技术(OADM）；光交叉连接技术(ODXC）；全光通信系统技术。,5 数字光纤通信系统,5.7 全光通信系统全光通信网及光网拓扑有较强保护功能有较强恢复功能有较高的生存性自身具有自愈功能,利用OADM组成的环,5 数字光纤通信系统,5.7 全光通信系统全光网的管理,全光网管理系统结构,
