【文章內(nèi)容簡介】 什么是數(shù)字通信？ ? 將信源產(chǎn)生的模擬信號轉換為數(shù)字信號（或信源直接產(chǎn)生數(shù)字信號）之后，直接進行傳輸或通過用數(shù)字信號對載波進行數(shù)字調(diào)制來傳輸信息的技術稱為 數(shù)字通信 ? 數(shù)字通信技術的優(yōu)點： ? 抗干擾能力強，差錯可控制，無噪聲積累，傳輸質(zhì)量高 ? 靈活性好，能適應多種應用需求，聲音、圖像、數(shù)據(jù)均可傳輸 ? 傳輸?shù)臄?shù)字信號可以直接由計算機進行存儲、管理和處理 ? 數(shù)字信號的加密比模擬信號容易，所以通信的安全性高 ? 數(shù)字電路容易用超大規(guī)模集成電路實現(xiàn)，有利于通信設備的小型化、微型化，也降低了功耗 25 第 1章 信息技術概述 數(shù)字通信采用的技術 ? 數(shù)字調(diào)制 /解調(diào)技術 ? 調(diào)幅；調(diào)頻；調(diào)相 ? 多路復用技術 ? 時分多路；頻分多路；波分多路 ? 交換技術 ? 電路交換；分組交換 ? 模 數(shù)和數(shù) 模轉換技術； ? 數(shù)字編碼和數(shù)據(jù)壓縮技術 26 第 1章 信息技術概述 數(shù)字通信技術應用舉例（ 1） ? 當今長途電話系統(tǒng)的中繼通信 PCM 編碼器 PCM 解碼器 PCM 編碼器 PCM 解碼器 多 路 復 用 器 分 路 器 光纖傳輸線路 (中繼線和長途線 ) （ 本地電話局 ） （ 本地電話局 ） （ 用戶線 ） （ 用戶線 ） 數(shù)字傳輸技術 模擬傳輸技術 模擬傳輸技術 模擬聲音信號在需要進行遠距離傳輸之前，先使用 PCM編碼器變換為數(shù)字信號形式（此過程稱為 “ 數(shù)字化 ” ） 接收方所在地區(qū)的交換局使用解碼器把數(shù)字信號還原成模擬聲音信號后，由用戶線傳輸至接聽方的電話機 數(shù)字信號經(jīng)調(diào)制和復用后，通過光纖傳輸?shù)浇邮辗剿诘貐^(qū)的交換局，再經(jīng)解調(diào)和分路處理，恢復為數(shù)字信號 27 第 1章 信息技術概述 補充： PCM編碼 ? PCM（脈沖編碼調(diào)制）原理：將模擬信號按時間間隔 T取樣，再把取樣得到的每一個樣本用二進制整數(shù)表示 A t 0 5 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 T 樣本 取樣周期 樣本 量化值 PCM碼 樣本 量化值 PCM碼 1 3 0011 2 8 1000 3 10 1010 4 9 1001 5 6 0110 6 4 0100 7 4 0100 8 3 0011 9 3 0011 10 4 0100 11 4 0100 12 6 0110 ? PCM編碼的結果，就是將模擬信號轉換成為一組數(shù)字信號 28 第 1章 信息技術概述 數(shù)字通信技術應用舉例（ 2） ? 衛(wèi)星電視數(shù)字傳輸：用數(shù)字傳輸技術傳輸模擬信號 數(shù)字傳輸技術 數(shù)字 調(diào)制 數(shù)字 解調(diào) 編碼器 解碼器 在空中傳輸 的電磁波器 電視信號 發(fā)射器 電視信號 接收器 載波 載波 電視圖像及其伴音 電視機 數(shù)字信號經(jīng)調(diào)制和復用后由天線發(fā)送至衛(wèi)星，再由衛(wèi)星進行轉發(fā)，被衛(wèi)星地面接收站所接收 電視臺的節(jié)目在發(fā)送到衛(wèi)星去傳輸之前，先要把圖像和伴音信號進行數(shù)字化，還要進行數(shù)據(jù)壓縮 地面站對接收到的信號進行解調(diào)、解碼后恢復為模擬信號，再經(jīng)由有線電視電纜送到用戶電視機上播放 29 第 1章 信息技術概述 小結：數(shù)字通信系統(tǒng)的模型 發(fā)送端 接收端 信 源 信道編碼 調(diào)制與復用 信 道 壓縮編碼 解調(diào)與分路 信 宿 解 密 信道解碼 解壓縮 加密編碼 噪聲 信源編碼 信源解碼 為了進行可靠的傳輸 為了高效率地進行遠程傳輸 30 第 1章 信息技術概述 數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標 ? 數(shù)據(jù)傳輸速率 (簡稱數(shù)據(jù)速率 , data rate) ? 指實際進行數(shù)據(jù)傳輸時單位時間內(nèi)傳送的二進位數(shù)目 ? 計量單位： “ 位 /秒 ” (bps) 、 “ 千位 /秒 ” (kbps) 、 “ 兆位 /秒 ” (Mbps) 或 “ 千兆位 /秒 ” (Gbps)等 ? 信道帶寬 (也稱為信道容量 , bandwidth) ? 一個信道允許的最大 (高 )數(shù)據(jù)傳輸速率 ? 信道帶寬與采用的傳輸介質(zhì)、傳輸距離、多路復用方法、調(diào)制解調(diào)方法等密切相關 ? 誤碼率 (error rate) ? 指數(shù)據(jù)傳輸中規(guī)定時間內(nèi)出錯數(shù)據(jù)占被傳輸數(shù)據(jù)總數(shù)的比例 ? 端－端延遲 (endend delay) ? 指數(shù)據(jù)從信源傳送到信宿所花費的時間。 31 第 1章 信息技術概述 光纖通信與無線通信 （ 1） 傳輸介質(zhì)的類型與特點 （ 2） 光纖通信 （ 3） 無線通信 32 第 1章 信息技術概述 傳輸介質(zhì)的類型與特點 介質(zhì) 類型 特點 應用 金屬導體 雙絞線 成本低，易受外部高頻電磁波干擾，誤碼率較高；傳輸距離有限 固定電話本地回路、計算機局域網(wǎng) 同軸電纜 傳輸特性和屏蔽特性良好，可作為傳輸干線長距離傳輸載波信號，但成本較高 固定電話中繼線路、有線電視接入 光導纖維 光纜 傳輸損耗小 ， 通訊距離長 ， 容量大 ， 屏蔽特性非常好 ， 不易被竊聽 ， 重量輕 ， 便于運輸和鋪設 。缺點是精確連接兩根光纖很困難 電話、電視等通信系統(tǒng)的遠程干線，計算機網(wǎng)絡的干線 無線電波 微波 紅外線 激光 建設費用低，抗災能力強，容量大，無線接入使得通信更加方便 .但易被竊聽、易受干擾 廣播，電視，移動通信系統(tǒng)，計算機無線局域網(wǎng) 33 第 1章 信息技術概述 雙絞線和同軸電纜 ? 原理：利用電流 (電壓 )傳輸信息 ? 雙絞線分類 ? 3類線 (10 Mb/s)； 5類線 (100Mb/s)； 6類線 (200Mb/s) ? 無屏蔽雙絞線 (UTP)；