通信基本知识.docx

通信系统
通信系统简述

通信系统的组成
通信系统的一般模型
模拟通信模型和数字通信模型
通信发展趋势
常用网络通信设备介绍

广域网接口和线缆
网络接口卡(网卡)
路由器
交换机
中继器
光端机
信息通讯运行维护和注意事项
1 通信系统简述

用以完成信息传输过程的技术系统的总称。现代通信系统主要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现,前者称为无线通信系统,后者称为有线通信系统。当电磁波的波长达到光波范围时,这样的电信系统特称为光通信系统,其他电磁波范围的通信系统则称为电磁通信系统,简称为电信系统。由于光的导引媒体采用特制的玻璃纤维,因此有线光通信系统又称光纤通信系统。一般电磁波的导引媒体是导线,按其具体结构可分为电缆通信系统和明线通信系统;无线电信系统按其电磁波的波长则有微波通信系统与短波通信系统之分。另一方面,按照通信业务的不同,通信系统又可分为电话通信系统、数据通信系统、传真通信系统和图像通信系统等。由于人们对通信的容量要求越来越高,对通信的业务要求越来越多样化,所以通信系统正迅速向着宽带化方向发展,而光纤通信系统将在通信网中发挥越来越重要的作用。
通信系统的组成
从古到今,人类的社会活动总离不开消息的传递和交换, 古代的消息树、烽火台和驿马传令,以及现代社会的文字、书信、电报、电话、广播、电视、遥控、遥测等,这些都是消息传递的方式或信息交流的手段。人们可以用语言、文字、数据或图像等不同的形式来表达信息。但是这些语言、文字、数据或图像本身不是信息而是消息,信息是消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。因此,通信的根本目的在于传输含有信息的消息,否则,就失去了通信的意义。基于这种认识,
“通信”也就是“信息传输”或“消息传输”。
实现通信的方式很多,随着社会的需求、生产力的发展和科学技术的进步, 目前的通信越来越依赖利用“电”来传递消息的电通信方式。由于电通信迅速、准确、可靠且不受时间、地点、距离的限制,因而近百年来得到了迅速的发展和广泛的应用。当今,在自然科学领域涉及“通信”这一术语时,一般均是指“电通信”。广义来讲,光通信也属于电通信,因为光也是一种电磁波。
通信系统的一般模型
通信是从一地向另一地传递和交换信息。实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。基于点与点之间的通信系统的模型可用图 1 - 1来描述。
信源是消息的产生地, 其作用是把各种消息转换成原始电信号,称之为消息信号或基带信号。电话机、计算机等各种数字终端设备就是信源。前者属于模拟信源,输出的是模拟信号;后者是数字信源,输出离散的数字信号。
发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来,即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。变换方式是多种多样的,在需要频谱搬移的场合,调制是最常见的变换方式。对数字通信系统来说, 发送设备常常又可分为信源编码与信道编码。
信道是指传输信号的物理媒质。在无线信道中,信道可以是大气(自由空间), 在有线信道中,信道可以是明线、电缆或光纤。有线和无线信道均有多种物理媒质。媒质的固有特性及引入的干扰与噪声直接关系到通信的质量。根据研究对象的不同, 需要对实际的物理媒质建立不同的数学模型, 以反映传输媒质对信号的影响。
噪声源不是人为加入的设备,而是通信系统中各种设备以及信道中所固有的,并且是人们所不希望的。噪声的来源是多样的,它可分为内部噪声和外部噪声,而且外部噪声往往是从信道引入的,因此,为了分析方便,把噪声源视为各处噪声的集中表现而抽象加入到信道。接收设备的基本功能是完成发送设备的反变换, 即进行解调、译码、解码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中正确恢复出相应的
原始基带信号来,对于多路复用信号,还包括解除多路复用,实现正确分路。
信宿是传输信息的归宿点, 其作用是将复原的原始信号转换成相应的消息。
模拟通信模型和数字通信模型
按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号, 可相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。
1) 模拟通信系统模型
模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统。我们知道,信源发出的原始电信号是基带信号,基带的含义是指信号的频谱从零频附近开始,如语音信号为300~3400Hz, 图像信号为0~6MHz。由于这种信号具有频率很低的频谱分量, 一般不宜直接传输,这就需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号,并可在接收端进行反变换。完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。经过调制以后的信号称为已