现代通信原理第十六章现代通信系统及技术介绍
《现代通信系统原理》课件
人工智能和机器学习技术在通信系统中的应用将更加广泛，用于优化网络性能、提高数据传输效率和降低能耗。
人工智能与机器学习
量子通信技术以其高度安全性和抗干扰能力，将成为未来通信系统的重要发展方向。
量子通信技术
可见光通信技术以其高速、低成本、低能耗等优势，有望在室内通信等领域得到广泛应用。
现代通信系统原理
目录
CONTENTS
引言模拟通信系统数字通信系统现代通信系统原理通信系统的未来展望
引言
信息源
信道
目的地
产生信息的设备或物体。
传输信号的媒介。
接收信息的目的地或用户。
利用物理线路传输信号的系统，如电缆、光纤等。
有线通信系统
利用电磁波传输信号的系统，如手机、广播、电视等。
无线通信系统
解调
实现调制与解调，将计算机或终端设备与通信网络连接起来。
调制解调器的功能
现代通信系统原理
通信系统定义
通信系统是实现信息传输与交换的系统，由信源、信道和信宿组成。
调制解调技术
调制解调技术是实现模拟信号与数字信号相互转换的关键技术，常用的调制方式有调频、调相和调幅。
信道编码技术
信道编码技术通过在信息码元中加入冗余位元，实现差错控制和纠错功能，提高数据传输的可靠性。
可见光通信技术
工业4.0与智能制造
未来通信系统将广泛应用于工业4.0和智能制造领域，支持实时数据传输和处理，提升生产效率和产品质量。
智慧城市与智ห้องสมุดไป่ตู้交通
未来通信系统将助力智慧城市和智慧交通的建设，实现城市各领域的智能化管理和高效协同。
虚拟现实与增强现实
未来通信系统将为虚拟现实和增强现实技术的发展提供有力支持，推动娱乐、教育、医疗等领域的技术革新。
现代通信原理简介及其重要性
现代通信原理简介及其重要性在当今社会，通信已成为我们日常生活不可或缺的一部分。
无论是文字沟通，语音通话，还是视频聊天，通信技术的发展使得人们可以跨越时空进行实时互动。
而现代通信的基础正是建立在通信原理之上。
本文将简要介绍现代通信原理，并探讨其重要性。
一、现代通信原理的基本概念1.1 通信原理的定义通信原理是指将信息从发送方传递到接收方的方法和规则。
通过信号的传输和解码，信息可以在发送方和接收方之间进行交流。
1.2 信号的传输方式现代通信系统主要采用模拟信号和数字信号两种传输方式。
模拟信号通过连续的波形来传输信息，而数字信号则将信号离散化为数字形式进行传输。
1.3 编码和解码方式为了保证信息的准确传输，通信系统将信息通过编码方式转换为特定的信号，接收方则通过相应的解码方式将信号转换为原始信息。
二、现代通信原理的基本原理2.1 信号传输原理通信系统中，信息通过信号进行传输。
信号可以是电磁波（如无线通信），也可以是电流（如电话通信）。
信号的传输需要经过调制、放大和传递等环节，以保证信息的传输质量。
2.2 信道和噪声通信中经常面临的一个问题是信噪比，即信号与噪声的比值。
信号的传输过程中会受到各种噪声的干扰，因此通信系统需要采取相应的技术手段来对抗噪声，提高信噪比。
2.3 多路复用技术为了提高通信系统的效率，多路复用技术被广泛应用。
通过将多个信号复用在同一信道上，可以实现多个通信线路的同时传输，从而提高通信系统的带宽利用率。
三、现代通信原理的重要性3.1 促进信息交流和人类社会的发展现代通信原理的发展使得信息可以以更加高效和快速的方式传递，促进了人类社会的发展和进步。
信息交流的畅通无阻，加快了科技进步、经济发展和文化交流的速度。
3.2 提高通信效率和品质通信原理的应用可以大大提高通信效率和品质。
比如，在数字通信中，通过数字编码和解码的方式，可以准确地传输信息，减少了误差和失真的可能性，从而提高了通信质量。
现代通信原理详述
现代通信原理详述现代通信原理是指现代通信系统中所采用的通信技术和原理。
通信是指信息的传递和交流过程。
在现代通信中，人们通过无线电波、光纤等信道将信息进行传输，同时利用调制和解调、编码和解码等技术对信息进行处理和转换。
首先，信号的调制与解调是指将信息信号转换成适合传输的调制信号，以及将接收到的调制信号转换成原始信息信号的过程。
调制是将低频信号转换成高频信号的过程，常见的调制方式有频率调制、幅度调制和相位调制。
解调则是将高频信号转换成低频信号的过程。
其次，信道的编码与解码是指通过编码将原始信号转换成编码信号，并通过解码将接收到的编码信号转换成原始信号的过程。
编码可以提高信号的可靠性和效率，常见的编码方式有纠错编码和压缩编码。
解码则是将接收到的编码信号还原成原始信号的过程。
第三，误码控制是指通过一定的措施来降低发生在信号传输过程中的错误率。
误码控制的方法有前向纠错码、交织编码、交互干扰等。
它可以提高通信信号的可靠性和稳定性，降低信号传输过程中的错误率。
最后，多路复用与多址技术是指通过将多个通信信号进行合理的组合和分解，使它们能够在同一信道上传输的技术。
多路复用是将多条信号复用到同一个信道上，以提高信道的利用率；多址技术则是允许多个用户同时使用同一个信道进行通信。
总之，现代通信原理是一门综合性的学科，涵盖了信号调制与解调、信道编码与解码、误码控制以及多路复用与多址技术等多个方面。
通过深入研究和应用这些原理，可以实现高效、可靠的通信系统，为人们的日常生活和工作带来很大的便利。
-现代通信系统课件 (一)
-现代通信系统课件 (一)现代通信系统是现代信息技术中的重要组成部分，它主要是通过一系列的设备和技术来实现不同位置间的信息传递与交流。
在现代社会中，通信系统的应用广泛，横跨多个领域，如电话、互联网、移动通信等。
本文将重点介绍现代通信系统课件的相关知识。
一、现代通信系统的概念现代通信系统是指采用特定技术和设备，建立起的实现人类间信息传递、交流和处理的一套系统。
它可以是有线或无线的，应用在各个领域，如电信、卫星通信、无线通信、网络通信等。
二、现代通信系统的组成现代通信系统主要由源、信道和接收器三部分组成。
源指信息源，信道指传输媒介，接收器指信息接收设备。
1. 信息源信息源是指信息的源头，主要包括人、图像、声音等。
信息源经过转换后形成数字信号，再通过信道传输。
2. 信道信道是信息的传递媒介，分为有线和无线两种。
有线信道为电缆、光缆等，无线信道为通过天线向空气传输信息。
信道传输信号的质量会受到噪声等因素的影响。
3. 接收器接收器是信息的接收设备，将数字信号还原为原来的信息形式，如声音、图像等。
三、现代通信系统的技术现代通信系统的技术包括话音编解码技术、数字调制解调技术、信道编码技术、数据压缩技术等。
1. 话音编解码技术话音编解码技术是将人类语音转换成数字信号，再通过通信系统传输的过程。
这种技术需要复杂的编码解码算法支持，以保证语音质量的传输。
近年来，半双工和全双工的话音通信已逐渐普及。
2. 数字调制解调技术数字调制解调技术是将源信号转化为可传输的数字信号，实现信号的调制和解调。
从而提高信号传输的质量，达到高速、高精度和高可靠性的目标。
3. 信道编码技术信道编码技术是通过加入冗余信息来增加传输信息的可靠性和抗干扰能力。
通过增加冗余信息，使得在信号传输过程中能够及时捕捉和纠错，从而保证信息的传输质量。
4. 数据压缩技术数据压缩技术是将原来的数据进行压缩，减少数据量并降低传输带宽的一种技术。
这种技术可采用多种压缩算法和方式，使数据传输变得更加便捷快速。
现代通信原理与技术
现代通信原理与技术现代通信原理与技术随着科技的快速发展，现代通信原理与技术在我们的生活中扮演着重要的角色。
无论是手机通话、互联网、电视广播还是社交媒体，我们离不开通信技术的支持。
本文将从几个方面介绍现代通信原理与技术，以及它们对我们的生活的指导意义。
首先，现代通信技术的原理是基于信息传输的。
通信的目的是传递信息，而这一过程涉及到信息的编码、调制、解调以及传输等多个环节。
通过合理地利用不同传输媒介，如电磁波、光纤和卫星通信，我们能够实现信号的快速、高效传输。
这样，无论是通过电话进行语音通话，还是通过互联网发送电子邮件，我们都可以在世界各地与他人畅通无阻地交流。
其次，现代通信技术的发展为我们的生活带来了巨大的便利。
随着智能手机的普及和移动互联网的快速发展，我们无需受制于时间和空间的限制，随时随地与他人进行语言和文字的交流。
通过社交媒体平台，我们可以与朋友分享照片和状态，了解彼此的生活动态，实现更广泛的社交交流。
此外，现代通信技术的应用使得远程办公、远程学习、远程医疗等成为可能，使我们的生活更加便捷和灵活。
再次，现代通信技术的不断创新也为科学研究和工业生产提供了强有力的支持。
无线通信、光纤通信、卫星通信等领域的不断突破和升级使得我们能够更好地收集和传递数据。
这为科学家们的研究提供了丰富的信息和更广阔的合作平台。
在工业生产中，通信技术的应用不仅提高了生产效率，而且提供了更多的自动化和智能化的解决方案，使得生产过程更加高效、精准和可控。
最后，现代通信原理与技术对我们的生活具有重要的指导意义。
它提醒我们要不断关注和学习新的通信技术，以顺应时代的发展潮流。
同时，我们也需要明确通信技术的应用范围和限制，避免技术带来的侵犯隐私和信息泄露等问题。
此外，我们应该培养良好的信息素养，提高对信息真实性和可靠性的判断能力，不盲目相信和传播未经证实的信息。
总之，现代通信原理与技术在我们的生活中起到了至关重要的作用。
它不仅使得我们能够与他人进行便捷的沟通和交流，而且为科学研究和工业生产提供了强有力的支持。
现代通信系统概论
2
物联网的兴起
物联网将进一步发展，实现设备之间的互联互通，创造更智能、便捷的生活方式。
3
5G时代的到来
随着5G技术的商用化，人们将享受到更快、更可靠的移动通信体验。
现代通信系统概论
现代通信系统是指利用技术手段传递信息的系统。通信系统由发送器、接收 器、信道、编解码技术等组成部分构成。本课程将介绍通信系统的基本原理 和应用领域。
通信系统的基本组成部分
发送器和接收器
发送器负责将信息转换成信 号并发送，接收器负责接收 并解码这些信号以还原信息。
信道
信道是信息传输的媒介，可 以是有线媒体（如光纤）或 无线媒体（如无线电波）。
通信系统的关键性能指标
1 传输速率
传输速率是指单位时间内传输的信息量，通常以位/秒（b/s）或字节/秒（B/s）来表示。
2 误码率
误码率是指传输过程中发生的传输错误的频率，通常以百分比或小数形式表示。
3 带宽
带宽是指信道传输的频率范围，也可以表示为数据传输速率的最大值。
现代通信系统的应用领域
移动通信
移动通信技术使得人们可以随时随地进行语音和数据通信，如2G、3G、4G、5G等。
互联网
互联网是全球范围内的计算机网络系统，通过标准化协议相互连接，在全球范围内实现信息 的传输和共享。
卫星通信
卫星通信系统利用人造卫星作为中继器，实现全球范围内的信息传术的发展
无线通信技术将继续发展，为更好地满足人们对高速、稳定的通信需求。
编码和解码技术
编码和解码技术用于将信息 转换成容易传输和存储的形 式，并在接收端将其还原为 原始信息。
常见的通信系统类型
1 有线通信系统
有线通信系统使用物理介质进行信息传输， 如电话线、光纤等。
现代通信技术原理
现代通信技术原理现代通信技术已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
从手机通话到互联网视频聊天，从电子邮件到社交媒体，我们无时无刻不在利用各种通信技术与他人进行信息交流。
那么，这些通信技术的背后究竟是什么原理在工作呢？本文将逐步介绍现代通信技术的原理。
一、信息传输现代通信技术的核心是信息的传输。
在信息传输中，需要利用信号将信息从发送者传递到接收者。
信号可以是声波、电磁波或其他形式的波动。
有线通信常用的信号传输方式是通过电线进行，而无线通信则通过空气中的电磁波进行传输。
1. 信息编码为了能够将具体的信息传输到接收者，发送者需要将信息进行编码。
这通常包括将信息转化为数字序列或信号波形的过程。
编码方式根据具体的通信技术和应用而有所不同，比如调制解调、脉冲编码调制等。
2. 信号传输经过编码后，信号就可以通过特定的传输介质传输。
在有线通信中，信号通过电线传输，而在无线通信中，信号则通过空气中的电磁波传输。
无论是有线还是无线通信，信号传输的过程都会受到噪声的干扰，因此会存在一定的误差。
3. 信号接收接收者通过接收传输的信号来恢复原始的信息。
接收过程类似于发送过程的逆过程，包括信号的解调、解码等步骤。
通过这些步骤，接收者能够还原出发送者所传输的信息。
二、传输介质不同的通信技术使用不同的传输介质来传递信号。
这些传输介质的特性会直接影响到信号传输的质量和速度。
1. 金属导线在有线通信中，常用的传输介质是金属导线，比如铜线和光纤。
金属导线具有良好的导电性和传输性能，可以有效地传输信号。
而光纤由于其高带宽和低损耗的特性，逐渐成为传输速度更快的选择。
2. 空气中的电磁波在无线通信中，信号通过空气中的电磁波传输。
电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光等不同频段的波动。
不同频段的电磁波具有不同的特性，比如无线电波传输距离远、微波传输速度快等。
三、调制解调在信息传输的过程中，为了适应不同传输介质和信号特性，通常需要进行调制和解调的过程。
现代通信原理解析
现代通信原理解析现代通信原理是指在现代通信系统中所采用的通信技术和原理。
它是通过将信号转化为电磁波在空间中传播，利用电磁波的传输特性进行信息交流的一种方式。
现代通信原理的实现涉及多个方面，包括信号处理、调制解调、编码解码、多路复用、传输介质、信道编码等。
首先，现代通信原理中的关键环节是信号处理。
信号处理是指通过数字技术对原始信号进行采样、量化、编码和解码等一系列处理过程。
在现代通信系统中，信号通常以数字信号形式存在，通过对信号的数字化处理，可以增加抗噪性、提高传输效率和减小误码率。
其次，调制解调是现代通信原理中的核心内容之一、调制是将数字信号转换为模拟信号，以便通过电磁波进行传输。
调制技术的选择需要考虑传输介质、带宽利用率、抗噪声能力等因素。
常见的调制方式包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)等。
解调是将接收到的模拟信号转换为数字信号，使之可以进行后续处理。
编码解码是现代通信原理中的另一个重要环节。
编码是将数字信号转换为数字码，以便进行传输和存储。
编码技术可以提高传输效率、增加系统容量和减少误码率。
常见的编码方式有哈夫曼编码、差分编码、香农编码等。
解码是将编码后的数字码还原为原始信号，以便进行进一步的分析和处理。
另外，多路复用是现代通信原理中实现多用户同时通信的重要技术。
多路复用技术可以将多个信号合并为一个信号进行传输，以提高信道利用率。
常见的多路复用技术有频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)和码分多路复用(CDM)等。
传输介质是现代通信原理中的一个重要问题。
传输介质的选择需要考虑信号传输的距离、速率、可靠性等因素。
常见的传输介质有电缆、光纤、无线电波等。
电缆传输速率较低，但信号可靠性较高。
光纤传输速率快且信号传输距离较远，但成本较高。
无线电波传输无需布线，但受限于频谱资源。
最后，信道编码是现代通信原理中的一项重要技术。
信道编码可以增加信号传输过程中的可靠性，减小误码率。
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图16.7 CDMA扩频通信系统的原理示 意图
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
16.2 卫 星 通 信
16.2.1 概述 16.2.2 卫星通信及转发器 16.2.3 卫星通信地球站 16.2.4 卫星通信多址连接方式 16.2.5 铱(IRIDIUM)卫星通信系统介绍
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
16.4 光 纤 通 信
16.4.1 光纤通信系统的组成及特点 16.4.2 光纤光缆的结构与分类 16.4.3 光纤通信信号的调制与解调
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
16.4.1 光纤通信系统的组成及特点
图16.21 光纤通信系统及设备组成 光纤通信是以光缆作为传输的一种通信方
16.5.1 软件无线电系统的概念
1. 软件无线电系统的结构 图16.24 理想的软件无线电系统结构 2. 软件无线电技术的主要特点 (1) 灵活性： (2) 集中性： (3) 模块化：
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
图16.24 理想的软件无线电系统结构
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
16.2.5 铱(IRIDIUM)卫星通信系统介绍
“铱”系统的设计思想是构筑一个较完备的、独立 性较强的全球性蜂窝系统。“铱”系统用66颗距地面 765km的低轨道卫星组成星座，以轨道周期1小时40分 9秒的速度绕地球运行。卫星可视时间(即链路平均寿 命)9分钟。该系统综合运用了TDMA/FDMA/SDMA等 多址技术。星上采用点波束天线实现多址通信，每颗 卫里用3个16波束的相控阵天线，能向地面投射48个点 波束，构成蜂窝结构，每个点波束覆盖区为一个小区。 小区直径689km，每7个波束组成一个小区群。 图16.12 “铱”系统的帧结构
(1) 天线和馈线系统。地球站天线通常都是收、发共 用一个馈源和反射器，为此设有 一 个 收 发 隔 离 用微波双工器。
(2) 地球站发射系统。 (3) 地球站接收系统。 (4) 地球站通信终端设备。
(5) 天线控制系统(大型站才有)。
(6) 供电系统。
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
图16.11 卫星通信地球站基本组成方 框图
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
图16.12 “铱”系统的帧结构
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
16.3 数字微波通信
16.3.1 微波接力通信 16.3.2 微波多路通信
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
16.3.1 微波接力通信
1. 微波接力通信网的组成 图16.13 微波接力网线路示意图 2. 微波接力信道的频率配置 3. 极化隔离 4. 空间分集
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演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/23
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
通信分系统直接用于通信信号的转发，故称转 发器。
在通信卫星转发器的分类中，一般把转发
器分成透明转发器和处理转发器。图16.9 中
频转发器框图
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
图16.9 中频转发器框图
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16.2.3 卫星通信地球站
图16.11给出典型地球站的组成方框图。各 类地球站都由以下几部分组成：
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16.4.2 光纤光缆的结构与分类
1. 光纤的结构 图16.22 光纤的基本结构 2. 光纤的分类 3. 光缆的结构
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
图16.22 光纤的基本结构
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16.4.3 光纤通信信号的调制与解调
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图16.6 GSM数字蜂窝通信系统的网络 组成
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16.1.4 CDMA数字蜂窝移动通信系统 介绍
1. 概述 2. 扩频通信原理 图16.7 CDMA扩频通信系统的原理示意图 3. 地址码的选择 4. 扩频码速率的选择 5. CDMA的关键技术
16.1.1 移动通信特点与分类
1. 移动通信特点
1) 移动通信的传输信道必须使用无线电波 2) 电波传播特性复杂 3) 干扰问题比较严重 4) 组网方式多样灵活 5) 对设备要求更为苛刻 6) 用户量大而频率有限 7) 移动通信综合了各种通信技术
2. 移动通信的分类
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
图16.13 微波接力网线路示意图
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16.3.2 微波多路通信
1. 模拟微波多路通信 图16.19 FDM基群信号形成和分路原理 2. 数字微波多路通信
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图16.19 FDM基群信号形成和分路原理
1. 调制方式 有模拟信号光强调制和数字信号光强调制。 2. 光纤通信的码型 1) mBnB码 2) CMI码 3) 电平和极性
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16.5 软件无线电通信原理
16.5.1 软件无线电系统的概念 16.5.2十六章现代通信系统 及技术介绍
16.1.2 移动通信的组网和组成
1. 大区制移动通信网 2. 小区制移动通信网 3. 公用移动通信网结构 图16.3 移动通信网区域结构示意图 4. 移动通信收发信机组成
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
图16.3 移动通信网区域结构示意图
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
16.1.3 GSM数字蜂窝移动通信系统介绍
GSM数字蜂窝通信系统主要由移动台、基站子系统 (BSS)、网络子系统(NSS)和操作子系统(OSS)组成，如 图16.6所示。基站子系统(简称基站BS)由基站收发台 (BTS)和基站控制器(BSC)组成；网络子系统由移动交 换中心(MSC)和操作维护中心(OMC)以及原籍位置寄 存器(HLR)、访问位置寄存器(VLR)、鉴别中心(AUC) 和设备标志寄存器(EIR)等组成；OSS是相对独立的对 GSM系统提供管理和服务功能的单元，包括移动用户 管理、移动设备管理，以及网络操作和控制等3个功能。 移动用户管理包括对HLR和SIM卡的数据管理以及计 费管理。OSS通过对EIR控制实现对移动设备管理。
图16.8 卫星通信系统的组成
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16.2.2 卫星通信及转发器
空间通信卫星的组成主要由控制分系统、
通信分系统、遥测指令分系统、电源分系统和 天线5部分组成。其通信分系统对卫星通信的 应用来说是最主要的，也是用户(使用者)最关 心的，其他4部分都是为这部分服务的。由于
现代通信原理第十六章 现代通信系统及技术介
绍
2020/11/23
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
16.1 数字移动通信
16.1.1 移动通信特点与分类 16.1.2 移动通信的组网和组成 16.1.3 GSM数字蜂窝移动通信系统介绍 16.1.4 CDMA数字蜂窝移动通信系统介绍
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
•天线
•双工器
•合
•功放
•路
•器
•上变频 •调制器
•天线驱
•动设备 •低噪声
•分
•路
•放•大 •电源系统
•器
•本振
•下变频 •解调器
•基带 •处理 •（终端）
•
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
16.2.4 卫星通信多址连接方式
1) 频分多址(FDMA) 2) 时分多址(TDMA) 3) 空分多址(SDMA) 4) 码分多址(CDMA) 5) 混合多址联接
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16.2.1 概述
卫星通信就是利用人造地球卫星运载的中 继通信站，进行地球上(地面、水面、航空)通 信站之间的“中继”通信。 1. 卫星通信系统的组成及特点 图16.8 卫星通信系统的组成 2. 卫星通信系统的分类 3. 卫星通信使用波段
现代通信原理第十六章现代通信系统 及技术介绍
式，它与过去对称电缆、同轴电缆作为传输线 的通信相比，最大的区别，一是用光纤作为传 输介质，二是以光波作为载波。光纤通信由此 而具有如下优点：
• 通信容量大、传输距离长。 • 抗电磁干扰强、保密性好。 • 重量轻，资源丰富。
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图16.21 光纤通信系统及设备组成