通信基础教学知识讲稿

绪论
第一章
赫兹(H•Hertz)是德国著名的物理学家,1887年,是他通过实验证实了电磁波的存在。

后人为了纪念他,把“赫兹”定为频率的单位。

在这个基础上马可尼在19世纪末所做的实验证明了发信机在移动和分离的状态下无线通信是可行的，从此话音通信不在为电线、电缆所困扰。

无线电从此也诞生了，无线电技术问世以来，它对人类生活和社会生产带来了非常深刻的影响。

随着科学技术的发展无线电技术已经广泛用于国民经济军事和日常生活。

在20世纪20年代摩尔斯码的开关监控已经在电报系统得到了广泛应用，用于警车广播消息的第一个陆地通信系统在美国被使用，1933年新泽西警察局采用了双路移动通信装置，该系统带来的方便快捷使得30年代中期美国警察部门安装了5000多个无线电接收装置。

当时的收发设备还是相当简陋的，噪音大，臃肿而沉重，操作也不方便，这样的通信质量难以让人满意。

二次大战以后，战争远离人民生活，这为移动通信的发展带来了新的、广泛的契机。

1946年，贝尔实验室建立了世界上第一个公用汽车电话网，被人民称为城市系统。

其它国家随后也陆续发展了公用移动电话系统，完成了由专用网向公用网过渡。

20世纪40年代至60年代主要是改善了这个系统的性能，包括直接拨号，自动选择无线信道等，同时解决了接入公用电话网的问题。

但是这个市场比较小，网络还是区域比较小，到了1976年为纽约1000多万人口服务的贝尔移动电话业务只有12个频道，只能为543个付费的用户提供服务，而以此同时还有许多用户在排队等待接入。

70年随着大规模的集成电路技术和计算机技术的讯猛发展，多年来困扰移动通信的终端小型化和设计等关键问题得到了解决，移动通信系统得到了蓬勃的发展时期。

随着用户数量的激增，传统的大区制很快达到了饱和状态，无法满足服务要求。

针对此问题，美国的贝尔实验室提出了小区制的蜂窝式移动通信系统解决方案，在1978年开发了AMPS系统，这是真正意义上的大容量和蜂窝移动通信系统。

它结合了频率复用的技术，可以在服务区内实现自动接入公用电话网，比以前的系统容量更大语音质量更高。

主要有以下几个国家有这样的系统：
用户的接入方式是频分多址，一个小区内有多个频率组，一个用户占用一个频段。

尽管模拟蜂窝系统取得巨大的成功，但实际使用了暴露了问题，频谱效率较低，有限的频谱资源的无限的用户容量的矛盾十分突出。

业务种类单一，主要是话音。

其次，模拟系统存在同频干扰和互调干扰。

此外，还有保密性较差。

随着超大规模的集成电路，低速话音编码技术以及近20年来计算机技术的发展，现代通信由模拟化方式转数字化方式处理。

所以第二代GSM系统产生。

欧洲人在以后的产品开发和标准制定的时候，联合起来研制泛欧的
移动通信标准，1991年多址接入方式为TDMA的GSM（数字蜂窝移动通信系统）并很快进行商用，此时欧洲的爱立信、诺基亚等凭借优异的表现成为新的移动通信巨人，与美国的摩托罗拉公司并驾齐驱，可以说是移动通信最好的网络。

第二代数字蜂窝移动通信系统只能提供话音和低速数据业务的服务，因为在信息时代，图像、话音和数据相结合的多媒体业务和高速数据业务的业务量会大大增加，所以人们对通信业务的多样化也与日俱增，所以第一代、第二代蜂窝移动通信系统不仅远远不能满足用户的业务需求，而且随着用户数量的迅猛增加，现在的系统也远远满足不了用户容量的发展需求。

所以新一代的移动通信系统和研究和发展成为电信领域的一个新的研究热点问题。

第三代移动通信系统要将各种业务结合起来，用一个单一的全功能网络来实现，与第一代、第二代系统相比它主要有以下几个特点：
1全球普及和全球无缝漫游的系统，它将使用共同的频段，全球统一标准。

2具有支持多媒体业务功能。

3 快速移动环境，最高速率达144kbit.s,室外到室内或步行环境，最高速率达384kbit/s,室内环境最高速率达2Mbit/s。

4便于过渡和演进：由于第三代移动通信系统引入时，第二代通信系统已经具有相当的规模，所以第三代网络一定要能在第二代网络的基础上逐渐灵活演进而成，并与固定网相兼容。

5高频谱效率。

6 高服务质量。

7低成本。

8 高保密性。

为了在未来的全球化标准占有一席之地，体现自己利益，各个国家、组织和公司纷纷提出自己的建议和标准。

现在被ITU接受的候选标准有10多种。

截止1998年6月30日，提交到ITU的地面第三代移动通信无线传输技术（RTF）共有10种：
其中欧洲提出的WCDMA和北美提出的CDMA2000最为被大家看好，中国TD-SCDMA 由于得到中国政府的支持，加之中国巨大的商业市场潜力，因此也被格外引人注目。

第二章
上面通信系统的介绍给我们一个很清晰脉络，了解通信系统的由来，从此知道无线电技术问以来，它对人类的生活和社会生产带来了非常深刻的影响，随着科学技术的发展，无线电技术已经广泛用于国民经济、军事和日常生活：比如收音机、对讲机、雷达、卫星、移动电话等通信。

通信是无线电技术最早应用的方面。

2.1 通信的定义
通信是指不在同一地点的双方或者多方之间进行迅速有郊的信息传递，即从发送者到接收者之间的信息传递。

利用电磁波或光波传递各种消息的通信方式就是电信，用电信号传输信息的系统称通信系统，也称电信系统。

现代通信系统的定义是利用光或电技术手段，借助光波或电磁波，实现从一向另一地迅速而准确的信息传递和交换。

所以通信的本质是一门实现信息传递的科学技术，现在人们对信息的需求是日益增加，多媒体信息、会议电视等多种业务功能。

通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。

2.2通信的方式
2.2.1如果通信仅在两点之间进行，根据信号与时间的关系，信号的传输方式可分为单工传输、半双工传输、全双工传输：
a单工传输：信号只能单方向传送，在任何时候都不能进行反方向传输的叫单工传输，如广播、电视系统、收音机、电视，
b 半双工传输：半双工传输方式中，信号可以在两个方向上传输，但时间上不能重叠，即通信双方不能同时既发送信号又接收信号而只能交替进行。

C全双工传输：全双工传输方式中，信号可以同时在两个方向上传输，如图示。

1.3.2按照数字信息数据码元在信道中传递时一个码元一个码元地依次传送是同时并
例地一起传送几个码元，可将信息的传输方式分为串行传输和并行传输。

在串行传输中，数据流的各个码元是一位接一位地在一条信道上传输的，如图示
在并行传输中，构成一个编码的所有码元都是同时传送的，码组的每一位都单独使用一条通道，如图示
2.2.3同步传输和异步传输
a 异步传输。

异步传输也叫起止式传输，它是利用起止法来达到收发同步的。

异步传输每次只传送一个字符，用起始位和停止位来指示被传输字符的开始和结束。

b 同步传输，同步传输不是以一个字符而是以一个数据块为单位进行信息传输的。

2.2.4两点直通传输、分支传输和交换传输
2.3.通信系统的基本概念
2.3.1.信息，消息由信源产生，例如语言、音乐、文字、图像、电码等。

信源就是信息的来源，信息是抽像的消息，一般是用数据来表示的。

表示信息的数据通常都要经过适当的变换和处理，变成适合在信道上传输的信号（电或光信号）才可以传输。

2.3.2信号，信号一般以时间为自变量，以表示信息的某个参量（如电信号的振幅、频率或相位等）为因变量。

根据信号的因变量的取值是否连续，可以为分模拟信号和数字信号。

2.3.3信道，信道是信号传输的通道，又称传输媒介，不同的信道有不同的传输特性。

主要有有线信道、无线信道、光信道（1架空线，2中长波和地表波传播，3卫星中继，4
短波电离层的反射，5视传播，6光纤）
2.4无线电波的划分和无线电波的传播。

2.4.1无线电波段的划分，无线电波段可以按频率划分，也可以按波长划分。

表如图示
2.4.2无线电波的传播，是无线通信系统的一个重要的环节。

无线电波的传播方式大体可分为三种：沿地面传播、沿窨直线传播、依靠电离层传播。

2.4.3微波及其特点
微波是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短（即频率最高）的波段，其频率范围从300MHz至3000GHz。

因为微波有特殊性，所以它有以下几个特点。

1似光性
2穿透性
3宽频带特性
4热效应特性
5散射特性
6抗低频干扰特性。