通信系统介绍
通信系统的基本原理与组成
通信系统的基本原理与组成通信系统是现代社会不可或缺的一部分，它将信息从一个地方传输到另一个地方，使人们之间能够实时沟通和交流。
通信系统的基本原理和组成是了解和理解通信技术的基础。
本文将详细介绍通信系统的基本原理和组成，包括信号传输、信道、调制解调器、传输介质和网络设备等。
一、信号传输信号传输是通信系统的核心原理，它指的是将信息转换成信号，并通过某种方式传输到接收端。
信号可以是电信号、光信号或者无线信号等。
在通信系统中，通常使用电信号进行传输。
信号传输的过程包括编码和解码两个步骤。
编码是将需要传输的信息转换成特定的信号，而解码则是将接收到的信号还原成原始信息。
常见的编码和解码方式有数字编码和模拟编码等。
二、信道信道是信号传输的通道或介质，用于将信号从发送端传输到接收端。
信道可以是有线的或者无线的。
有线信道通常采用电缆或光缆来传输信号。
电缆主要用于传输电信号，而光缆则用于传输光信号，具有更高的传输带宽和速度。
无线信道指的是通过无线电波、红外线、激光等无线方式传输信号。
无线信道的优点是传输距离远，适用于移动通信和无需布线的环境。
三、调制解调器调制解调器是通信系统中起到信号转换的关键设备。
调制是将数字信号转换成模拟信号，解调则是将模拟信号还原成数字信号。
调制解调器通常分为数字调制解调器和模拟调制解调器。
数字调制解调器将数字信号转换成模拟信号进行传输，而模拟调制解调器则是将模拟信号转换成数字信号进行传输。
四、传输介质传输介质是信号传输的物理媒介，通常包括有线介质和无线介质。
有线介质主要包括电缆和光缆。
电缆通常采用铜线作为传输介质，通过电流传输信号。
光缆则采用光纤作为传输介质，通过光信号传输。
无线介质包括无线电波、红外线和激光等。
无线电波通过调制解调器将信号转换成无线电波进行传输，红外线则通过红外调制解调器进行传输，激光则通过激光器进行传输。
五、网络设备网络设备是组成通信系统的重要组成部分，包括路由器、交换机、调制解调器和接入设备等。
通信系统概述
安全、快速、高效运行的一
种不可缺少的智能自动化综 合业务数字通信网。
城市轨道交通专用通信系统一般由传输、公务电话、专 用有线调度电话、无线列车调度、闭路电视监控、车站广播、 时钟、旅客信息引导显示、防雷、光纤在线监测、动力环境 监测、UPS不间断电源等系统组成。
2、城市交通通信子系统的功能 通信系统的服务范围较广，因此并不是单一的子系统，而 是多个相对独立的子系统的组合，他们在不同的运营环境下 协调工作。 （1）传输系统功能 传输系统是整个通信网络的纽带，它给 通信各子系统以及电力系统、信号系统、AFC自动售检票系统、 消防报警系统、办公网络等提供传输通道。在城市轨道交通 设备之间一般采用光纤连接，构成双环路拓扑结构网络。
4）数字调制与解调 数字调制是将数字基带信号的频谱搬移到高频处， 形成适合在信道中传输的频带信号。 5）同步与数字复接 同步是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的 不可缺少的前提条件。同步是使收、发两端的信号在 时间上保持步调一致。 数字复接就是依据时分复用基本原理把若干个低速 数字信号合并成一个高速的数字信号，以扩大传输容 量和提高传输效率。
电信系统的基本组成
要实现多用户间的通信，则需 要一个合理的拓扑结构将多个 用户有机地连接在一起，并定
用户
用户 用户 用户 端局 用户 用户 汇接局 端局 用户 用户 用户
端局
义标准的通信协议，以使它们
能协同工作，这样就形成了一 个通信网。（拓扑结构是指设
备与设备之间通过结点或线条
构成的物理模型。）
位于控制中心的调度员可以对车站值班员进 行选呼、组呼、群呼、强插、强拆、会议、 应急处理等特定功能。
（4）无线列车调度系统 无线调度系统主要是用于解决固定人员与流动人 员之间的通话。 固定人员：调度员，值班员 流动人员：驾驶员，维修人员，列检人员
通信系统概述(共22张PPT)精选
② 调制、解调原理
③ 信道与噪声统计特性及其对信号(xìnhào)传输
影响
④ 各类调制方式系统的抗干扰性能
第五页，共22页。
UP
二、数字(shùzì)通信系统模型 1、数字(shùzì)频带通信系统模型
(Model for Digital Band Communication
x1, x2, ..., xn p(x1),p(x2),…,p(xn)
n
且∑p(xi) = 1
i=1
n
H(x) =-∑p(xi)log2 p(x2) i=1
H(x)-----信息源的熵.
bit/符号(symbol)
注意(zhù yì)单位!
第十六页，共22页。
上一页
讨论：H(x)的性质:
(1) H(x)是非(shìfēi)负的
第二十页，共22页。
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(Capacity of Channel)
含义: 信道容量背景下,且信道带宽与有用信号功率 受限下,调制信道无差错(差错率趋于0)地传输数据信 号的极限速率(极限速率趋于∞)称~
定义: 设①双边(shuāngbiān)加性噪声为 Pi( )=n0/2的G.W ②信道工作频带为B(Hz) ③有用 信号功率为S(W),则信道容量由香农公式决定:
5、按工作频率
6、按通信(tōng xìn)业务
FDM TDM CDM
长波通信
中波通信
短波通信
微波通信
光波通信
电报
电话：可视电话
TV 雷达
已派生出来
第十一页，共22页。
一、信息(xìnxī)与消息(information and message)
通信系统的基本原理和组成
通信系统的基本原理和组成一、引言通信系统是指通过电磁波、光信号等载体进行信息交流和传递的技术系统。
在现代社会中，通信系统扮演着至关重要的角色。
本文将深入探讨通信系统的基本原理和组成，希望能对读者提供一些有益的知识。
二、通信系统的基本原理1. 信息的传输信息的传输是通信系统的核心原理。
它基于信息的编码与解码，将信息转化为可以传输的信号，并在接收端将信号重新转化为原始信息。
2. 信号的传输信号是信息在通信系统中的载体。
通信系统通过调制技术将信息转化为电信号、光信号等形式，再通过传输媒介将信号传输到接收端。
3. 噪声的干扰在信号传输过程中，噪声是不可避免的。
它可以来自内部和外部环境，如信号源的电子噪音、电磁波的干扰等。
为了保证正常的通信，通信系统需要采取相应的抗干扰措施。
三、通信系统的基本组成1. 发送端发送端是通信系统的起点，负责将原始信息转换为可以传输的信号。
其主要组成部分有：- 信号源：产生原始信息的设备或系统，如话筒、摄像头等。
- 编码器：将原始信息转换为可以传输的信号，如模拟信号的模拟-数字转换器(ADC)、数字信号的压缩算法等。
- 调制器：将基带信号调制为载波信号，以便在传输过程中保持信号的稳定与传输性能。
2. 信道信道是信息传输的媒介，可分为有线信道和无线信道。
有线信道包括光纤、电缆等，无线信道包括无线电波、红外线等。
信道的选择取决于传输距离、带宽要求和环境条件等因素。
3. 接收端接收端是通信系统的终点，负责将传输过来的信号转换为原始信息。
其主要组成部分有：- 解调器：将调制信号解调为基带信号，与发送端的调制器相对应。
- 解码器：将传输过来的信号解码为原始信息，与发送端的编码器相对应。
- 信号处理系统：对接收到的信号进行信号增强、噪声抑制等处理，以提高通信质量。
4. 控制系统控制系统用于管理和控制整个通信系统的运行状态。
它由控制中心和控制器组成，能够监控和调整系统中的各个组件，确保系统的正常运行和优化性能。
移动通信系统介绍
移动通信系统介绍在当今社会，移动通信系统已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从简单的语音通话到高速的数据传输，从短信交流到多媒体互动，移动通信系统的发展极大地改变了我们的生活方式和沟通模式。
移动通信系统，简单来说，就是允许用户在移动中进行通信的技术系统。
它使得我们无论身处何地，都能够与他人保持联系，获取信息，处理事务。
移动通信系统的发展经历了多个阶段。
最早的第一代移动通信系统（1G）主要提供模拟语音服务。
那时候，手机还被称为“大哥大”，个头大、功能简单，只能进行基本的语音通话，而且信号质量不稳定，通话效果也不尽如人意。
随着技术的进步，第二代移动通信系统（2G）应运而生。
2G 采用了数字信号技术，不仅提高了语音通话的质量，还引入了短信服务。
这一阶段，手机开始变得小巧便携，功能也逐渐丰富起来。
到了第三代移动通信系统（3G），数据传输速度有了显著提升。
这使得人们能够通过手机访问互联网，浏览网页、收发邮件等。
3G 开启了移动互联网的新时代，各种基于移动网络的应用开始涌现。
而第四代移动通信系统（4G）则带来了更快的数据传输速度和更好的用户体验。
我们可以流畅地观看高清视频、进行视频通话、在线玩游戏等。
4G 的普及推动了移动支付、在线教育、远程医疗等众多领域的发展。
如今，我们正步入第五代移动通信系统（5G）的时代。
5G 具有超高速率、超低时延和超大连接的特点。
它的应用场景更加广泛，包括智能交通、工业自动化、智能医疗、虚拟现实/增强现实等领域。
例如，在智能交通中，5G 可以实现车辆与车辆、车辆与基础设施之间的高速通信，提高交通安全性和效率；在工业自动化领域，5G 能够支持工厂内大量设备的实时连接和控制，提高生产效率和质量。
移动通信系统主要由以下几个部分组成：基站：基站是移动通信系统的重要组成部分，它负责接收和发送无线信号，将用户的通信请求与核心网络连接起来。
基站的覆盖范围和信号强度直接影响着用户的通信质量。
核心网络：核心网络负责处理和传输用户的数据和控制信息，包括用户认证、计费、移动性管理等功能。
通信系统及应用是什么
通信系统及应用是什么通信系统是指利用各种通信技术和设备来实现信息交流和传输的系统。
通信系统起源于人们对信息交流的需求，随着科技的发展和进步，不断涌现出各种新的通信技术和应用。
通信系统的基本组成包括发送端、传输媒介和接收端。
通信系统的发送端是信息的源头，通过编码和调制将信息转换成信号，然后经过传输媒介传输到接收端。
常见的发送设备包括话筒、摄像头、键盘等。
传输媒介可以是空气、光纤、电缆等，传输媒介的选择会影响到通信的速度、容量和质量。
接收端接收到传输过来的信号后，经过解码和调制将信号还原成信息，供人们阅读、观看或使用。
通信系统的应用非常广泛，几乎渗透到人们的生活和工作的方方面面。
首先是传统的有线通信应用，如电话、电视、广播等。
电话是一种通过传输声音的方式进行通信的系统，早期的电话是基于有线传输的，通过电缆的连接实现电话之间的通话。
电视和广播则是通过电磁波传输音视频信号，使人们能够接收到远距离传输的图像和声音。
随着无线通信技术的发展，移动通信应用也得到了广泛的应用。
移动通信是一种通过无线信号进行通信的方式，实现了移动终端之间的通信。
最常见的移动通信应用是手机，通过手机网络可以实现语音通话、短信、互联网访问等功能。
另外，移动通信还支持移动互联网应用，如社交媒体、移动支付、在线购物等。
除了以上的传统通信应用，近年来还涌现出了一些新的通信技术和应用。
物联网是指物体互联网，通过将各种物体连接到互联网，实现物体之间的信息交流和智能化控制。
物联网应用包括智能家居、智能交通、智能医疗等，可以提升生活和工作的效率和便利性。
无人机技术也是一种新的通信应用，通过利用航空器和无线通信技术，实现远程监控、物流配送、灾害救援等功能。
在通信系统的应用中，安全性也是一个非常重要的考虑因素。
随着信息技术的发展，信息安全问题也日益突出。
通信系统需要采取一系列的安全措施，如加密、身份验证、防火墙等，来保护通信过程中的信息安全。
总之，通信系统及应用是指通过各种通信技术和设备来实现信息交流和传输的系统，它们广泛应用于人们的生活和工作中，包括传统的有线通信应用、移动通信应用、物联网应用等。
通信系统分类
通信系统分类通信系统是现代社会不可缺少的一部分，随着科技不断发展，通信系统的分类也越来越多样化。
本文将按照通信系统的不同分类，对其进行详细介绍。
一、有线通信系统有线通信系统是指通过电缆或光缆等物理媒介进行信号传输的通信系统。
常见的有线通信系统包括电话系统、有线电视系统、计算机网络等。
1.电话系统电话系统是一种基于有线传输的通信系统，它利用电缆将语音信号传输到另一端。
在电话系统中，每个用户都有一个唯一的电话号码，可以通过拨号器拨打其他用户的号码进行通信。
随着技术的发展，现代电话系统已经实现了数字化和互联网化，用户可以通过宽带电话、VoIP等方式进行通话。
2.有线电视系统有线电视系统是一种基于有线传输的广播电视系统，它利用同轴电缆或光纤将电视信号传输到用户家中。
有线电视系统可以提供更多的频道和更高的画质，而且不受天气影响，用户可以自由选择想看的电视节目。
3.计算机网络计算机网络是一种基于有线传输的数据通信系统，它利用电缆或光纤将数据信息传输到其他计算机或设备。
计算机网络可以实现文件共享、远程控制、在线娱乐等功能，已经成为现代社会不可或缺的一部分。
二、无线通信系统无线通信系统是指通过电磁波等无线信号进行数据传输的通信系统，常见的无线通信系统包括无线电广播、移动通信、卫星通信等。
1.无线电广播无线电广播是一种基于无线传输的广播电视系统，通过无线电波将音频信号传输到接收器上。
无线电广播可以实现地面覆盖广播，用户可以随时随地听到自己喜欢的节目。
2.移动通信移动通信是一种基于无线传输的电话系统，利用无线电波进行通信。
移动通信可以实现移动性，用户可以随时随地进行通话和短信，现代的移动通信系统还可以实现上网、视频通话等功能。
3.卫星通信卫星通信是一种基于卫星进行数据传输的通信系统，通过卫星将信号传输到地面或其他卫星上。
卫星通信可以实现全球覆盖，适用于偏远地区或海上等场景。
三、混合通信系统混合通信系统是指结合有线通信和无线通信的通信系统，通过不同的媒介实现通信。
通信系统和速率计算公式‘
通信系统和速率计算公式‘通信系统是指用于传输信息的设备和技术，包括有线和无线通信系统。
速率计算公式是用于计算数据传输速率的数学公式。
下面我会从不同角度分别介绍通信系统和速率计算公式。
通信系统：通信系统是一种将信息从发送者传输到接收者的系统。
它包括发送端、传输介质和接收端。
发送端将信息转换为电信号或电磁波信号，并通过传输介质（如电缆、光纤或空气）将信号传输到接收端。
接收端将信号转换回原始的信息形式。
通信系统可以分为有线和无线通信系统。
有线通信系统使用物理电缆或光纤作为传输介质，例如以太网、电话线路等。
无线通信系统使用无线电波或红外线等无线传输介质，例如无线局域网、手机网络等。
通信系统的性能指标包括带宽、速率、延迟、可靠性等。
带宽是指通信系统能够传输的最高频率范围，通常以赫兹（Hz）表示。
速率是指单位时间内传输的比特数或字节数，通常以比特/秒（bps）或字节/秒（Bps）表示。
延迟是指信息从发送端到接收端所需的时间，通常以毫秒（ms）表示。
可靠性是指通信系统传输信息的准确性和稳定性。
速率计算公式：速率计算公式用于计算数据传输速率，即单位时间内传输的比特数或字节数。
常见的速率计算公式如下：速率（bps）= 带宽（Hz）× 信道使用率× log2(1 + 信噪比)。
其中，带宽是通信系统能够传输的最高频率范围，信道使用率是指实际传输数据所占用的信道带宽与总带宽之比，信噪比是信号与噪声的比值。
除了上述公式，还有其他的速率计算公式，例如对于数字调制解调器（调制解调器是一种用于在数字通信系统中将数字信号转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的设备），速率可以通过调制方式和调制速率计算。
总之，通信系统是用于传输信息的设备和技术，而速率计算公式是用于计算数据传输速率的数学公式。
通过了解通信系统和速率计算公式，我们可以更好地理解和分析数据传输过程中的性能和效率。
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4、专用调度电话
• 专用电话是供调度员和车辆段值班员指挥 列车运行和下达调度命令的重要通信工具， 是为列车运营、电力供应、防灾救护提供 指挥手段的专用通信应用。该模块可为控 制中心指挥人员，如行车调度、电力调度、 防灾环控调度等提供专用直达通信，并且 具有单呼、组呼、全呼、紧急呼叫和录音 等功能。
五、广播系统(PA)
广播系统简介
• 广播系统是有轨电车运营行车组织的快速、 必要手段。
• 一方面对乘客广播，通知列车到站、离站、 线路换乘、计划变更等信息；
• 另一方面出于安全考虑，在突发或紧急情 况时作为组织指挥的防灾广播，对乘客进 行有效疏导和指引。
• 广播还可以为运营人员发布信息，便于协 同作业，提高服务质量。
系 统 拓 扑 图
一级母钟构成 中心一级母钟设置在控制中心通信
设备室内，主要功能是作为基础主 时钟系统，自动接收GPS和BITS标 准时间信号，可自动切换，并将自 身的精度校准，并分配精确时间信 号给各个子钟和其它需要标准时间 的设备，并且通过监控计算机对时 钟系统的主要设备进行监控。
一级母钟主要由以下几部分组成：
常见射频器件
双
功
耦
工
分
合
避雷器
器
器
器
射频跳线
八木天线
板状天线Biblioteka 棒状天线吸顶天线无线通信常用呼叫类型
单工通信
半双工通信
全双工通信
三、电话交换子系统
3.公务电话
• 公务电话用于有轨电车各部门间进行公务 通话及业务联系，为运营、管理、维修等 部门的工作人员提供服务；与公用电话网 连接，实现有轨电车用户与公网用户间的 通信；可向有轨电车用户提供语音、数据、 传真等通信服务业务。
• 在发生故障时由于系统可以自动重新配置光纤传 送路由，所以系统仍然可以正常工作。
• OSN3500II智能MSTP传输设备采用了面向NGN下 一代网络的ASON智能光网络技术，融合了SDH、 WDM、Ethernet、ATM、PDH、SAN和DVB等现代 先进技术为一体，实现了在同一个平台上高效地 传送语音、数据、图象、视频和存储网业务。
传输系统与敷设在道路两侧的光缆组成环路网络，OptiX OSN 3500II型智能 MSTP设备为各节点提供点对点直通式、一点对多点共线式、总线式等多种通信信道， 提供STM-64、STM-16、STM-4等多种速率等级光接口、GE/FE、E1等多种业务接口； 环路中的传输设备发生故障和光缆断路时，传输环路可自动脱离故障设备和组成新 的环路继续工作，并发出故障告警信息。
①标准时间信号接收机 ②主备母钟 ③分路输出接口箱（NTP或RS422） ④电源分配箱
一 级 母 钟 内 部 结 构 图
数显式子钟内部结构 子钟主要由以下几部分组成： ①标准时间信号接收模块 ②主板及显示模块 ③电源模块 （子钟内部结构图见右图）
设备功能描述
时钟系统由GPS接收装置、控制中心母钟、时间显 示设备（子钟）及传输通道、接口设备、电源和时 钟系统网管设备组成。
通信传输系统为广播系统提供从中心至各车站的一个以太网传输通道， 用于调度中心向各车站发送语音信息及网管和控制信号。
广播机柜设备
广播用户终端
噪声传感器和扬声器
噪声传感器
号筒扬声器
纸盆扬声器
六、时钟系统
时钟简介
• 为保证有轨电车运营准时服务乘客、统一 全线设备标准时间，设置了时钟系统。
• 时钟系统采用控制中心、车辆停保基地两 级组网方式，由一级母钟、子钟、网管设 备和传输通道组成。
系统拓扑结构图
电话系统基于局域网和VoIP技术由以下主要部件组成： 调度通信服务器 录音服务器 以太网交换机，形成了有线网络基础设施，以提供IP骨干网 各种终端 接入网关 中继网关
子系统构成设备原理框图
专用电话用户终端
48键 专用调度台
24键 专用值班台
专用分机
触摸屏调度台图形界面
闭路电视（CCTV）
OTN节点箱各板卡业务
板卡 HQAUD
audio
RSXMM
业务类型 音频通道 点到多点的RS422
点到点的RS422
用户名称 广播音频通道1 广播音频通道2 广播通道1控制 广播通道2控制 时钟 无线直放站告警 信号UPS 列车自动监视（ATS） 广播控制 高频开关电源
SCADA
时间管理
——运营管理中心
专用调 度电话
系统组成
广播
时钟
通信
公务 电话
无线
传输
视频 监控
通信 电源
通信系统职责
• 处理好控制中心与列车、车站直接的关系： 公务电话、传输
控制 中心
列车
车站
车站
车站
• 处理好车站与控制中心的关系： 专用电话、广播、时钟、CCTV、传输
控制 中心
列车
车站
车站
车站
• 处理好车站内部关系： 公务电话、专用电话、广播、CCTV。
广播系统组成
• 控制中心设备 • 车站级设备 • 传输通道
中央级设备
中心级广播系统主要包括中心服务器、接口服务器、交换机、PA麦 克风、PA工作站、广播系统网管软件和配线等。
车站级设备
车站级广播系统本身主要包括播放控制器（含PA广播控制卡）、扬 声器（PA吸顶音响）、机柜配线、接口及软件等。
传输通道
• 处理好列车与地面关系： 公务电话、无线、（车载视频）
一、传输系统
1、传输系统
• 传输系统作为底层系统为通信及其它专业 提供各类业务通道，传输系统利用自身的 物理结构确保这些业务通道的高可靠性。
1、传输系统
• 新津R1线通信传输系统采用的是华为MSTP设备。
• 该系统的特点是采用双环路结构，使网络具备了 自愈能力。
传 输 网 系 统 图
4、同一5区123、、、间节网正主两点常环络根箱工中拓光故作断扑纤障同时断裂
OTN节点箱各板卡业务
板卡名称 E1
ET100 VID-4
业务类型 2M数据通道
百兆以太网 视频通道
用户名称 公务电话 专用电话 自动售检票(AFC) 无线基站 无线调度台 BAS 通信UPS 球机控制 交流配电屏
二、无线系统
2-1、无线系统简介
• 无线系统采用集群通信的方式，是专网车 地通信的唯一手段，是行车组织，尤其是 列车故障时的重要通信手段。
• 无线通信系统主要为整个智能控制系统提 供车辆与控制中心图像、图片、数据等的
信息的安全可靠的传输通道，同时为车内 信号专业提供必要的定位数据。
无线系统拓扑图