數(shù)字通信基礎(chǔ)ch1計(jì)算機(jī)通信

1、第第1 1章章 通信系統(tǒng)概述通信系統(tǒng)概述 1.1 通信系統(tǒng)術(shù)語及概述通信系統(tǒng)術(shù)語及概述 1.2 通信與通信系統(tǒng)模型通信與通信系統(tǒng)模型 1.3 通信系統(tǒng)通信系統(tǒng) 1.4 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 1.5 通信技術(shù)的應(yīng)用通信技術(shù)的應(yīng)用 1.6 計(jì)算機(jī)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的擬定組織計(jì)算機(jī)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的擬定組織1.1 通信系統(tǒng)術(shù)語及概述通信系統(tǒng)術(shù)語及概述 1.1.1 通信術(shù)語與概念通信術(shù)語與概念 1.1.2 連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào) 1.1.3 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào) 1.1.4 模擬通信和數(shù)字通信模擬通信和數(shù)字通信1.1.1通信術(shù)語與概念通信術(shù)語與概念 1.1.通信通信

2、（communication)communication)的目的是為了在信源點(diǎn)和的目的是為了在信源點(diǎn)和信宿點(diǎn)之間通過傳第消息的形式來交流信息。信宿點(diǎn)之間通過傳第消息的形式來交流信息。 2.消息消息（message)是信息的載體；是表達(dá)信息的是信息的載體；是表達(dá)信息的形式形式;是是通信系統(tǒng)中傳輸?shù)木唧w對(duì)象通信系統(tǒng)中傳輸?shù)木唧w對(duì)象。消息的形式。消息的形式是多樣的，它包括是多樣的，它包括符號(hào)，文字，語音，數(shù)據(jù)，圖像，符號(hào)，文字，語音，數(shù)據(jù)，圖像，視頻視頻等。等。通信術(shù)語與概念通信術(shù)語與概念 3.模擬消息模擬消息（analog message)是指在時(shí)間上連續(xù)是指在時(shí)間上連續(xù)變化的消息，例如由人嘴或楊

3、聲器發(fā)出的聲波話音，變化的消息，例如由人嘴或楊聲器發(fā)出的聲波話音，由傳感器指示出的溫度、濕度等的連續(xù)變化，等等。由傳感器指示出的溫度、濕度等的連續(xù)變化，等等。 4.數(shù)字消息數(shù)字消息（digital message)是指用數(shù)碼表達(dá)的、是指用數(shù)碼表達(dá)的、不連續(xù)變化（離散）形式的消息。例如由鍵盤打出不連續(xù)變化（離散）形式的消息。例如由鍵盤打出來的字母，由文字或數(shù)字記錄的各種量值和內(nèi)容，來的字母，由文字或數(shù)字記錄的各種量值和內(nèi)容，等等。等等。 同一種信息的內(nèi)容可用不同形式的消息來表達(dá)。例同一種信息的內(nèi)容可用不同形式的消息來表達(dá)。例如天氣預(yù)報(bào)可用文字消息，也可用話音消息來表達(dá)。如天氣預(yù)報(bào)可用文字消息，也

4、可用話音消息來表達(dá)。通信術(shù)語與概念通信術(shù)語與概念 5.5.信息信息(information)(information)是消息所包含的內(nèi)是消息所包含的內(nèi)容。例如每天的天氣預(yù)報(bào)是一種消息、容。例如每天的天氣預(yù)報(bào)是一種消息、預(yù)報(bào)中告知某日某時(shí)的真實(shí)天氣情況如預(yù)報(bào)中告知某日某時(shí)的真實(shí)天氣情況如何，就是該消息所包含的何，就是該消息所包含的“信息信息”，即，即消息的含義。消息的含義。 。通信術(shù)語與概念通信術(shù)語與概念 消息與信息消息與信息：消息有可能包含甚為豐富消息有可能包含甚為豐富的信息，但也可能信息甚少，若這種信的信息，但也可能信息甚少，若這種信息并未給人們帶來新的知識(shí)的話，那么息并未給人們帶來新的知識(shí)

5、的話，那么這種消息所包含的信息實(shí)際等于零。所這種消息所包含的信息實(shí)際等于零。所以以信息是給人們帶來新知識(shí)的消息，消信息是給人們帶來新知識(shí)的消息，消息是外殼，信息是消息的內(nèi)核。息是外殼，信息是消息的內(nèi)核。通信術(shù)語與概念通信術(shù)語與概念 6.數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(data)是以是以“數(shù)數(shù)”（number）來）來表達(dá)信息的表達(dá)信息的一類消息表示形式一類消息表示形式。即數(shù)據(jù)。即數(shù)據(jù)類消息。類消息。 在信息社會(huì)的發(fā)展過程中，數(shù)據(jù)的概念在信息社會(huì)的發(fā)展過程中，數(shù)據(jù)的概念逐漸從狹義過渡到廣義。逐漸從狹義過渡到廣義。通信術(shù)語與概念通信術(shù)語與概念 經(jīng)考查，經(jīng)考查，“data”一詞是在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以一詞是在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以后才有的。

6、當(dāng)時(shí)它特指后才有的。當(dāng)時(shí)它特指“計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)”，也即也即“要經(jīng)過或已經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理、或要經(jīng)過或已經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理、或由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的任何東西（由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的任何東西（any or all facts)”,就稱為數(shù)據(jù)。就稱為數(shù)據(jù)。通信術(shù)語與概念通信術(shù)語與概念 從廣義上說，從廣義上說，“數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)”一般是指?jìng)鬏敃r(shí)一般是指?jìng)鬏敃r(shí)可用離散的數(shù)字信號(hào)逐一準(zhǔn)確表示的文可用離散的數(shù)字信號(hào)逐一準(zhǔn)確表示的文字、符號(hào)、數(shù)碼等。幾乎涉及到一切最字、符號(hào)、數(shù)碼等。幾乎涉及到一切最終能以離散的數(shù)字表示、可被送到計(jì)算終能以離散的數(shù)字表示、可被送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的信息。機(jī)進(jìn)行處理的信息。 因此，因此，不管什么消息，只要能

7、夠最終用不管什么消息，只要能夠最終用數(shù)字系列來表示而作為計(jì)算機(jī)的處理對(duì)數(shù)字系列來表示而作為計(jì)算機(jī)的處理對(duì)象的，都可說是象的，都可說是“數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)”。通信術(shù)語與概念通信術(shù)語與概念 隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，發(fā)展到今天的發(fā)展到今天的“多媒體多媒體”時(shí)代，數(shù)時(shí)代，數(shù)據(jù)的概念就非常廣義了，從聲音、據(jù)的概念就非常廣義了，從聲音、圖像到文字、圖片，甚至由光、電圖像到文字、圖片，甚至由光、電磁、溫度、濕度等傳感而來的量值磁、溫度、濕度等傳感而來的量值（經(jīng)過數(shù)值化處理），都可以成為（經(jīng)過數(shù)值化處理），都可以成為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。通信術(shù)語與概念通信術(shù)語與概念 8.電信號(hào)電信號(hào)一般是指隨

8、時(shí)間變化的電流或電壓，一般是指隨時(shí)間變化的電流或電壓，也可以是電容的電荷，線圈的磁通以及空間的也可以是電容的電荷，線圈的磁通以及空間的電磁波等。電磁波等。 7.信號(hào)信號(hào)(signal)是為消息的傳播而用來表達(dá)消息是為消息的傳播而用來表達(dá)消息的一種載體（例如一種隨時(shí)間變化的波形）。的一種載體（例如一種隨時(shí)間變化的波形）。電（光、聲）通信中，消息的自然形式必須將電（光、聲）通信中，消息的自然形式必須將它轉(zhuǎn)換成電（光、聲）信號(hào)形式以后才能進(jìn)行它轉(zhuǎn)換成電（光、聲）信號(hào)形式以后才能進(jìn)行傳遞和識(shí)別。傳遞和識(shí)別。1.1.2 連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào) 描述信號(hào)的基本方法是寫出它的數(shù)

9、學(xué)表描述信號(hào)的基本方法是寫出它的數(shù)學(xué)表達(dá)式，此表達(dá)式是時(shí)間的函數(shù)，繪出函達(dá)式，此表達(dá)式是時(shí)間的函數(shù)，繪出函數(shù)的圖像稱為信號(hào)的波形。數(shù)的圖像稱為信號(hào)的波形。 按照時(shí)間函數(shù)取值的連續(xù)性與離散性可按照時(shí)間函數(shù)取值的連續(xù)性與離散性可將信號(hào)劃分為將信號(hào)劃分為連續(xù)時(shí)間信號(hào)與與離散時(shí)間信號(hào)（簡(jiǎn)稱連續(xù)信號(hào)與離散信號(hào)）。（簡(jiǎn)稱連續(xù)信號(hào)與離散信號(hào)）。1.連續(xù)時(shí)間信號(hào)連續(xù)時(shí)間信號(hào) 如果在討論的時(shí)間間隔內(nèi)，除若干不連如果在討論的時(shí)間間隔內(nèi)，除若干不連續(xù)點(diǎn)之外，對(duì)于任意時(shí)間值都可以給出續(xù)點(diǎn)之外，對(duì)于任意時(shí)間值都可以給出確定的函數(shù)值，此信號(hào)就稱為確定的函數(shù)值，此信號(hào)就稱為連續(xù)信號(hào)。如正弦波或圖如正弦波或圖1-1所示矩形脈

10、沖。所示矩形脈沖。Ot1F(t)圖1-1矩形脈沖連續(xù)信號(hào)連續(xù)信號(hào)f(t)0t0tf(t)f0f1f2圖1-2 連續(xù)信號(hào)2.離散時(shí)間信號(hào)離散時(shí)間信號(hào) 與連續(xù)信號(hào)對(duì)應(yīng)的是離散信號(hào)。與連續(xù)信號(hào)對(duì)應(yīng)的是離散信號(hào)。離散信號(hào)在在時(shí)間上是離散的，代表離散信號(hào)的時(shí)間函數(shù)時(shí)間上是離散的，代表離散信號(hào)的時(shí)間函數(shù)只在某些不連續(xù)的時(shí)間值上給定函數(shù)值，在只在某些不連續(xù)的時(shí)間值上給定函數(shù)值，在其他時(shí)間沒有定義。如圖其他時(shí)間沒有定義。如圖1-3。離散時(shí)間信號(hào)離散時(shí)間信號(hào)01234-1tf(tk)(3)(2)(4.5)(1.5)(6)(-1)t圖1-3 離散信號(hào)（抽樣信號(hào)）1.1.3 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào) 時(shí)

11、間和幅值都為連續(xù)的信號(hào)又稱為時(shí)間和幅值都為連續(xù)的信號(hào)又稱為模擬信號(hào)。在。在實(shí)際應(yīng)用，模擬信號(hào)與連續(xù)信號(hào)兩名詞往往不予實(shí)際應(yīng)用，模擬信號(hào)與連續(xù)信號(hào)兩名詞往往不予區(qū)分。區(qū)分。 如果離散信號(hào)的幅值是連續(xù)的，則又可取名為如果離散信號(hào)的幅值是連續(xù)的，則又可取名為抽樣信號(hào)。另一種情況是離散信號(hào)的幅值也被。另一種情況是離散信號(hào)的幅值也被 限限定為某些離散值，這種時(shí)間與幅度取值都具有離定為某些離散值，這種時(shí)間與幅度取值都具有離散性的信號(hào)散性的信號(hào)數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào) x(nT)(b) 數(shù)字信號(hào)(a) 模擬信號(hào) 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 f(t) tnT圖1-4模擬信號(hào)和

12、數(shù)字信號(hào)1.1.4 模擬通信和數(shù)字通信模擬通信和數(shù)字通信 模擬通信模擬通信是指用模擬信號(hào)來表示和傳遞消息的通是指用模擬信號(hào)來表示和傳遞消息的通信方式。信方式。 數(shù)字通信數(shù)字通信是指用數(shù)字信號(hào)來表示和傳遞消息的通是指用數(shù)字信號(hào)來表示和傳遞消息的通信方式。信方式。 注意：這一對(duì)通信技術(shù)的概念只是在消息載體注意：這一對(duì)通信技術(shù)的概念只是在消息載體（信號(hào)）形式上的區(qū)分，與被傳遞的消息是數(shù)據(jù)（信號(hào)）形式上的區(qū)分，與被傳遞的消息是數(shù)據(jù)類還是話音類，毫無關(guān)系。類還是話音類，毫無關(guān)系。數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信 數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信就是以傳送數(shù)據(jù)為業(yè)務(wù)的通信。就是以傳送數(shù)據(jù)為業(yè)務(wù)的通信。即是說，通信系統(tǒng)所操縱的對(duì)象是數(shù)據(jù)而

13、即是說，通信系統(tǒng)所操縱的對(duì)象是數(shù)據(jù)而不是別的。不是別的。 “數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信”一詞是在遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)一詞是在遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)的時(shí)候才開始使用的，所以最早也是最準(zhǔn)的時(shí)候才開始使用的，所以最早也是最準(zhǔn)確的定義就應(yīng)該是：確的定義就應(yīng)該是：數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信 數(shù)據(jù)通信是指計(jì)算機(jī)終端與計(jì)算機(jī)主機(jī)之間進(jìn)行是指計(jì)算機(jī)終端與計(jì)算機(jī)主機(jī)之間進(jìn)行交換數(shù)據(jù)過程的通信。發(fā)展到今天，數(shù)據(jù)通信的交換數(shù)據(jù)過程的通信。發(fā)展到今天，數(shù)據(jù)通信的概念已經(jīng)擴(kuò)展到計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、終端與終端之概念已經(jīng)擴(kuò)展到計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、終端與終端之間進(jìn)行交換數(shù)據(jù)過程的通信。間進(jìn)行交換數(shù)據(jù)過程的通信。 數(shù)據(jù)的傳送載體既可使用模擬信號(hào)，亦可使用數(shù)數(shù)據(jù)的傳

14、送載體既可使用模擬信號(hào)，亦可使用數(shù)字信號(hào)，所以數(shù)據(jù)通信可分為：字信號(hào)，所以數(shù)據(jù)通信可分為：模擬數(shù)據(jù)通信和和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信。1.2 通信與通信系統(tǒng)模型通信與通信系統(tǒng)模型 通信通信：信息的傳遞和交換信息的傳遞和交換 ，即將消息從一，即將消息從一個(gè)地方傳遞到另一個(gè)地方，其方式多種多個(gè)地方傳遞到另一個(gè)地方，其方式多種多樣：樣：烽火臺(tái)烽火臺(tái)雞毛信雞毛信信鴿信鴿電報(bào)電報(bào)電話電話傳真?zhèn)髡鍹obile Telephone Email 本書主要研究利用本書主要研究利用“電電”來傳遞來傳遞“信息信息”的方式稱為電通信簡(jiǎn)稱通信。的方式稱為電通信簡(jiǎn)稱通信。 通信與通信系統(tǒng)模型通信與通信系統(tǒng)模型 通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)：完成通

15、信過程的全部設(shè)備和傳輸介質(zhì)：完成通信過程的全部設(shè)備和傳輸介質(zhì)的總和。通信系統(tǒng)的形式也是多種多樣，例如在的總和。通信系統(tǒng)的形式也是多種多樣，例如在我國我國 TelephonePSTN（Public-Service Telephone Network）中國電信）中國電信/網(wǎng)通網(wǎng)通/鐵通鐵通/聯(lián)聯(lián)通通 Mobile Telephone GSM/GPRS 中國移動(dòng)中國移動(dòng) GSM/CDMA 中國聯(lián)通中國聯(lián)通 Email/ftp/telnet/www 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（因特網(wǎng)）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（因特網(wǎng)）/教育網(wǎng)（教育網(wǎng)（.edu）/科研網(wǎng)（科研網(wǎng)（.ac）通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)模型 通信系統(tǒng)基本模型通信系統(tǒng)基本模型：

16、盡管各種通信系統(tǒng)：盡管各種通信系統(tǒng)具體設(shè)備和業(yè)務(wù)功能各不相同，但經(jīng)過抽象具體設(shè)備和業(yè)務(wù)功能各不相同，但經(jīng)過抽象和概括可描述為：和概括可描述為：信源信宿發(fā)信機(jī)收信機(jī)信道噪聲源消息消息信號(hào)信號(hào)圖1-5通信系統(tǒng)基本模型通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)模型 信源信源：產(chǎn)生產(chǎn)生/形成消息，消息的形式有多種。形成消息，消息的形式有多種。 如：符號(hào)、文字、語音、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等，如：符號(hào)、文字、語音、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等， 發(fā)信機(jī)發(fā)信機(jī)：將消息轉(zhuǎn)換成為適合在信道中傳：將消息轉(zhuǎn)換成為適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)（又分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)）；輸?shù)男盘?hào)（又分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)）；如電壓、電流等信號(hào)；如電壓、電流等信號(hào)；通信系統(tǒng)模

17、型通信系統(tǒng)模型 消息轉(zhuǎn)換消息轉(zhuǎn)換一般經(jīng)歷二個(gè)步驟：信源編碼和信道一般經(jīng)歷二個(gè)步驟：信源編碼和信道編碼。編碼。信源編碼信源編碼：將原始的消息形式轉(zhuǎn)換成用代碼表：將原始的消息形式轉(zhuǎn)換成用代碼表示的過程。示的過程。信道編碼信道編碼：完成數(shù)據(jù)的信源編碼（或原始存在：完成數(shù)據(jù)的信源編碼（或原始存在的數(shù)字形式）變換到某一種適合于信道傳輸?shù)牡臄?shù)字形式）變換到某一種適合于信道傳輸?shù)男盘?hào)形式的過程。信號(hào)形式的過程。通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)模型 信道信道（channel)：信號(hào)的傳輸媒介：信號(hào)的傳輸媒介/通道，通道，將信號(hào)由發(fā)信機(jī)傳輸?shù)绞招艡C(jī)，它的傳輸將信號(hào)由發(fā)信機(jī)傳輸?shù)绞招艡C(jī)，它的傳輸特性對(duì)通信質(zhì)量有著直接影響。特

18、性對(duì)通信質(zhì)量有著直接影響。 舉例舉例Mobile Telephone System： 信信 源：源： 發(fā)信機(jī)：發(fā)信機(jī)： 信信 道：道： 收信機(jī)：收信機(jī)： 信信 宿：宿：打電話的人（消息：人的語言）Mobile Tel 中送話和無線發(fā)射系統(tǒng)（microphone：電信號(hào)聲信號(hào)）傳輸媒介即大氣（無線信道）其間通過若干移動(dòng)通信臺(tái)或中轉(zhuǎn)站對(duì)方Mobile Tel 中無線接收機(jī)和揚(yáng)聲器（電信號(hào)聲信號(hào)）接電話的人Email Communication System : 信源：信源：用戶用戶/計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)/郵件程序（消息：郵郵件程序（消息：郵件數(shù)據(jù)字符）（件數(shù)據(jù)字符）（webmail, pop3等）等） 發(fā)

19、信機(jī)：發(fā)信機(jī)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器（計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器（Internet Adapter）/Modem（PSTN）中調(diào)制器）中調(diào)制器 信道：信道：計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)Internet/PSTN 收信機(jī)：收信機(jī)：對(duì)方計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器對(duì)方計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)適配器/Modem 信宿：信宿：郵件程序郵件程序/計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)/用戶用戶1.3 通信系統(tǒng)通信系統(tǒng) 1.3.1 模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng) 1.3.2 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng) 1.3.3 計(jì)算機(jī)通信（計(jì)算機(jī)通信（c&c)1.3 通信系統(tǒng)通信系統(tǒng) 1.3.1 1.3.1 模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng) 通信根據(jù)研究的對(duì)象和關(guān)心的內(nèi)容不同，又分為：通信根據(jù)

20、研究的對(duì)象和關(guān)心的內(nèi)容不同，又分為： 模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng) 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng) 模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng) 模擬通信系統(tǒng):是指利用模擬信號(hào)傳遞是指利用模擬信號(hào)傳遞消息的系統(tǒng)消息的系統(tǒng)信源發(fā)出的是模擬信號(hào)信源發(fā)出的是模擬信號(hào)信道上傳輸?shù)囊彩悄M信號(hào)信道上傳輸?shù)囊彩悄M信號(hào)信宿收到的仍然是模擬信號(hào)信宿收到的仍然是模擬信號(hào)模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng) 信源：產(chǎn)生狀態(tài)連續(xù)的模擬消息信源：產(chǎn)生狀態(tài)連續(xù)的模擬消息 發(fā)信機(jī)：發(fā)信機(jī)： 非電非電/電變換器：電變換器：Sensor/transformer 非電信號(hào)非電信號(hào)原始的基帶電信號(hào)原始的基帶電信號(hào) 如：電如：電話信號(hào)話信號(hào) f4KHz模擬通信系統(tǒng)模擬通

21、信系統(tǒng)調(diào)制器調(diào)制器(Modulator )： 將基帶信號(hào)將基帶信號(hào)已調(diào)已調(diào)信號(hào)（頻帶信號(hào)）信號(hào)（頻帶信號(hào)）調(diào)制：為讓模擬信號(hào)與模擬信道匹配，通調(diào)制：為讓模擬信號(hào)與模擬信道匹配，通常采用調(diào)制的方法常采用調(diào)制的方法 時(shí)域上表現(xiàn)為模擬信號(hào)與載波信號(hào)相乘時(shí)域上表現(xiàn)為模擬信號(hào)與載波信號(hào)相乘 頻域上是把模擬信號(hào)在頻譜上進(jìn)行搬移，以頻域上是把模擬信號(hào)在頻譜上進(jìn)行搬移，以適應(yīng)信道的頻譜特性適應(yīng)信道的頻譜特性模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng) 收信機(jī)：收信機(jī)：解調(diào)器：解調(diào)器：Demodulator 將已調(diào)信號(hào)將已調(diào)信號(hào)基基帶信號(hào)帶信號(hào),與調(diào)制器作用相反與調(diào)制器作用相反電電/非電變換器：基帶信號(hào)非電變換器：基帶信號(hào)非電信號(hào)

22、非電信號(hào)模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng) 模擬通信系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)：模擬通信系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)：信號(hào)頻譜較窄，信道利用率高信號(hào)頻譜較窄，信道利用率高信號(hào)連續(xù)混入噪聲后不易清除信號(hào)連續(xù)混入噪聲后不易清除 即：抗干即：抗干擾能力差；不宜保密；擾能力差；不宜保密；設(shè)備不易大規(guī)模集成化；不適應(yīng)飛速發(fā)展設(shè)備不易大規(guī)模集成化；不適應(yīng)飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)通信要求的計(jì)算機(jī)通信要求 1.3.2 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng) 數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng):傳輸和處理數(shù)字信號(hào)的通信傳輸和處理數(shù)字信號(hào)的通信系統(tǒng)。系統(tǒng)。 其基本模型為：其基本模型為：數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)圖1-6 數(shù)字通信系統(tǒng)模型數(shù)字通信系統(tǒng)可以采用數(shù)字通信系統(tǒng)可以采用基帶傳輸方式基

23、帶傳輸方式，也可，也可采用數(shù)字調(diào)制技術(shù)進(jìn)行采用數(shù)字調(diào)制技術(shù)進(jìn)行頻帶傳輸。頻帶傳輸。1. 1. 數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng) 圖 1-7 數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)模型 信息源噪聲源加密器編碼器調(diào)制器信道解調(diào)器譯碼器解密器受信者數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)2. 數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng) 圖 1-8 數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)模型 信息源信道接收濾波器取樣判決受信者噪聲源cp基形帶成信器號(hào)數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)3. 模擬信號(hào)數(shù)字化傳輸通信系統(tǒng)模擬信號(hào)數(shù)字化傳輸通信系統(tǒng) 圖 1-9 模擬信號(hào)數(shù)字化傳輸通信系統(tǒng)模型 模 擬信息源 由抽樣、量化、 編碼組成的模 數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù) 模轉(zhuǎn)

24、換器受信者數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng) 數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)：數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)：數(shù)字通信干擾能力強(qiáng)，可靠性高；數(shù)字通信干擾能力強(qiáng)，可靠性高；信號(hào)傳輸一般采用二進(jìn)制編碼易于使用計(jì)信號(hào)傳輸一般采用二進(jìn)制編碼易于使用計(jì)算機(jī)處理（因而易于構(gòu)建計(jì)算機(jī)通信系算機(jī)處理（因而易于構(gòu)建計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)）；統(tǒng)）；能傳輸各種信號(hào)（能傳輸各種信號(hào)（A/D），系統(tǒng)靈活性高，），系統(tǒng)靈活性高，能夠進(jìn)行加密處理，數(shù)字通信保密強(qiáng)；能夠進(jìn)行加密處理，數(shù)字通信保密強(qiáng)；同時(shí)系統(tǒng)設(shè)備易于集成；但是數(shù)字通信系同時(shí)系統(tǒng)設(shè)備易于集成；但是數(shù)字通信系統(tǒng)成本較高。統(tǒng)成本較高。1.3.3 1.3.3 計(jì)算機(jī)通信（計(jì)算機(jī)通信

25、（c&c) 計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)是經(jīng)典的數(shù)字通信系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)是經(jīng)典的數(shù)字通信系統(tǒng)，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，一方面通信網(wǎng)絡(luò)為計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞一方面通信網(wǎng)絡(luò)為計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞和交換提供必要的設(shè)施和手段；另一方面，和交換提供必要的設(shè)施和手段；另一方面，數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展?jié)B透到通信技術(shù)中，數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展?jié)B透到通信技術(shù)中，又提高了通信網(wǎng)絡(luò)的各種性能，二者相互又提高了通信網(wǎng)絡(luò)的各種性能，二者相互滲透、互相促進(jìn)、共同發(fā)展。滲透、互相促進(jìn)、共同發(fā)展。 1.1.計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的特點(diǎn) 數(shù)據(jù)處理和通信融為一體，沒有本質(zhì)區(qū)別

26、數(shù)據(jù)處理和通信融為一體，沒有本質(zhì)區(qū)別 data Audio Video & Imagedata Audio Video & Image等信息之間沒有本等信息之間沒有本質(zhì)區(qū)別，在計(jì)算機(jī)看來都是質(zhì)區(qū)別，在計(jì)算機(jī)看來都是二進(jìn)制信息二進(jìn)制信息 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合得更加緊密，合得更加緊密，SunSun說：說：“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)(Internet is computer)” (Internet is computer)” 2.2.計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展方向計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展方向 由過去的單組（集團(tuán)）通信向個(gè)人通信發(fā)

27、展：滿足人們由過去的單組（集團(tuán)）通信向個(gè)人通信發(fā)展：滿足人們個(gè)性化的需求，個(gè)性化的需求，5W Whoever、Whenever、Wherever、Whomever、Whatever 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)由專業(yè)網(wǎng)絡(luò)向公用網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，又向互聯(lián)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)由專業(yè)網(wǎng)絡(luò)向公用網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，又向互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)步網(wǎng)進(jìn)步 信息交換形式：電路交換信息交換形式：電路交換報(bào)文交換報(bào)文交換分組交換分組交換（Datagram虛電路）虛電路）計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展方向計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展方向 軍用網(wǎng)軍用網(wǎng) 廣播網(wǎng)廣播網(wǎng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng) / 電話網(wǎng)電話網(wǎng) 電視網(wǎng)電視網(wǎng) 即單網(wǎng)即單網(wǎng) ISDN ADSL寬帶網(wǎng)寬帶網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)的主體系結(jié)構(gòu)：對(duì)等通

28、信（網(wǎng)絡(luò)的主體系結(jié)構(gòu)：對(duì)等通信（Person t o P e r s o n ） C / S B / S （Browser/server）1.4 1.4 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 1.4.1 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 1.4.2 計(jì)算通信網(wǎng)計(jì)算通信網(wǎng)1.4 1.4 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)：由分布各處的數(shù)據(jù)傳輸、交換由分布各處的數(shù)據(jù)傳輸、交換設(shè)備以及通信線路組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其功能設(shè)備以及通信線路組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其功能是完成網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各設(shè)備之間的數(shù)據(jù)是完成網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各設(shè)備之間的數(shù)據(jù)/信息的信息的通通信信，其結(jié)構(gòu)如圖通通信信，其結(jié)構(gòu)如圖1-6（P7）所示）所示1.4.1 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信

29、網(wǎng) 硬件組成：硬件組成：結(jié)點(diǎn)：數(shù)據(jù)處理和交換功能；結(jié)點(diǎn)：數(shù)據(jù)處理和交換功能；鏈路：指多種傳輸媒質(zhì)鏈路：指多種傳輸媒質(zhì),提供傳輸數(shù)據(jù)的提供傳輸數(shù)據(jù)的通道路；通道路； 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：硬件：設(shè)備（數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)硬件：設(shè)備（數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)備及通信線路等）；備及通信線路等）；軟件：支持上述設(shè)備而配置的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；軟件：支持上述設(shè)備而配置的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議； 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 分類：分類：按通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)間相按通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)間相互的連接方法和形式）分為星形、樹形互的連接方法和形式）分為星形、樹形（等級(jí)形）、網(wǎng)狀形、環(huán)形、總線形（等級(jí)形）、網(wǎng)狀形、環(huán)形、總線形

30、（格形）；（格形）；數(shù)據(jù)通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)星形：任意結(jié)點(diǎn)都和中心結(jié)點(diǎn)相連。星形：任意結(jié)點(diǎn)都和中心結(jié)點(diǎn)相連。環(huán)形：所有節(jié)點(diǎn)鏈接成環(huán)狀環(huán)形：所有節(jié)點(diǎn)鏈接成環(huán)狀網(wǎng)狀形：網(wǎng)內(nèi)任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都直接互相網(wǎng)狀形：網(wǎng)內(nèi)任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都直接互相連接，對(duì)連接，對(duì)n個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)需個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)需Cn2=n(n-1)/2條條連接線路。（有向圖）連接線路。（有向圖）數(shù)據(jù)通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)總線形：網(wǎng)內(nèi)任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都相互連接但不總線形：網(wǎng)內(nèi)任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都相互連接但不直接相連，節(jié)省成本。（有向無環(huán)圖）直接相連，節(jié)省成本。（有向無環(huán)圖）樹形：全部結(jié)點(diǎn)形成多個(gè)等級(jí)，每一節(jié)點(diǎn)屬樹形：全部結(jié)點(diǎn)形成多個(gè)等級(jí)，每一節(jié)點(diǎn)屬于某一等級(jí)，低等級(jí)結(jié)點(diǎn)與管接它的高一級(jí)結(jié)于某一等級(jí)，低等級(jí)結(jié)點(diǎn)與管接它的高一級(jí)結(jié)點(diǎn)相連，從而形成多級(jí)匯接輻射結(jié)構(gòu)（電話點(diǎn)相連，從而形成多級(jí)匯接輻射結(jié)構(gòu)（電話網(wǎng)）。（樹）網(wǎng)）。（樹）1.4.2 計(jì)算通信網(wǎng)計(jì)算通信網(wǎng) 在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)基礎(chǔ)上再加上計(jì)算機(jī)資源處在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)基礎(chǔ)上再加上計(jì)算機(jī)資源處理設(shè)備就構(gòu)成了理設(shè)備就構(gòu)成了計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，即：用數(shù)，即：用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)將分布在不同位置，具備獨(dú)立功據(jù)通信網(wǎng)將分布在不同位置，具備獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)、終端及其附屬設(shè)備（能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)、終端及其附屬設(shè)備（I/O設(shè)備）連接起來，并實(shí)現(xiàn)資源共享的計(jì)算設(shè)備）連接起來，并實(shí)現(xiàn)資