現(xiàn)代通信系統(tǒng)與信息網(wǎng)

前言

　　經(jīng)濟(jì)全球化、網(wǎng)絡(luò)全球化帶動(dòng)了通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展又加快了全球化的進(jìn)程。信息化已成為推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)全面發(fā)展的關(guān)鍵因素，決定著一個(gè)國(guó)家在21世紀(jì)的生存與發(fā)展。在新世紀(jì)，我國(guó)提出了信患化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化的發(fā)展戰(zhàn)略。所謂信患化，就是以信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)變革。要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，信息化是前提。信患技術(shù)包括的范圍很寬，通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)是其中的主要組成部分。　　今天各行各業(yè)都在廣泛地應(yīng)用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)，非通信專業(yè)的工科學(xué)生也需要學(xué)習(xí)、了解通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的基本知識(shí)。由鮮繼清、張德民等老師編著的《現(xiàn)代通信系統(tǒng)與信息網(wǎng)》是針對(duì)非通信專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信技術(shù)而編寫的。作者長(zhǎng)期從事數(shù)字通信研究及通信技術(shù)、控制技術(shù)等教學(xué)工作，《高等學(xué)校教材：現(xiàn)代通信系統(tǒng)與信息網(wǎng)》是經(jīng)過長(zhǎng)期調(diào)研，在總結(jié)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫而成的，并得到了從事通信技術(shù)教學(xué)的教授和專家的指導(dǎo)。該書包括了現(xiàn)代通信與信息網(wǎng)絡(luò)的諸多內(nèi)容，書中各章節(jié)內(nèi)容前后呼應(yīng)，既相互聯(lián)系又可拆分，教師和學(xué)生（讀者）可根據(jù)需要有選擇地進(jìn)行教學(xué)?！　】紤]非通信專業(yè)教學(xué)的需要，此教材按點(diǎn)一線一網(wǎng)的思路介紹通信網(wǎng)的組成，并從數(shù)字信號(hào)結(jié)構(gòu)（幀結(jié)構(gòu)、分組結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)包）入手，深入淺出地進(jìn)行講解，使之既聯(lián)系實(shí)際，又有一定深度，使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)，掌握現(xiàn)代通信技術(shù)的基本知識(shí)，同時(shí)為學(xué)生（讀者）營(yíng)造思維的空間，以培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決實(shí)際問題的能力?！　〈私滩木哂邢到y(tǒng)性、知識(shí)性，技術(shù)內(nèi)容新，又具有較強(qiáng)的實(shí)用性，避免了高深理論和繁瑣公式的推導(dǎo)，偏重于物理概念的描述及現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)設(shè)備硬件技術(shù)方面的具體應(yīng)用。學(xué)生（讀者）通過此教材的學(xué)習(xí)，可掌握現(xiàn)代通信系統(tǒng)及信息網(wǎng)絡(luò)方面的基本概念、基本組成、基本原理，了解現(xiàn)代通信系統(tǒng)與信息網(wǎng)、現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)之間的關(guān)系，以便在實(shí)際工作和學(xué)習(xí)中加以應(yīng)用?！陡叩葘W(xué)校教材：現(xiàn)代通信系統(tǒng)與信息網(wǎng)》可作為非通信專業(yè)本專科學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信技術(shù)的教材，也可作為從事信患技術(shù)的各類人員進(jìn)行通信技術(shù)培訓(xùn)、繼續(xù)教育的教材或參考書。　　現(xiàn)代通信技術(shù)范圍很廣而且發(fā)展很快，在有限篇幅中全面介紹現(xiàn)代通信技術(shù)本身就具有一定的挑戰(zhàn)性，為非通信專業(yè)學(xué)生編寫通信技術(shù)教材更是一次有意義的嘗試，一批中青年老師勇于承擔(dān)這一工作是值得鼓勵(lì)的。

內(nèi)容概要

本書被選為“高等教育百門精品課程教材建設(shè)計(jì)劃”立項(xiàng)研究項(xiàng)目。　　本書共12章，內(nèi)容包括：現(xiàn)代通信系統(tǒng)與信息網(wǎng)概述、信源數(shù)字編碼技術(shù)概述、數(shù)字通信系統(tǒng)概述、現(xiàn)代數(shù)字交換技術(shù)、數(shù)字光纖通信系統(tǒng)、數(shù)字微波與衛(wèi)星通信系統(tǒng)、數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)、現(xiàn)代通信網(wǎng)、接入網(wǎng)技術(shù)、專用信息網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)安全、信息網(wǎng)的發(fā)展。      本書偏重于對(duì)現(xiàn)代通信的硬件技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)描述，從而揭示現(xiàn)代信息傳輸?shù)谋举|(zhì)特征，并就系統(tǒng)的組成、相關(guān)技術(shù)及幾個(gè)典型系統(tǒng)進(jìn)行了講解。全書盡量避免繁瑣的公式推導(dǎo)，偏重于物理概念的理解及通信傳輸系統(tǒng)組成信息網(wǎng)絡(luò)的具體應(yīng)用。   本書可作為自動(dòng)化、電氣工程、電子信息、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、測(cè)控技術(shù)與儀器、機(jī)械電子工程、電子商務(wù)、信總管理等非通信類專業(yè)的教材或參考書，也可作為信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)人員，企事業(yè)單位。黨政部門有關(guān)從事信息網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)人員、維護(hù)及管理人員進(jìn)行通信技術(shù)培訓(xùn)、繼續(xù)教育的教材或參考書，同時(shí)還可作為通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)業(yè)余愛好者的自學(xué)教材或參考書。

書籍目錄

第一章　現(xiàn)代通信系統(tǒng)與信息網(wǎng)概述  1.1  信息技術(shù)與現(xiàn)代通信    1.1.1　信息技術(shù)革命沖擊波    1.1.2　信息技術(shù)    1.1.3　NIl、GIl與通信  1.2　現(xiàn)代通信基本概念    1.2.1　通信與現(xiàn)代通信    1.2.2　科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)現(xiàn)代通信的發(fā)展    1.2.3　現(xiàn)代通信的特點(diǎn)及主要內(nèi)容  1.3　現(xiàn)代通信系統(tǒng)與信息網(wǎng)    1.3.1  網(wǎng)絡(luò)概念與拓?fù)?   1.3.2　現(xiàn)代通信系統(tǒng)與信息網(wǎng)  思考題和習(xí)題第二章　信源數(shù)字編碼技術(shù)概述  2.1  概述  2.2　模擬信號(hào)時(shí)域離散化與抽樣定理  2.3　語音數(shù)字編碼技術(shù)    2.3.1　波形編碼技術(shù)    2.3.2　參數(shù)編碼技術(shù)    2.3.3　混合縭碼技術(shù)　2.4　數(shù)字音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)    2.4.1　話音音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)    2.4.2  高保真立體聲音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)  2.5　圖像編碼技術(shù)    2.5.1　概述    2.5.2  圖像壓縮編碼基本方法  　2.6　圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)    2.6.1　二值圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)    2.6.2　靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)    2.6.3　視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)  思考題和習(xí)題第三章　數(shù)字通信系統(tǒng)概述  3.1　數(shù)字通信系統(tǒng)模型    3.1.1　數(shù)字通信系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)    3.1.2　通信系統(tǒng)中的信道    3.1.3　數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)  3.2　數(shù)字復(fù)接技術(shù)    3.2.1　數(shù)字多路通信原理    3.2.2　數(shù)字信號(hào)復(fù)接技術(shù)  3.3　數(shù)字傳輸信號(hào)幀結(jié)構(gòu)    3.3.1　PCM30／32路基群幀結(jié)構(gòu)　　3.3.2　準(zhǔn)同步數(shù)字復(fù)接系列PDH幀結(jié)構(gòu)(以PCM30／32路為基礎(chǔ))　　3.3.3  同步數(shù)字復(fù)接系列(SDH)幀結(jié)構(gòu)  3.4　數(shù)字傳輸信號(hào)的處理　　3.4.1　信道編碼變換    3.4.2　擾碼與解擾碼    3.4.3　差錯(cuò)控制(糾錯(cuò)編碼)　　3.5　數(shù)字信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)    3.5.1　數(shù)字信號(hào)的無線傳輸    3.5.2　數(shù)字信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)　　3.5.3　組合調(diào)制方式  思考題和習(xí)題第四章　現(xiàn)代數(shù)宇交換技術(shù)  4.1　概述  4.2　程控交換技術(shù)    4.2.1　數(shù)字程控交換原理    4.2.2　數(shù)字程控交換系統(tǒng)　4.3　分組交換技術(shù)    4.3.1  概述    4.3.2　分組交換基本原理　　4.3.3　分組交換的通信協(xié)議　　4.3.4　幀中繼技術(shù)簡(jiǎn)介　4.4　ATM交換技術(shù)    4.4.1  ATM的基本概念和工作原理    4.4.2　ATM協(xié)議結(jié)構(gòu)　4.5　IP交換技術(shù)    4.5.1 TCP／IP參考模型及其特點(diǎn)    4.5.2 IP編址方式　　4.5.3　傳統(tǒng)路由器的工作原理　　4.5.4 IP與ATM縫合的技術(shù)　4.6　軟交換技術(shù)    4.6.1　軟交換技術(shù)產(chǎn)生的背景    4.6.2　基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)……第五章　數(shù)字光纖通信系統(tǒng)　第六章　數(shù)字微波與衛(wèi)星通信系統(tǒng)　第七章　數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)　第八章　現(xiàn)代通信網(wǎng)第九章　接入網(wǎng)技術(shù)第十章　專用信息網(wǎng)第十一章　網(wǎng)絡(luò)安全第十二章　信息網(wǎng)的發(fā)展參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章 現(xiàn)代通信系統(tǒng)與信息網(wǎng)概述　　1.1 信息技術(shù)與現(xiàn)代通信　　1.1.1　信息技術(shù)革命沖擊波　　美國(guó)學(xué)者阿爾溫、托夫勒在20世紀(jì)80年代出版的《第三次浪潮》曾在世界引起強(qiáng)烈反響，他把到目前為止人類社會(huì)發(fā)展歷程視為三次革命浪潮，第一次浪潮是農(nóng)業(yè)革命，第二次浪潮是工業(yè)革命，第三次浪潮就是信息技術(shù)革命。由20世紀(jì)中葉引發(fā)的信息技術(shù)革命的沖擊波，把世界推進(jìn)到21世紀(jì)的信息時(shí)代。世界各國(guó)都把信息技術(shù)革命這一強(qiáng)大的沖擊波，視為爭(zhēng)奪和搶占21世紀(jì)領(lǐng)先地位的關(guān)鍵武器。各國(guó)都在集中力量發(fā)展信息搜索、處理、存儲(chǔ)、傳遞、分析、使用及集成，大力開發(fā)信息資源、生產(chǎn)高附加值的信息產(chǎn)品、組建信息化軍隊(duì)及開展軍事上的信息科技競(jìng)爭(zhēng)，以圖迅速大幅度地增強(qiáng)和提高軍力和國(guó)力。　　為此，許多發(fā)達(dá)國(guó)家雄心勃勃地提出綱領(lǐng)性信息科學(xué)發(fā)展計(jì)劃，在高科技的舞臺(tái)上稱雄稱霸，如美國(guó)的戰(zhàn)略防御計(jì)劃（SDI）、歐共體的尤里卡計(jì)劃等。他們推出這些計(jì)劃的核心就是信息技術(shù)。這些計(jì)劃的推出大大促進(jìn)了信息技術(shù)的發(fā)展以及整個(gè)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。美國(guó)原國(guó)務(wù)卿舒爾茨曾經(jīng)指出，戰(zhàn)略防御計(jì)劃實(shí)質(zhì)上是一個(gè)巨大的信息處理系統(tǒng)。它是智力和科學(xué)影響處理世界事務(wù)方法的一個(gè)明顯事例，信息革命正在改變國(guó)家之間財(cái)富和實(shí)力的對(duì)比。尤里卡計(jì)劃中也指出，信息技術(shù)將為所有其他領(lǐng)域的進(jìn)步鋪平道路……，信息技術(shù)已成為現(xiàn)代工業(yè)國(guó)家決定性的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。不積極研究、發(fā)展信息技術(shù)，實(shí)際上等于放棄成為現(xiàn)代工業(yè)國(guó)家。由此可見，人們已經(jīng)深刻認(rèn)識(shí)到，以信息技術(shù)為核心的新技術(shù)將會(huì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)形態(tài)發(fā)生重大變革。研究、發(fā)展、學(xué)習(xí)應(yīng)用信息技術(shù)已成為當(dāng)今社會(huì)的浪潮，此浪潮浩浩蕩蕩，沖擊到每個(gè)角落，滲透到了每個(gè)家庭。　　1.1.2　信息技術(shù)　　人們不禁要問，什么是信息技術(shù)呢?目前還沒有發(fā)現(xiàn)對(duì)此有確切的、權(quán)威性的定義和解釋?！　∮幸环N解釋為：信息技術(shù)是解放、擴(kuò)展人的信息功能的技術(shù)；另一種解釋為：信息技術(shù)是研究完成信息采集、加工、處理、傳遞、再生和控制（施用）的技術(shù)。兩者都有自己的理由，前者是從信息功能上講的，后者是對(duì)信息技術(shù)本身的物理概念的描述。信息技術(shù)可視為由“四基元”，即感測(cè)技術(shù)、通信技術(shù)、智能技術(shù)、控制技術(shù)組成，其四者有如圖1.1所示的關(guān)系。

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