現(xiàn)代通信技術(shù)概論

前言

　　通信技術(shù)迅猛發(fā)展，為人類文明和社會(huì)生活帶來了巨大的變化，現(xiàn)代社會(huì)也成為信息化社會(huì)，為了適應(yīng)信息時(shí)代發(fā)展的要求，有必要了解和掌握現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和發(fā)展趨勢(shì)，通信技術(shù)因此成為高等院校各個(gè)相關(guān)專業(yè)必備知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成部分之一。　　對(duì)于大部分非通信專業(yè)的理工科學(xué)生來說，學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信技術(shù)課程欠缺一些通信基礎(chǔ)理論知識(shí)，很難深入去進(jìn)行學(xué)習(xí)，加上不了解常見的通信專業(yè)術(shù)語(yǔ)，學(xué)習(xí)起來特別吃力。目前，也有不少現(xiàn)代通信技術(shù)教材，但是適合廣大非通信專業(yè)的理工科學(xué)生的幾乎沒有。因此，十分有必要根據(jù)新的通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和各類先進(jìn)的通信技術(shù)來組織編寫新的通信技術(shù)教材，同時(shí)要兼顧非通信專業(yè)的理工科學(xué)生的特點(diǎn)，這也是編者在多年教學(xué)中的愿望所在。本書是編者在南京郵電大學(xué)從事“現(xiàn)代通信技術(shù)”教學(xué)的基礎(chǔ)上，針對(duì)非通信專業(yè)的理工科學(xué)生的特點(diǎn)和通信技術(shù)知識(shí)的發(fā)展，結(jié)合自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)編寫而成?！　”窘滩恼菫榱诉m應(yīng)現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的需要而編寫的，其總體目標(biāo)是通過對(duì)“現(xiàn)代通信技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容的深入研究，打造一本適合非通信專業(yè)的理工科學(xué)生學(xué)習(xí)通信技術(shù)的通俗教程。在介紹現(xiàn)有的通信技術(shù)的同時(shí)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了編碼、統(tǒng)計(jì)等數(shù)學(xué)知識(shí)在通信中的應(yīng)用，并通過舉例將許多通信中的問題揭示出來對(duì)應(yīng)數(shù)學(xué)模型的問題，這是本書的一大特色，旨在使讀者了解通信知識(shí)的同時(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)通信學(xué)科的興趣，從而拓寬非通信專業(yè)學(xué)生的知識(shí)面。　　本教材的主要特點(diǎn)有以下三點(diǎn)：　?。?）強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識(shí)在通信中的應(yīng)用，不僅使讀者了解通信技術(shù)，同時(shí)也能夠深刻理解一些通信中的結(jié)論如何用數(shù)學(xué)的理論去解釋，進(jìn)而更好地應(yīng)用這些結(jié)論，并且激發(fā)讀者學(xué)習(xí)自然科學(xué)的興趣和原動(dòng)力?！　。?）突出通信技術(shù)的現(xiàn)代特點(diǎn)，當(dāng)前通信技術(shù)迅猛發(fā)展，本教材將本學(xué)科最先進(jìn)的通信技術(shù)直接反映到教材中去，如移動(dòng)通信技術(shù)、3G通信技術(shù)等，從而拓寬學(xué)生的知識(shí)面?！　。?）著重通信技術(shù)涉及相關(guān)概念的理解，每一章都安排一節(jié)專門介紹各種通信技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用，采用案例和生動(dòng)活潑的事實(shí)解釋某些抽象的術(shù)語(yǔ)，并借助于當(dāng)今大學(xué)生常見的通信業(yè)務(wù)來理解通信技術(shù)。

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代通信技術(shù)概論》內(nèi)容共6章。第1章概述現(xiàn)代通信網(wǎng)與支撐技術(shù)（包含介紹在通信應(yīng)用中必備的數(shù)學(xué)知識(shí)）；第2章講述均勻傳輸線理論與天線；第3章講述微波中繼通信系統(tǒng)；第4章講述衛(wèi)星通信系統(tǒng)；第5章講述光纖通信系統(tǒng)的基本原理和發(fā)展趨勢(shì)；第6章講述移動(dòng)通信系統(tǒng)的分類和工作方式?！　　冬F(xiàn)代通信技術(shù)概論》適合作為普通高校非通信專業(yè)（如計(jì)算機(jī)工程類、管理工程類、機(jī)械類、化工類、經(jīng)濟(jì)類等）本科生、研究生的專業(yè)選修課或公共選修課教材，或?qū)νㄐ偶夹g(shù)感興趣的有關(guān)人員的參考書。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 通信系統(tǒng)與通信網(wǎng)1.2 通信網(wǎng)的基本知識(shí)1.2.1 通信系統(tǒng)的基本模型1.2.2 通信網(wǎng)的定義和構(gòu)成1.2.3 現(xiàn)代通信網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)1.2.4 通信網(wǎng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)1.2.5 通信網(wǎng)的質(zhì)量要求1.3 現(xiàn)代通信系統(tǒng)與通信網(wǎng)的主要研究?jī)?nèi)容1.4 現(xiàn)代通信網(wǎng)的發(fā)展1.5 數(shù)學(xué)在通信中的應(yīng)用1.5.1 通信中的幾個(gè)基本概念1.5.2 編碼技術(shù)1.5.3 密碼學(xué)1.6 概率與統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)1.6.1 概率的定義1.6.2 概率的運(yùn)算法則1.6.3 ——維隨機(jī)變量及其分布函數(shù)1.6.4 隨機(jī)過程本章小結(jié)習(xí)題第2章 均勻傳輸線理論與天線的基本概念2.1 均勻傳輸線方程及其解2.1.1 傳輸線概念2.1.2 均勻傳輸線方程2.1.3 均勻傳輸線方程的穩(wěn)態(tài)解2.2 傳輸線的阻抗與狀態(tài)參數(shù)2.3 無耗傳輸線的狀態(tài)分析^2.4 阻抗匹配2.4.1 阻抗匹配的概念2.4.2 阻抗匹配的方法2.5 基本振子的輻射2.5.1 電流元的輻射2.5.2 磁流元的輻射2.5.3 惠更斯元的輻射2.6 天線的電參數(shù)2.6.1 方向圖2.6.2 方向性系數(shù)2.6.3 天線增益2.6.4 天線的阻抗特性2.6.4 天線的效率2.6.6 天線的極化2.6.7 天線的有效長(zhǎng)度和有效面積2.6.8 天線的頻帶寬度2.6.9 接收天線的等效噪聲溫度2.7 接收天線的理論2.7.1 接收天線的原理2.7.2 天線收發(fā)的互易性2.7.3 極化匹配2.7.4 有效面積2.7.5 等效噪聲溫度2.8 無線傳播環(huán)境及其特性2.8.1 電波的自由空間傳播2.8.2 電波傳播的路徑損耗預(yù)測(cè)2.9 多址技術(shù)2.9.1 多址的基本原理2.9.2 FDMA技術(shù)2.9.3 TDMA技術(shù)2.9.4 CDMA技術(shù)2.10 均勻傳輸線理論與天線在實(shí)際中的應(yīng)用本章小結(jié)習(xí)題第3章 微波中繼通信系統(tǒng)3.1 微波中繼通信的概念3.1.1 微波中繼概述3.1.2 微波中繼通信的特點(diǎn)3.2 微波中繼通信系統(tǒng)的組成3.3 微波中間站的轉(zhuǎn)接方式3.4 數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的若干問題3.4.1 波道的設(shè)置3.4.2 射頻波道配置3.4.3 射頻波道的頻率再用3.4.4 微波通信中的備份與切換3.4.5 監(jiān)控與勤務(wù)信號(hào)3.5 微波傳播特性與微波線路設(shè)計(jì)3.5.1 微波的傳播特性3.5.2 微波線路設(shè)計(jì)3.6 數(shù)字微波中繼設(shè)備3.6.1 數(shù)字微波端站的組成部分3.6.2 數(shù)字微波收發(fā)信設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)3.7 微波中繼通信系統(tǒng)的應(yīng)用本章小結(jié)習(xí)題第4章 衛(wèi)星通信系統(tǒng)4.1 衛(wèi)星通信概述4.1.1 星通信的概念及其發(fā)展4.1.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類4.1.3 衛(wèi)星通信的工作頻率4.1.4 衛(wèi)星通信的特點(diǎn)4.2 通信衛(wèi)星和地球站4.2.1 衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成4.2.2 通信衛(wèi)星4.2.3 地球站4.3 2星通信系統(tǒng)的技術(shù)體制4.3.1 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的多址技術(shù)4.3.2 星通信系統(tǒng)的新技術(shù)4.4 衛(wèi)星通信在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用本章小結(jié)習(xí)題第5章 光纖通信系統(tǒng)5.1 光纖通信概述5.1.1 光纖發(fā)展簡(jiǎn)史5.1.2 光纖通信的概念5.2 光纖和光纜5.2.1 光纖的結(jié)構(gòu)與分類5.2.2 光纖的導(dǎo)光原理5.2.3 光纖的傳輸特性5.3 光纖傳輸設(shè)備5.3.1 光纖通信系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)5.3.2 光發(fā)送機(jī)與光接收機(jī)5.4 光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展5.4.1 光纜工程的現(xiàn)狀5.4.2 光纜工程的特點(diǎn)5.5 光纖的發(fā)展趨勢(shì)5.6 光纖通信在現(xiàn)代的應(yīng)用5.6.1 光纖接入網(wǎng)5.6.2 光纖局域網(wǎng)本章小結(jié)習(xí)題第6章 移動(dòng)通信系統(tǒng)6.1 移動(dòng)通信系統(tǒng)概述6.1.1 移動(dòng)通信的概念6.1.2 移動(dòng)通信的特點(diǎn)6.1.3 移動(dòng)通信的工作方式6.1.4 移動(dòng)通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)6.2 移動(dòng)通信中無線電波的傳播特性6.2.1 三類損耗6.2.2 四種效應(yīng)6.2.3 時(shí)延擴(kuò)展與相干帶寬6.2.4 鄰道干擾、同頻干擾、互調(diào)干擾6.3 移動(dòng)通信組網(wǎng)技術(shù)6.3.1 蜂窩通信系統(tǒng)的概念6.3.2 蜂窩通信系統(tǒng)的特征6.3.3 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成6.3.4 蜂窩通信系統(tǒng)組網(wǎng)原則6.4 數(shù)字移動(dòng)通信中話音編碼和調(diào)制技術(shù)6.4.1 話音的編碼技術(shù)……參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.通信的基本含義　　人類社會(huì)建立在信息交流的基礎(chǔ)上，通信是推動(dòng)人類社會(huì)文明、進(jìn)步與發(fā)展的巨大動(dòng)力。從遠(yuǎn)古時(shí)代到現(xiàn)代文明社會(huì)，人類社會(huì)的各種活動(dòng)與通信密切相關(guān)，特別是當(dāng)今世界已進(jìn)入信息時(shí)代，通信已滲透到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，通信產(chǎn)品隨處可見。通信已成為現(xiàn)代文明的標(biāo)志之一，對(duì)人們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣?huì)活動(dòng)及發(fā)展起著日益重要的作用?！　∫话銇碚f，通信是指從一地向另一地進(jìn)行消息的有效傳遞。滿足此定義的例子很多，如打電話，是利用電話（系統(tǒng)）來傳遞消息；兩個(gè)人之間的對(duì)話，是利用聲音來傳遞消息；古代的“消息樹”、“烽火臺(tái)”和現(xiàn)代仍使用的“信號(hào)燈”等，則是利用光的方式來傳遞消息?！　⊥ㄐ诺哪康氖莻鬟f消息，消息具有不同的形式，如語(yǔ)言、文字、數(shù)據(jù)、圖像、符號(hào)等。隨著社會(huì)的發(fā)展，消息的種類越來越多，人們對(duì)傳遞消息的要求和手段也越來越高。通信中消息的傳送是通過信號(hào)來進(jìn)行的，如紅綠燈信號(hào)、狼煙、電壓、電流信號(hào)等。信號(hào)是消息的載荷者。在各種各樣的通信方式中，利用“電信號(hào)”來承載消息的通信方法稱為電通信，這種通信具有迅速、準(zhǔn)確、可靠等特點(diǎn)，而且?guī)缀醪皇軙r(shí)間、地點(diǎn)、空間、距離的限制，因而得到了飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。如今，在自然科學(xué)中，“通信”與“電通信”幾乎是同義詞了。本書中所說的通信，均指電通信。據(jù)此，不妨對(duì)通信重新定義：利用電子等技術(shù)手段，借助電信號(hào)（含光信號(hào)）實(shí)現(xiàn)從一地向另一地進(jìn)行消息的有效傳遞稱為通信?！　⊥ㄐ艔谋举|(zhì)上講就是實(shí)現(xiàn)信息傳遞功能的一門科學(xué)技術(shù)，它將有用的信息無失真、高效率地進(jìn)行傳輸，同時(shí)還在傳輸過程中將無用信息和有害信息抑制掉。當(dāng)今的通信不僅要有效地傳遞信息，而且還要有存儲(chǔ)、處理、采集及顯示等功能。通信已成為信息科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。通信系統(tǒng)就是用以完成信息傳輸過程的技術(shù)系統(tǒng)的總稱。

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