現(xiàn)代通信技術(shù)

前言

　　本書自2003年出版，2006年再版以來，深受讀者喜愛，先后印刷了10余次，總共印數(shù)近5萬余冊。在此謹(jǐn)向廣大熱情的讀者深表謝意。　　此次修訂，盡可能對第2版的疏誤之處進(jìn)行修正，并且在原書基礎(chǔ)上增加了對第三代移動(dòng)通信技術(shù)的介紹?！　?l世紀(jì)是通信信息時(shí)代，寬帶上網(wǎng)、移動(dòng)電話、衛(wèi)星電視等已迅速地滲透到我們的日常生活之中，顯而易見，這是基于通信技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是以光纖通信、衛(wèi)星通信和移動(dòng)通信為代表的現(xiàn)代通信技術(shù)的突飛猛進(jìn)的發(fā)展?！　‰S著通信的重要性被越來越多的人所認(rèn)識(shí)，不僅是通信專業(yè)的學(xué)生，而且非通信專業(yè)的學(xué)生以及其他領(lǐng)域的技術(shù)人員都迫切要求學(xué)習(xí)通信技術(shù)。因此，為了使不同專業(yè)的學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)基本掌握現(xiàn)代通信技術(shù)的基本原理，建立完整的通信系統(tǒng)概念，掌握現(xiàn)代通信網(wǎng)的組成，了解通信技術(shù)的發(fā)展趨勢，我們將以往單獨(dú)設(shè)置的《通信原理》、《衛(wèi)星通信》、《光纖通信》、《移動(dòng)通信》、《業(yè)務(wù)通信網(wǎng)》和《接入網(wǎng)技術(shù)》等課程綜合成一門《現(xiàn)代通信技術(shù)》課程。為適應(yīng)教學(xué)的需要，特組織編寫此教材?！　∪珪卜?章，第1章介紹通信的基礎(chǔ)知識(shí)，第2章介紹衛(wèi)星通信，第3章介紹光纖通信，第4章介紹移動(dòng)通信，第5章全面地闡述電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、數(shù)字電視和寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的業(yè)務(wù)通信網(wǎng)，第6章介紹接人網(wǎng)技術(shù)。本教材計(jì)劃學(xué)時(shí)為64課時(shí)。　　本書的第1章、第3章、第4章、第5章和第6章主要由朱月秀老師編寫，第2章由周玨老師編寫，廖繼紅老師參與了第5章的編寫。朱月秀老師擔(dān)任本書的主編，周玨老師為本書的副主編，朱月秀老師負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)稿工作。上海同濟(jì)大學(xué)天華學(xué)院陶亞雄博士主審了全書?！　¤b于編者水平有限，加之時(shí)間倉促，書中難免存在不足之處，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書首先扼要介紹通信的基礎(chǔ)知識(shí)，然后全面介紹了現(xiàn)代通信系統(tǒng)的組成，既講述了通信系統(tǒng)的基本知識(shí)和基本原理，又介紹新技術(shù)、新發(fā)展和新成果。重點(diǎn)講述了衛(wèi)星通信、光纖通信和移動(dòng)通信，對業(yè)務(wù)通信網(wǎng)（電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、數(shù)字有線電視和寬帶綜合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)等）做了全面的闡述，最后介紹了接入網(wǎng)。本書的宗旨是不管讀者是否具備通信知識(shí)背景，通過本教材的學(xué)習(xí)，都能建立完整的通信概念，理解當(dāng)代應(yīng)用最廣泛的通信系統(tǒng)的工作原理并掌握其組成結(jié)構(gòu)。　　本書可以作為高職高專通信專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課教材，也可以作為高職高專電子、計(jì)算機(jī)等其它專業(yè)的專業(yè)課教材。

作者簡介

　　朱月秀，1965年出生。浙江溫州人，碩士，副教授，1988年畢業(yè)于浙江大學(xué)信電系電子物理專業(yè)。先后擔(dān)任過《單片機(jī)原理及應(yīng)用》、《C語言程序設(shè)計(jì)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《通信原理》、《現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ)》等課程的教學(xué)，曾獲“溫州市先進(jìn)教育工作者”稱號。主持或參加市級、校級科研教研項(xiàng)目多項(xiàng)，其中一項(xiàng)獲溫州市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。發(fā)表論文10多篇，主編《現(xiàn)代通信技術(shù)》、《單片機(jī)原理與應(yīng)用》教材，其中《現(xiàn)代通信技術(shù)》教材于2006年12月被列為國家十一五規(guī)劃教材。

書籍目錄

第1章 通信基礎(chǔ)知識(shí) 　1.1 通信的基本概念 　1.1.1 信號 　1.1.2 信道 　1.1.3 信息的傳輸方式 　1.1.4 通信系統(tǒng) 　1.1.5 通信網(wǎng) 　1.2 模擬信號數(shù)字化 　1.2.1 抽樣 　1.2.2 量化 　1.2.3 編碼 　1.3 信號的基帶傳輸 　1.3.1 模擬信號的基帶傳輸 　1.3.2 數(shù)字信號的基帶傳輸 　1.4 模擬調(diào)制與解調(diào) 　1.4.1 振幅調(diào)制 　1.4.2 頻率調(diào)制 　1.5 數(shù)字調(diào)制與解調(diào) 　1.5.1 二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK，Amplitude Shift Keying） 　1.5.2 二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK，F(xiàn)requency Shift Keying） 　1.5.3 二進(jìn)制相移鍵控（2PSK，Phase Shift Keying） 　1.5.4 二進(jìn)制差分相移鍵控（2DPSK，Differential Phase Shift Keying） 　1.6 復(fù)用技術(shù) 　1.6.1 頻分復(fù)用技術(shù)（FDM，F(xiàn)requency Division Multiplexing） 　1.6.2 時(shí)分復(fù)用技術(shù)（TDM，Time Division Multiplexing） 　習(xí)題1 第2章 衛(wèi)星通信 　2.1 衛(wèi)星通信概述 　2.1.1 衛(wèi)星通信的概念 　2.1.2 靜止衛(wèi)星通信的特點(diǎn) 　2.1.3 衛(wèi)星通信的工作頻段 　2.1.4 衛(wèi)星通信的優(yōu)點(diǎn) 　2.1.5 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成 　2.2 通信衛(wèi)星 　2.2.1 通信衛(wèi)星的種類 　2.2.2 衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌道和衛(wèi)星的發(fā)射 　2.2.3 通信衛(wèi)星的覆蓋 　2.2.4 靜止衛(wèi)星的設(shè)置及觀察參數(shù)的計(jì)算 　2.2.5 通信衛(wèi)星的組成 　2.2.6 通信衛(wèi)星的技術(shù)指標(biāo) 　2.3 衛(wèi)星通信的多址技術(shù) 　2.3.1 多址方式概述 　2.3.2 頻分多址（FDMA）方式 　2.3.3 時(shí)分多址（TDMA）方式 　2.3.4 空分多址（SDMA）方式 　2.3.5 碼分多址（CDMA）方式 　2.4 衛(wèi)星地球站 　2.4.1 地球站的分類、組成及性能要求 　2.4.2 天線饋線分系統(tǒng) 　2.4.3 發(fā)射分系統(tǒng) 　2.4.4 接收分系統(tǒng) 　2.4.5 電源分系統(tǒng) 　2.5 VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng) 　2.5.1 VSAT概述 　2.5.2 VSAT網(wǎng)的組成及工作原理 　2.5.3 VSAT分類及特點(diǎn) 　2.5.4 VSAT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及組網(wǎng)形式 　2.5.5 VSAT系統(tǒng)的工作頻段 　2.5.6 VSAT網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 　2.5.7 VSAT數(shù)據(jù)網(wǎng)多址協(xié)議 　習(xí)題2 第3章 光纖通信 　3.1 光纖通信概述 　3.1.1 光纖通信的發(fā)展歷史 　3.1.2 光纖通信的工作波長 　3.1.3 光纖通信的特點(diǎn) 　3.1.4 光纖通信系統(tǒng)的基本組成 　3.2 光纖與光纜 　3.2.1 光纖的結(jié)構(gòu)及其分類 　3.2.2 光纖的導(dǎo)光原理 　3.2.3 光纖的損耗特性及色散特性 　3.2.4 光纖的連接 　3.2.5 光纜和光纜的敷設(shè) 　3.3 光源和光電檢測器 　3.3.1 光源 　3.3.2 半導(dǎo)體光電檢測器 　3.4 光纖通信系統(tǒng) 　3.4.1 光發(fā)射機(jī) 　3.4.2 光接收機(jī) 　3.4.3 光中繼器 　3.5 光的波分復(fù)用 　3.5.1 光波分復(fù)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 　3.5.2 光波分復(fù)用的主要特點(diǎn) 　3.5.3 密集波分復(fù)用技術(shù) 　習(xí)題3 第4章 移動(dòng)通信 　4.1 移動(dòng)通信概述 　4.1.1 移動(dòng)通信的特點(diǎn) 　4.1.2 移動(dòng)通信的分類 　4.1.3 移動(dòng)通信的工作方式 　4.1.4 移動(dòng)通信的工作頻段 　4.1.5 移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成 　4.2 移動(dòng)通信系統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù) 　4.2.1 大區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng) 　4.2.2 小區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng) 　4.2.3 信道配置 　4.2.4 信令 　4.3 GSM移動(dòng)通信系統(tǒng) 　4.3.1 概述 　4.3.2 GSM系統(tǒng)的組成 　4.3.3 GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 　4.3.4 編號方式與頻率配置 　4.3.5 GSM系統(tǒng)移動(dòng)管理 　4.3.6 路由選擇 　4.4 CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng) 　4.4.1 概述 　4.4.2 擴(kuò)頻通信原理 　4.4.3 CDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的信道組成 　4.4.4 CDMA的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 　4.5 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng) 　4.5.1 概述 　4.5.2 第三代移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn) 　4.5.3 WCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)概述 　4.5.4 CDMA2000移動(dòng)通信系統(tǒng)概述 　4.5.5 TD?SCDMA技術(shù) 　習(xí)題4 第5章 通信業(yè)務(wù)網(wǎng) 　5.1 概述 　5.2 電話網(wǎng) 　5.2.1 電話通信網(wǎng)的組成 　5.2.2 電話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 　5.2.3 編號計(jì)劃 　5.3 有線電視網(wǎng) 　5.3.1 有線電視系統(tǒng)的組成 　5.3.2 前端設(shè)備 　5.3.3 信號傳輸與網(wǎng)絡(luò)分配 　5.3.4 數(shù)字電視概述 　5.3.5 數(shù)字有線電視系統(tǒng)的組成 　5.3.6 數(shù)字機(jī)頂盒 　5.3.7 有線通信電視的新發(fā)展——CATV與ISDN的結(jié)合 　5.4 寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B?ISDN) 　5.4.1 B?ISDN業(yè)務(wù)的特性及信息傳遞方式 　5.4.2 ATM技術(shù)原理 　5.4.3 B?ISDN/ATM的網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu) 　5.4.4 B?ISDN/ATM的用戶/網(wǎng)絡(luò)接口 　5.4.5 ATM網(wǎng)組成 　5.4.6 寬帶通信網(wǎng)的業(yè)務(wù) 　5.4.7 寬帶信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)實(shí)例——上海寬帶信息網(wǎng) 　習(xí)題5 第6章 接入網(wǎng) 　6.1 接入網(wǎng)概述 　6.1.1 接入網(wǎng)的基本概念 　6.1.2 接入網(wǎng)的特點(diǎn) 　6.1.3 接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)功能 　6.1.4 接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 　6.1.5 接入網(wǎng)的綜合業(yè)務(wù) 　6.2 接入網(wǎng)中的接口 　6.2.1 接口類型 　6.2.2 V5接口 　6.3 雙絞線接入網(wǎng)技術(shù) 　6.3.1 不對稱數(shù)字用戶線（ADSL）接入技術(shù) 　6.3.2 甚高速數(shù)字用戶線（VDSL）接入技術(shù) 　6.4 混合光纖/同軸電纜接入網(wǎng)技術(shù) 　6.4.1 HFC的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 　6.4.2 HFC的頻譜 　6.4.3 Cable Modem 　6.4.4 Cable Modem的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 　6.5 光纖接入網(wǎng)技術(shù) 　6.5.1 光纖接入網(wǎng)的基本概念 　6.5.2 光纖接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu) 　6.5.3 FTTx+LAN接入方式 　6.6 無線接入網(wǎng)技術(shù) 　6.6.1 無線接入技術(shù)概述 　6.6.2 本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)系統(tǒng)（LMDS） 　6.6.3 無線局域網(wǎng)（WLAN）接入技術(shù) 　習(xí)題6 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.網(wǎng)型網(wǎng)　　見圖1.11（a）所示。網(wǎng)型網(wǎng)最具代表性的是完全互連網(wǎng)，各結(jié)點(diǎn)之間直接以通信鏈路連接，通信建立過程中不需要任何形式的轉(zhuǎn)換。這種結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是接續(xù)質(zhì)量高，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性好。但當(dāng)用戶數(shù)量較大時(shí)，通信鏈路數(shù)將很大，因而網(wǎng)絡(luò)投資費(fèi)用很高。如果通信業(yè)務(wù)量不是很大的話，經(jīng)濟(jì)性會(huì)很差?！　?.星型網(wǎng)　　見圖1.11（b）所示。星型網(wǎng)中，各結(jié)點(diǎn)都通過轉(zhuǎn)接中心進(jìn)行連接，N個(gè)用戶需要N條通信鏈路。與網(wǎng)型網(wǎng)相比節(jié)省許多通信鏈路，但它需要有轉(zhuǎn)接設(shè)備。由于各用戶之間的通信都要通過轉(zhuǎn)接點(diǎn)，通信的接續(xù)質(zhì)量和穩(wěn)定性會(huì)受到一定的影響，尤其當(dāng)轉(zhuǎn)接設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可能會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)內(nèi)的通信癱瘓?！　?shí)用的星型網(wǎng)可以是多層次的，這種結(jié)構(gòu)有時(shí)也稱為樹型結(jié)構(gòu)，長途電話系統(tǒng)就采用這種結(jié)構(gòu)?！　?.環(huán)型網(wǎng)　　見圖1.11（c）所示。環(huán)型網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為一封閉環(huán)形，各結(jié)點(diǎn)通過中繼器接入網(wǎng)內(nèi)，各中繼器由點(diǎn)到點(diǎn)鏈路首尾連接，信號單向沿環(huán)路逐點(diǎn)傳送。環(huán)型網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是通信鏈路短，初始安裝比較容易，故障的診斷比較準(zhǔn)確，十分適用于光纖傳輸介質(zhì)。但其可靠性差，可擴(kuò)充性和靈活性也較其他網(wǎng)絡(luò)差。　　4.總線型網(wǎng)　　見圖1.1l（d）所示?？偩€型網(wǎng)采用公共總線作為傳輸介質(zhì)，各結(jié)點(diǎn)都通過相應(yīng)的硬件接口連接到總線上，信號沿總線進(jìn)行廣播式傳送?？偩€型網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是通信鏈路短，安裝容易，可靠性高并易于擴(kuò)充。但故障診斷和隔離困難，并且終端必須是智能的。　　環(huán)型網(wǎng)和總線型網(wǎng)在計(jì)算機(jī)通信中應(yīng)用較多，在這兩種網(wǎng)中，一般傳輸?shù)男畔⑺俾瘦^高。它要求各結(jié)點(diǎn)或總線終端結(jié)點(diǎn)由較強(qiáng)的信息識(shí)別和處理能力?！　?.1.5.2通信網(wǎng)的基本構(gòu)成　　從通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)可以看出，通信網(wǎng)主要由終端設(shè)備、通信鏈路和轉(zhuǎn)接交換設(shè)備三部分構(gòu)成。終端設(shè)備是通信網(wǎng)中的源點(diǎn)和終點(diǎn)，它除對應(yīng)于一般通信系統(tǒng)模型中的信源和信宿外，還包括部分發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備。通信鏈路是網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的傳輸媒介，是信息的傳輸通道，它除對應(yīng)于通信系統(tǒng)模型中的信道外，也還包括部分發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備。轉(zhuǎn)接交換設(shè)備是現(xiàn)代通信網(wǎng)的核心，它的基本功能是完成接人交換結(jié)點(diǎn)鏈路的匯集、轉(zhuǎn)接、接續(xù)和分配。目前廣泛使用的轉(zhuǎn)接交換設(shè)備有電話網(wǎng)中的電路交換和計(jì)算機(jī)網(wǎng)中的分組交換等。

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