現(xiàn)代通信技術

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。在此謹向廣大熱情的讀者深表謝意?！　〈舜涡抻啠M可能對第2版的疏誤之處進行修正，并且在原書基礎上增加了對第三代移動通信技術的介紹?！　?l世紀是通信信息時代，寬帶上網(wǎng)、移動電話、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，這是基于通信技術的飛速發(fā)展，特別是以光纖通信、衛(wèi)星通信和移動通信為代表的現(xiàn)代通信技術的突飛猛進的發(fā)展?！　‰S著通信的重要性被越來越多的人所認識，不僅是通信專業(yè)的學生，而且非通信專業(yè)的學生以及其他領域的技術人員都迫切要求學習通信技術。因此，為了使不同專業(yè)的學生在有限的時間內(nèi)基本掌握現(xiàn)代通信技術的基本原理，建立完整的通信系統(tǒng)概念，掌握現(xiàn)代通信網(wǎng)的組成，了解通信技術的發(fā)展趨勢，我們將以往單獨設置的《通信原理》、《衛(wèi)星通信》、《光纖通信》、《移動通信》、《業(yè)務通信網(wǎng)》和《接入網(wǎng)技術》等課程綜合成一門《現(xiàn)代通信技術》課程。為適應教學的需要，特組織編寫此教材?！　∪珪卜?章，第1章介紹通信的基礎知識，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)務數(shù)字網(wǎng)的業(yè)務通信網(wǎng)，第6章介紹接人網(wǎng)技術。本教材計劃學時為64課時?！　”緯牡?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。朱月秀老師擔任本書的主編，周玨老師為本書的副主編，朱月秀老師負責全書的統(tǒng)稿工作。上海同濟大學天華學院陶亞雄博士主審了全書?！　¤b于編者水平有限，加之時間倉促，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知識，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)的基本知識和基本原理，又介紹新技術、新發(fā)展和新成果。重點講述了衛(wèi)星通信、光纖通信和移動通信，對業(yè)務通信網(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背景，通過本教材的學習，都能建立完整的通信概念，理解當代應用最廣泛的通信系統(tǒng)的工作原理并掌握其組成結構?！　”緯梢宰鳛楦呗毟邔Ｍㄐ艑I(yè)的專業(yè)基礎課教材，也可以作為高職高專電子、計算機等其它專業(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)于浙江大學信電系電子物理專業(yè)。先后擔任過《單片機原理及應用》、《C語言程序設計》、《數(shù)字電子技術》、《通信原理》、《現(xiàn)代通信技術基礎》等課程的教學，曾獲“溫州市先進教育工作者”稱號。主持或參加市級、校級科研教研項目多項，其中一項獲溫州市科技進步二等獎。發(fā)表論文10多篇，主編《現(xiàn)代通信技術》、《單片機原理與應用》教材，其中《現(xiàn)代通信技術》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 通信基礎知識 　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 二進制振幅鍵控（2ASK，Amplitude Shift Keying） 　1.5.2 二進制頻移鍵控（2FSK，F(xiàn)requency Shift Keying） 　1.5.3 二進制相移鍵控（2PSK，Phase Shift Keying） 　1.5.4 二進制差分相移鍵控（2DPSK，Differential Phase Shift Keying） 　1.6 復用技術 　1.6.1 頻分復用技術（FDM，F(xiàn)requency Division Multiplexing） 　1.6.2 時分復用技術（TDM，Time Division Multiplexing） 　習題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 　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 　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)星的運動軌道和衛(wèi)星的發(fā)射 　2.2.3 通信衛(wèi)星的覆蓋 　2.2.4 靜止衛(wèi)星的設置及觀察參數(shù)的計算 　2.2.5 通信衛(wèi)星的組成 　2.2.6 通信衛(wèi)星的技術指標 　2.3 衛(wèi)星通信的多址技術 　2.3.1 多址方式概述 　2.3.2 頻分多址（FDMA）方式 　2.3.3 時分多址（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 　2.5.4 VSAT網(wǎng)絡結構及組網(wǎng)形式 　2.5.5 VSAT系統(tǒng)的工作頻段 　2.5.6 VSAT網(wǎng)絡體系結構 　2.5.7 VSAT數(shù)據(jù)網(wǎng)多址協(xié)議 　習題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 　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 光纖的結構及其分類 　3.2.2 光纖的導光原理 　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 　3.3 光源和光電檢測器 　3.3.1 光源 　3.3.2 半導體光電檢測器 　3.4 光纖通信系統(tǒng) 　3.4.1 光發(fā)射機 　3.4.2 光接收機 　3.4.3 光中繼器 　3.5 光的波分復用 　3.5.1 光波分復用系統(tǒng)的結構 　3.5.2 光波分復用的主要特點 　3.5.3 密集波分復用技術 　習題3 第4章 移動通信 　4.1 移動通信概述 　4.1.1 移動通信的特點 　4.1.2 移動通信的分類 　4.1.3 移動通信的工作方式 　4.1.4 移動通信的工作頻段 　4.1.5 移動通信系統(tǒng)的組成 　4.2 移動通信系統(tǒng)的組網(wǎng)技術 　4.2.1 大區(qū)制移動通信網(wǎng) 　4.2.2 小區(qū)制移動通信網(wǎng) 　4.2.3 信道配置 　4.2.4 信令 　4.3 GSM移動通信系統(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)絡結構 　4.3.4 編號方式與頻率配置 　4.3.5 GSM系統(tǒng)移動管理 　4.3.6 路由選擇 　4.4 CDMA移動通信系統(tǒng) 　4.4.1 概述 　4.4.2 擴頻通信原理 　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)結構 　4.5 第三代移動通信系統(tǒng) 　4.5.1 概述 　4.5.2 第三代移動通信的網(wǎng)絡標準 　4.5.3 WCDMA移動通信系統(tǒng)概述 　4.5.4 CDMA2000移動通信系統(tǒng)概述 　4.5.5 TD?SCDMA技術 　習題4 第5章 通信業(yè)務網(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)絡結構 　5.2.3 編號計劃 　5.3 有線電視網(wǎng) 　5.3.1 有線電視系統(tǒng)的組成 　5.3.2 前端設備 　5.3.3 信號傳輸與網(wǎng)絡分配 　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)字機頂盒 　5.3.7 有線通信電視的新發(fā)展——CATV與ISDN的結合 　5.4 寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(B?ISDN) 　5.4.1 B?ISDN業(yè)務的特性及信息傳遞方式 　5.4.2 ATM技術原理 　5.4.3 B?ISDN/ATM的網(wǎng)絡分層結構 　5.4.4 B?ISDN/ATM的用戶/網(wǎng)絡接口 　5.4.5 ATM網(wǎng)組成 　5.4.6 寬帶通信網(wǎng)的業(yè)務 　5.4.7 寬帶信息網(wǎng)絡建設實例——上海寬帶信息網(wǎng) 　習題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 　6.1.3 接入網(wǎng)的結構功能 　6.1.4 接入網(wǎng)的拓撲結構 　6.1.5 接入網(wǎng)的綜合業(yè)務 　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 　6.3.1 不對稱數(shù)字用戶線（ADSL）接入技術 　6.3.2 甚高速數(shù)字用戶線（VDSL）接入技術 　6.4 混合光纖/同軸電纜接入網(wǎng)技術 　6.4.1 HFC的網(wǎng)絡結構 　6.4.2 HFC的頻譜 　6.4.3 Cable Modem 　6.4.4 Cable Modem的系統(tǒng)結構 　6.5 光纖接入網(wǎng)技術 　6.5.1 光纖接入網(wǎng)的基本概念 　6.5.2 光纖接入網(wǎng)的功能結構 　6.5.3 FTTx+LAN接入方式 　6.6 無線接入網(wǎng)技術 　6.6.1 無線接入技術概述 　6.6.2 本地多點分配業(yè)務系統(tǒng)（LMDS） 　6.6.3 無線局域網(wǎng)（WLAN）接入技術 　習題6 參考文獻

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)，各結點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。這種結構的最大優(yōu)點是接續(xù)質(zhì)量高，網(wǎng)絡的穩(wěn)定性好。但當用戶數(shù)量較大時，通信鏈路數(shù)將很大，因而網(wǎng)絡投資費用很高。如果通信業(yè)務量不是很大的話，經(jīng)濟性會很差?！　?.星型網(wǎng)　　見圖1.11（b）所示。星型網(wǎng)中，各結點都通過轉(zhuǎn)接中心進行連接，N個用戶需要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)接設備。由于各用戶之間的通信都要通過轉(zhuǎn)接點，通信的接續(xù)質(zhì)量和穩(wěn)定性會受到一定的影響，尤其當轉(zhuǎn)接設備發(fā)生故障時，可能會造成整個網(wǎng)內(nèi)的通信癱瘓。　　實用的星型網(wǎng)可以是多層次的，這種結構有時也稱為樹型結構，長途電話系統(tǒng)就采用這種結構?！　?.環(huán)型網(wǎng)　　見圖1.11（c）所示。環(huán)型網(wǎng)的拓撲結構為一封閉環(huán)形，各結點通過中繼器接入網(wǎng)內(nèi)，各中繼器由點到點鏈路首尾連接，信號單向沿環(huán)路逐點傳送。環(huán)型網(wǎng)的主要優(yōu)點是通信鏈路短，初始安裝比較容易，故障的診斷比較準確，十分適用于光纖傳輸介質(zhì)。但其可靠性差，可擴充性和靈活性也較其他網(wǎng)絡差?！　?.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)，各結點都通過相應的硬件接口連接到總線上，信號沿總線進行廣播式傳送?？偩€型網(wǎng)的主要優(yōu)點是通信鏈路短，安裝容易，可靠性高并易于擴充。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)在計算機通信中應用較多，在這兩種網(wǎng)中，一般傳輸?shù)男畔⑺俾瘦^高。它要求各結點或總線終端結點由較強的信息識別和處理能力?！　?.1.5.2通信網(wǎng)的基本構成　　從通信網(wǎng)的基本結構可以看出，通信網(wǎng)主要由終端設備、通信鏈路和轉(zhuǎn)接交換設備三部分構成。終端設備是通信網(wǎng)中的源點和終點，它除對應于一般通信系統(tǒng)模型中的信源和信宿外，還包括部分發(fā)送設備和接收設備。通信鏈路是網(wǎng)絡結點的傳輸媒介，是信息的傳輸通道，它除對應于通信系統(tǒng)模型中的信道外，也還包括部分發(fā)送設備和接收設備。轉(zhuǎn)接交換設備是現(xiàn)代通信網(wǎng)的核心，它的基本功能是完成接人交換結點鏈路的匯集、轉(zhuǎn)接、接續(xù)和分配。目前廣泛使用的轉(zhuǎn)接交換設備有電話網(wǎng)中的電路交換和計算機網(wǎng)中的分組交換等。

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