《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。
《現(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。
通信技術(shù)迅猛發(fā)展,為人類文明和社會(huì)生活帶來(lái)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(lái)說(shuō),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(jiàn)的通信專業(yè)術(shù)語(yǔ),學(xué)習(xí)起來(lái)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(méi)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(lái)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。
本教材正是為了適應(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(guò)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(guò)舉例將許多通信中的問(wèn)題揭示出來(lái)對(duì)應(yīng)數(shù)學(xué)模型的問(wèn)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):
(1)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。
(2)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。
(3)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(jiàn)的通信業(yè)務(wù)來(lái)理解通信技術(shù)。
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(guò)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(wú)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(wú)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(wèn)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(wú)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)
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(jiàn)。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。
一般來(lái)說(shuō),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(lái)傳遞消息;兩個(gè)人之間的對(duì)話,是利用聲音來(lái)傳遞消息;古代的“消息樹(shù)”、“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(lái)傳遞消息。
通信的目的是傳遞消息,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(lái)越多,人們對(duì)傳遞消息的要求和手段也越來(lái)越高。通信中消息的傳送是通過(guò)信號(hào)來(lái)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(lái)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(shuō)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。
通信從本質(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(wú)失真、高效率地進(jìn)行傳輸,同時(shí)還在傳輸過(guò)程中將無(wú)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(guò)程的技術(shù)系統(tǒng)的總稱。