《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);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;第6章講述移動通信系統(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)(如計算機工程類、管理工程類、機械類、化工類、經(jīng)濟類等)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,為人類文明和社會生活帶來了巨大的變化,現(xiàn)代社會也成為信息化社會,為了適應(yīng)信息時代發(fā)展的要求,有必要了解和掌握現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ)知識和發(fā)展趨勢,通信技術(shù)因此成為高等院校各個相關(guān)專業(yè)必備知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分之一。
對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,很難深入去進行學(xué)習(xí),加上不了解常見的通信專業(yè)術(shù)語,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)和各類先進的通信技術(shù)來組織編寫新的通信技術(shù)教材,同時要兼顧非通信專業(yè)的理工科學(xué)生的特點,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,針對非通信專業(yè)的理工科學(xué)生的特點和通信技術(shù)知識的發(fā)展,結(jié)合自己多年的教學(xué)經(jīng)驗編寫而成。
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,其總體目標是通過對“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,重點強調(diào)了編碼、統(tǒng)計等數(shù)學(xué)知識在通信中的應(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的同時,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)生的知識面。
本教材的主要特點有以下三點:
(1)強調(diào)數(shù)學(xué)知識在通信中的應(yīng)用,不僅使讀者了解通信技術(shù),同時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)的興趣和原動力。
(2)突出通信技術(shù)的現(xiàn)代特點,當前通信技術(shù)迅猛發(fā)展,本教材將本學(xué)科最先進的通信技術(shù)直接反映到教材中去,如移動通信技術(shù)、3G通信技術(shù)等,從而拓寬學(xué)生的知識面。
(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)在實際中的應(yīng)用,采用案例和生動活潑的事實解釋某些抽象的術(shù)語,并借助于當今大學(xué)生常見的通信業(yè)務(wù)來理解通信技術(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
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)的主要研究內(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)計基礎(chǔ)
1.6.1 概率的定義
1.6.2 概率的運算法則
1.6.3 ——維隨機變量及其分布函數(shù)
1.6.4 隨機過程
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
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
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
3.5 微波傳播特性與微波線路設(shè)計
3.5.1 微波的傳播特性
3.5.2 微波線路設(shè)計
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
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
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)星通信在實際當中的應(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
5.3.2 光發(fā)送機與光接收機
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
5.5 光纖的發(fā)展趨勢
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 移動通信系統(tǒng)
6.1 移動通信系統(tǒng)概述
6.1.1 移動通信的概念
6.1.2 移動通信的特點
6.1.3 移動通信的工作方式
6.1.4 移動通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)
6.2 移動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 時延擴展與相干帶寬
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
1.通信的基本含義
人類社會建立在信息交流的基礎(chǔ)上,通信是推動人類社會文明、進步與發(fā)展的巨大動力。從遠古時代到現(xiàn)代文明社會,人類社會的各種活動與通信密切相關(guān),特別是當今世界已進入信息時代,通信已滲透到社會各個領(lǐng)域,通信產(chǎn)品隨處可見。通信已成為現(xiàn)代文明的標志之一,對人們?nèi)粘I詈蜕鐣顒蛹鞍l(fā)展起著日益重要的作用。
一般來說,通信是指從一地向另一地進行消息的有效傳遞。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;兩個人之間的對話,是利用聲音來傳遞消息;古代的“消息樹”、“烽火臺”和現(xiàn)代仍使用的“信號燈”等,則是利用光的方式來傳遞消息。
通信的目的是傳遞消息,消息具有不同的形式,如語言、文字、數(shù)據(jù)、圖像、符號等。隨著社會的發(fā)展,消息的種類越來越多,人們對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來進行的,如紅綠燈信號、狼煙、電壓、電流信號等。信號是消息的載荷者。在各種各樣的通信方式中,利用“電信號”來承載消息的通信方法稱為電通信,這種通信具有迅速、準確、可靠等特點,而且?guī)缀醪皇軙r間、地點、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,不妨對通信重新定義:利用電子等技術(shù)手段,借助電信號(含光信號)實現(xiàn)從一地向另一地進行消息的有效傳遞稱為通信。
通信從本質(zhì)上講就是實現(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、高效率地進行傳輸,同時還在傳輸過程中將無用信息和有害信息抑制掉。當今的通信不僅要有效地傳遞信息,而且還要有存儲、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。