第一篇：通信系統(tǒng)概論的總結

3G全稱“第三代移動通信”，相比2G（第二代移動通信）是通信技術的進步。3G可以達到更高的網(wǎng)絡速率，從而使得更多的互聯(lián)網(wǎng)應用可以在手機上實現(xiàn)，比如手機上網(wǎng)，視頻聊天，多媒體下載等等。

還有中國移動目前正在實驗的4G（TDD-LTE）網(wǎng)絡，帶寬可達到100M。3g手機和2g手機的區(qū)別就在于手機支持的網(wǎng)絡不一樣，3G手機可獲得更高的互聯(lián)網(wǎng)速度。

均衡技術：理論和實踐證明，在數(shù)字通信系統(tǒng)中插入一種可調濾波器可以校正和補償系統(tǒng)特性，減少碼間干擾的影響。這種起補償作用的濾波器稱為均衡器。

均衡技術-基本原理

均衡器通常是用濾波器來實現(xiàn)的，使用濾波器來補償失真的脈沖，判決器得到的解調輸出樣本，是經(jīng)過均衡器修正過的或者清除了碼間干擾之后的樣本。自適應均 衡器直接從傳輸?shù)膶嶋H數(shù)字信號中根據(jù)某種算法不斷調整增益，因而能適應信道的隨機變化，使均衡器總是保持最佳的狀態(tài)，從而有更好的失真補償性能。

均衡技術 分類： 標簽：技術

內(nèi)容摘要：均 衡技術是指在數(shù)字通信系統(tǒng)中，由于多徑傳輸、信道衰落等影響，在接收端會產(chǎn)生嚴重的碼間干擾（Inter Symbol Interference，簡稱ISI），增大誤碼率。為了克服碼間干擾，提高通信系統(tǒng)的性能，在接收端需采用均衡技術。均衡是指對信道特性的均衡，即接 收端的均衡器產(chǎn)生與信道特性相反的特性，用來減小或消除因信道的時變多徑傳播特性引起的碼間干擾。

：

擴頻

英文名稱：

frequency spread

定義：

利用與信息無關的偽隨機碼，以調制方法將已調制信號的頻譜寬度擴展得比原調制信號的帶寬寬得多的過程。例如：跳頻、混合擴頻、直接序列擴頻。：

交織

英文名稱：

interleaving

定義：

將一個序列的部分項插入另外一個或多個序列的部分項中，并使各序列都能保持自身一致性的過程。

中文名稱：

差錯控制編碼

英文名稱：

error control coding;ECC

定義：

采用檢錯或糾錯技術的編碼。

分集技術（百度百科）根據(jù)信號論原理，若有其他衰減程度的原發(fā)送信號副本提供給接收機，則有助于接收信號的正確判決。這種通過提供傳送信號多個副本來提高接收信號正確判決率的 方法被稱為分集。分集技術是用來補償衰落信道損耗的，它通常利用無線傳播環(huán)境中同一信號的獨立樣本之間不相關的特點，使用一定的信號合并技術改善接收信 號，來抵抗衰落引起的不良影響?？臻g分集手段可以克服空間選擇性衰落，但是分集接收機之間的距離要滿足大于3倍波長的基本條件。

分集技術:是指通過查找和利用自然界無線傳播環(huán)境中獨立的（至少是高度不相關的）多徑信號來實現(xiàn)，簡單的說，如果一條無線傳播路徑中經(jīng)歷了深度衰落，而另一 條相對獨立的路徑中可能仍包含著較強的信號，因此可以在多個信號中選擇兩個或更多的信號進行合并，這樣可以同時提高接收端的瞬時信噪比和平均信噪比，一般 可提高20dB到30dB。分集技術是移動通信的一種抗衰落技術，是一種用相對較低廉的投資就可以大幅度的改進無線鏈路性能的強有力的接收技術。分集技術 就是利用兩個或更多的不相關信號進行處理，不相關信號的采集可以通過空域、時域和頻域三種方式實現(xiàn)

MIMO

維基百科，自由的百科全書

多輸入多輸出（Multi-input Multi-output;MIMO）是一種用來描述多天線無線通信系統(tǒng)的抽象數(shù)學模型，能利用發(fā)射端的多個天線各自獨立發(fā)送信號，同時在接收端用多個天線接收并恢復原信息。該技術最早是由馬可尼于1908年提出的，他利用多天線來抑制信道衰落（fading）。根據(jù)收發(fā)兩端天線數(shù)量，相對于普通的單輸入單輸出系統(tǒng)（Single-Input Single-Output，SISO），MIMO 此類多天線技術尚包含早期所謂的“智慧型天線”，亦即單輸入多輸出系統(tǒng)

（Single-Input Multi-Output，SIMO）和多輸入單輸出系統(tǒng)（Multiple-Input Single-Output，MISO）。

由于 MIMO 可以在不需要增加帶寬或總發(fā)送功率耗損（transmit power

expenditure）的情況下大幅地增加系統(tǒng)的資料吞吐量（throughput）及傳送距離，使得此技術于近幾年受到許多矚目。MIMO 的核心概念為利用多根發(fā)射天線

與多根接收天線所提供之空間自由度來有效提升無線通信系統(tǒng)之頻譜效率，以提升傳輸速率并改善通信品質。

一、什么是差錯控制編碼及為什么引入差錯控制編碼？

在實際信道上傳輸數(shù)字信號時，由于信道傳輸特性不理想及加性噪聲的影響，接收端所收到的數(shù)字信號不可避免地會發(fā)生錯誤。為了在已知信噪比情況下達到一定的誤比特率指標，首先應該合理設計基帶信號，選擇調制解調方式，采用時域、頻域均衡，使誤比特率盡可能降低。但若誤比特率仍不能滿足要求，則必須采用信道編碼（即差錯控制編碼），將誤比特率進一步降低，以滿足系統(tǒng)指標要求。

隨著差錯控制編碼理論的完善和數(shù)字電路技術的發(fā)展，信道編碼已經(jīng)成功地應用于各種通信系統(tǒng)中，并且在計算機、磁記錄與存儲中也得到日益廣泛的應用。差錯控制編碼的基本思路：在發(fā)送端將被傳輸?shù)男畔⒏缴弦恍┍O(jiān)督碼元，這些多余的碼元與信息碼元之間以某種確定的規(guī)則相互關聯(lián)（約束）。接收端按照既定的規(guī)則校驗信息碼元與監(jiān)督碼元之間的關系，一旦傳輸發(fā)生差錯，則信息碼元與監(jiān)督碼元的關系就受到破壞，從而接收端可以發(fā)現(xiàn)錯誤乃至糾正錯誤。研究各種編碼和譯碼方法是差錯控制編碼所要解決的問題。

第二篇：通信系統(tǒng)總結

1.通信的定義：是指由一地向另一地進行消息的有效傳遞。

利用電子等技術手段，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。

? 古代：烽火臺、驛站。近代：雞毛信、消息樹?，F(xiàn)代：電話、廣播、電視

通信的目的:傳遞消息，消息具有不同的形式，例如：語言、文字、數(shù)據(jù)、圖像、符號

通信是信號與系統(tǒng)的集合2.通信系統(tǒng)的一般模型

發(fā)送設備：將信源和信道匹配起來，即將信源產(chǎn)生的原始電信號（基帶信號）變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘枴?/p>

信道：信號傳輸?shù)耐ǖ馈?/p>

噪聲源：是信道中的所有噪聲以及分散在通信系統(tǒng)中其它各處噪聲的集合。

接收設備：從帶有干擾的接收信號中恢復出相應的原始電信號。(進行解調、譯碼、解碼等)

信宿：將復原的原始電信號轉換成相應的消息。3.數(shù)字通信的主要優(yōu)點

（1）抗干擾能力強；（2）差錯可控；（3）易加密；（4）易于與現(xiàn)代技術相結合。

亟待解決的問題（1）提高頻帶利用率 ；（2）簡化系統(tǒng)設備結構。

4.按消息傳送的方向與時間分 :通信方式可分為單工通信、半雙工通信及全雙工通信三種

5.有效性和可靠性是評價通信系統(tǒng)優(yōu)劣的主要性能指標。

對于模擬通信來說，系統(tǒng)的有效性和可靠性具體可用系統(tǒng)頻帶利用率和輸出信噪比（或均方誤差）來衡量；對于數(shù)字通信系統(tǒng)而言，系統(tǒng)的可靠性和有效性具體可用誤碼率和傳輸速率來衡量。

6.信息量 I 和消息出現(xiàn)概率P(x)的關系為：

7.二進制等概時，每個符號的信息量相等，為1bit。

8.信息源的熵： ??P(x1)log2P(x1)?P(x2)log2P(x2)??P(xn)log2P(xn)n ??P(xi)log2P(xi)?bit符號?

i?

1RB?b當信源中每個符號獨立等概出現(xiàn)時,信息源的熵為最大值.9.碼元速率RB :碼元速率與信號的進制數(shù)無關，只與碼元寬度有關.單位：B(Tb為碼元寬度)

10.信息傳輸速率Rb: 信息量與信號進制數(shù)N有關，因此，也與N有關.單位：比特/秒(bit/s)? Rb2?RB2?log22?RB

2RbN?RBN?log2N

11.信道可大體分成：狹義信道和廣義信道。

狹義信道 :僅指傳輸媒介，它包括有線信道和無線信道。廣義信道:不但包括傳輸媒介，還可能包括有關的器件(饋線、天線、調制/解調器、編碼/譯碼器)。通常分成:調制信道和編碼信道。

12.恒參信道特征： k(t)~t不變或慢變。對信號傳輸?shù)挠绊懯枪潭ú蛔兊幕蛘呤亲兓瘶O為緩慢。恒參信道模型：因而可以等效為一個線性時不變網(wǎng)絡

13.信道的相位-頻率特性或群遲延-頻率特性,對于傳輸數(shù)字信號，會引起嚴重的碼間串擾。減小相位-頻率畸變的措施：采取相位均衡技術補償群遲延畸變

14.隨參信道傳輸媒質的特點：（1）信號的衰耗隨時間隨機變化；（2）信號傳輸?shù)臅r延隨時間隨機變化；

1（3）多徑傳播。Bc?15.相鄰兩個零點之間的頻率間隔為：? m這個頻率間隔通常稱為多徑傳播信道的相關帶寬。

工程設計中，通常選擇信號帶寬為相關帶寬的1/5～1/3。

16.白噪聲是指它的功率譜密度函數(shù)在整個頻域內(nèi)是常數(shù)，即服從均勻分布。高斯白噪聲是指噪聲的概率密度函數(shù)滿足正態(tài)分布統(tǒng)計特性，同時它的功率譜密度函數(shù)是常數(shù)的一類噪聲。17.信道容量：信道無差錯傳輸信息的最大信息速率為信道容量，記之為C。信道可以分為：離散信道（編碼信道）和連續(xù)信道（調制信道）。18.香農(nóng)公式

假設連續(xù)信道的加性高斯白噪聲功率為N（W），信道的帶寬為B（Hz），信號功率為S（W），則該信道的信道容量為 :

19.輸出信噪比不是按比例地隨著輸入信噪比下降，而是急劇惡化。通常把這種現(xiàn)象稱為門限效應。開始

出現(xiàn)門限效應的輸入信噪比稱為門限值。

20.AM信號是帶有載波的雙邊帶信號，它的帶寬為基帶信號帶寬的兩倍，即

B?2B?2fAMmH●包絡檢波不發(fā)生失真條件 A?m(t)?00

21.角度調制（非線性調制）分為：頻率調制和相位調制。

頻率調制：載波的幅度保持不變，載波的頻率隨基帶信號變化；相位調制：載波的幅度保持不變，載波的相位隨基帶信號變化的調制方式。

調頻（FM）與調相（PM）并無本質區(qū)別，兩者之間可以互換。22.卡森公式：（大于n=mf＋1次的邊頻分量，其幅度小于未調載波幅度的10％）

B?2(mf?1)fm?2(?f?fm)FM

23.有三種基本的多路復用方式：頻分復用（FDM）、時分復用（TDM）與碼分復用（CDM）。頻分復用（FDM）的目的：提高頻帶利用率。

頻分復用：按頻率區(qū)分信號的方法；時分復用：按時間區(qū)分信號的方法；

24.AMI碼規(guī)則：是單極性方式的變形，即把單極性方式中的“0”碼仍與零電平對應，而“1”碼對應發(fā)送極性交替的正、負電平。

25.HDB3碼：1）無直流分量、低頻分量??；2）連0串不會超過3個，對定時信號的恢復十分有利；3）編碼復雜，譯碼簡單。代價：三電平。例如：

（a）代碼：01000011 00000101（b）AMI碼： 0 +10000-1+1 00000-1 0+1（c）加V：0 +1000 V+-1+1 0 00V-0-1 0+1（d）加補信碼 0 +100 0V+-1+100 V-0-1 0+1

（e）調整0 +100 0V+-1+100 V-0 +1 0-1（f）HDB3：0 +100 0 +1-1+1-1 0 0-1 0 +1 0-1 26.碼間串擾的消除 ：

kb0

k?j

對系統(tǒng)還要求適當衰減快一些，即尾巴不要拖得太長。27.頻帶利用率是指碼元速率和帶寬的比值： ??RB/B輸入序列若以的碼元速率1/Tb進行無碼間串擾傳輸時，所需的最小傳輸帶寬為1/2Tb（Hz）,通常稱1/2Tb為奈奎斯特帶寬。

28.數(shù)字幅度調制又稱幅度鍵控（ASK），二進制幅度鍵控記作2ASK。

2ASK是利用代表數(shù)字信息“0”或“1”的基帶矩形脈沖去鍵控一個連續(xù)的載波，使載波時斷時續(xù)地輸出。有載波輸出時表示發(fā)送“1”，無載波輸出時表示發(fā)送“0” 29.數(shù)字頻率調制又稱頻移鍵控（FSK），是用載波的頻率不同來傳送數(shù)字消息，即用所傳送的數(shù)字消息控制載波的頻率。二進制頻移鍵控記作2FSK，此時 “1”－－ f1“0”－－ f2 30.一路2FSK視為兩路2ASK信號的合成。

?ah[(j?k)T

?t]?0

模擬信號的數(shù)字傳輸

圖6-1 模擬信號的數(shù)字傳輸

模擬信號→抽樣→量化利用M進制PAM直接進行傳輸編碼→PCM信號進行傳輸 31.13折線碼位的安排

設:C1C2 C3 C4C5 C6 C7 C8（1）極性碼：C1

極性碼段落碼(8段)段內(nèi)碼(16級)C1=0---輸入信號負極性（3象限）C1=1---輸入信號正極性（1象限）（2）段落碼：C2 C3 C48個狀態(tài)分別代表8個落的起點電平32.插入導頻法（外同步法）：在發(fā)送有用信號的同時，在適當?shù)念l率位置上插入一個或多個稱作載頻的正弦波，接收端由導頻提取載波；●直接法（自同步法）：不專門發(fā)送導頻，在接收端直接從發(fā)送信號中提取載波。33.均勻量化： 把抽樣信號值域等幅分割的量化過程稱為均勻量化

非均勻量化：好處： ●改善了小信號時的量化信噪比； ●輸入信號具有非均勻分布的 pdf 時(實際中，小信號出現(xiàn)的概率大），可得到較高的平均信號量化噪聲功率比。

實現(xiàn)方法：將抽樣值先壓縮，再進行均勻量化。在收端，相應地加有擴張器。34.數(shù)字幅度調制－－幅度鍵控（ASK）；數(shù)字頻率調制－－頻移鍵控（FSK）；

erfcr

1e?r

erfcr21rerfc22

1r

erfc24

12r

r??1

r

e?r

12?r

e?r/2

r

e?r/4

1?r

e2

2/Tb

?

2/Tb

1?r/2e2

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2Tb

1?r/4e2

2/Tb

*Ub?0*

Ub?0

P(1)?P(0)

*

Ub?a/2

第三篇：通信概論的總結

通信概論的總結

第一章：（寫模型）

傳遞信息的過程就叫做通信.為什么調制？

頻譜搬移；實現(xiàn)信道復用；提高抗干擾能力；便于遠距離傳輸

連續(xù)調制系統(tǒng)：振幅調制(AM)系統(tǒng)、頻率調制(FM)系統(tǒng)、相位調制(PM)系統(tǒng) 調幅ASK 調頻FSK 調相PSK

數(shù)字通信的優(yōu)點：1抗干擾能力強2易于保密3靈活性高4設備簡單經(jīng)濟5便于集成； 缺點：占用較寬信道頻帶

數(shù)據(jù)通信（信源本身發(fā)出的就是數(shù)字形式的消息）有效性：在給定信道內(nèi)所傳送信息量的大小。

衡量通信系統(tǒng)有效性的指標：模擬：有效傳輸頻帶；數(shù)字：信息傳輸速率 Rb（單位：bit/s）

可靠性：在給定信道內(nèi)接收到的信息的可靠程度?？煽啃灾笜?模擬：輸出信噪比;數(shù)字：誤碼率。

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)主要區(qū)別：無需經(jīng)過模／數(shù)轉換，只需考慮對信源進行壓縮編碼以降低信源的冗余度，提高有效性。

國際標準化組織（ISO）：國際電信聯(lián)盟ITU，國際電信聯(lián)盟—電信標準部ITU-T，電氣與電子工程師協(xié)會IEEE，歐洲計算機制造商協(xié)會ECMA，美國國家標準學會ANSl，電子工業(yè)協(xié)會EIA 通信網(wǎng)，就是在一定范圍內(nèi)以終端設備和交換設備為點，以傳輸鏈路為線，按一定順序點線相連形成的有機組合的系統(tǒng)，它可以完成多個對多個用戶間的通信。

基本要素：終端設備、傳輸鏈路、交換設備（核心）。

發(fā)展動向：業(yè)務數(shù)據(jù)化和網(wǎng)絡綜合化；網(wǎng)絡寬帶化；網(wǎng)絡個人化和智能化；網(wǎng)絡光纖化。拓撲結構：

星形：結構簡單、建網(wǎng)容易、易于管理。缺點：中心處理機負載過重，當其發(fā)生故障時會導致全網(wǎng)癱瘓；線路利用率低。

樹型網(wǎng):：節(jié)省線路、成本較低、易于擴展；多用于有線電視網(wǎng)。缺點：對高層節(jié)點和鏈路的要求較高。分布式：當任意一條線路故障時，通信可轉經(jīng)其他鏈路完成，可靠性較高，且網(wǎng)絡易于擴充；缺點：網(wǎng)絡控制機構復雜，線路增多使成本增加。

環(huán)形，總線型：結構簡單，擴展方便。復合型：提高了網(wǎng)絡的可靠性，又節(jié)省了鏈路。信號概念：帶有消息的電壓或電流就是電信號。

分類：模擬信號:參數(shù)（幅度、頻率或相位）隨消息連續(xù)變化的信號。數(shù)字信號:在時間上和幅度上均取有限離散數(shù)值的電信號。

多進制數(shù)字信號系統(tǒng)，可靠性：進制越多，級差越小（四進制的為A/3），抗干擾能力越差。有效性：進制愈多，每個符號所攜帶的信息量越大。

基帶信號：頻譜從零頻開始的信號?；鶐诺溃号c基帶信號頻譜相適應的信道。

基帶傳輸：將基帶信號直接在信道中傳輸（傳編碼）。

頻帶傳輸：借助正弦波，先將基帶信號的頻譜搬移（即調制），變?yōu)榫€路允許的某一頻帶范圍內(nèi)的信號，然后再傳輸。

信號波形與碼型的設計原則：1頻譜中不存在直流成分或沒有基線漂移2具有一定的抗干擾能力（可進行不中斷業(yè)務的誤碼檢測）3便于時鐘信號的提取4不受信源統(tǒng)計特性的影響5碼型變換設備簡單，易于實現(xiàn)

調制：利用調制信號（攜帶有信息的數(shù)字基帶信號）改變高頻震蕩載波的某一個或幾個參量的波形變換過程。

調制的方式：幅移鍵控（ASK），頻移鍵控，相移鍵控，相對相移鍵控（DPSK）常用通信媒體：明線、雙絞線（將一對絕緣線扭絞在一起，任意擰成螺旋形以減少對外部干擾和串音的敏感 STP非屏蔽雙絞線，目前最常用的是5類UTP雙絞線）、同軸電纜、波導、光纖、微波無線電、衛(wèi)星通信。

（下面寫各種碼型）基帶信號的碼型：二元碼：單極不歸零碼（NRZ碼）單極歸零碼（RZ碼）雙極性不歸零碼差分編碼 雙相脈沖編碼（曼徹斯特編碼 三元碼：雙極性歸零碼，傳號交替反轉碼（AMI碼）n階高密度雙極性碼（HDBn碼）

通信方式：

單工通信含義：在兩個通信設備間，信息只能沿著一個方向被傳輸，即在通信設備的雙方中，一方只能設置發(fā)送設備，而另一方只能為接收設備。半雙工通信：在兩通信設備間的信息交換可以雙向進行，但不能同時，即在同一時間內(nèi)僅能使信息在一個方向上傳輸。

全雙工通信：同時可在兩通信設備間進行兩個方向上的信息傳輸

復用：用一對傳輸線傳送幾路或多路信息的方法（典型方法：頻分多路復用和時分多路復用）。

協(xié)議：為進行網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定。接口：兩個分開的系統(tǒng)、設備或部件進行通信時數(shù)據(jù)流要穿過的界面。

開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI/RM）：從上到下：應用層：提供網(wǎng)絡服務，提供與用戶應用進程的接口；表示層：提供不同信息格式和編碼轉換，數(shù)據(jù)壓縮、加密、表示等；會話層：提供進程之間會話的管理和同步，操作系統(tǒng)/應用訪問調度；傳輸層：提供端到端的可靠的透明數(shù)據(jù)傳輸、差錯控制、流量控制等；網(wǎng)絡層：提供路由選擇、流控、擁塞控制、網(wǎng)絡互連，選擇服務質量；數(shù)據(jù)鏈路層：提供點到點鏈路上可靠數(shù)據(jù)傳輸，差錯控制，流量控制；物理層：提供比特傳送的物理通道，包括機械、電氣、功能和規(guī)程特性。

TCP/IP 四層體系結構（應用、運輸、網(wǎng)際層、網(wǎng)絡接口層）五層協(xié)議體系結構（二者結合）。OSI 與 TCP/IP體系結構的比較 ：

共同點：均采用協(xié)議分層方法，協(xié)議層次功能大體相等，均可解決異構網(wǎng)的互連，均提供面向連接和無連接的兩種通信服務機制，均基于一種協(xié)議集的概念。不同：層數(shù)和層間調用關系不同。對可靠性的強調不同。市場應用和支持不同。

第二章：

編碼：用數(shù)字信號承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)。調制：用模擬信號承載數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)。

脈沖編碼調制技術三個步驟：采樣(按一定時間間隔對語音信號進行采樣)、量化（將抽樣后時間離散、幅值連續(xù)的信號樣值幅度分層，用不連續(xù)的有限個值來近似代替無限個值的過程）、編碼。

PCM：脈沖調制信號。數(shù)據(jù)率：8000次/秒*8bit=64Kb/s 每路PCM信號的速率為64000bps

時分多路復用（利用各路信號占用時間有限的特點，在信道上的不同時隙分別傳輸各路信號）

與同步技術；位同步：要求收、發(fā)端的時鐘頻率完全一致，達到同頻同相。幀同步（在時分復用中使用的主要同步措施）：使接收端與發(fā)送端以幀為單位對齊，以區(qū)分屬于不同話路的信號。

E1速率（每125us即1/8000為一個時間片，每時間片分為32個通道，供32個用戶輪流使用）=(32x8bit)×8000= 2.048 Mb/s

數(shù)字復接的含義：通過數(shù)字復接技術把PCM數(shù)字信號由低次群逐級合成為高次群以適應在高速線路中傳輸。第三章：

為什么要進行交換？為保證任意兩個用戶間都能通話，每兩個用戶用一對線路連起來。程控數(shù)字交換的特點

1、關鍵特征：采用數(shù)字交換網(wǎng)絡，網(wǎng)中傳送與交換的是數(shù)字信息

2、主要任務：實現(xiàn)用戶間話路的接續(xù)

3、基本構成：控制設備（CPU+存儲器+I/O設備）話路設備（用戶線接口電路+交換網(wǎng)絡+中繼線接口電路）

4、交換方式：時隙交換：時隙內(nèi)容的搬移，可提高出入線時隙數(shù)實現(xiàn)擴展容量，適于容量小的變換；復用線交換：多條輸入/輸出復用線，空分復用+時分復用，適于容量大的交換網(wǎng)絡。

信令的概念：在通信網(wǎng)中，把用戶與設備、設備與設備以及設備與用戶之間為建立通道和拆除通道而傳遞的信號以及用于管理、維護和統(tǒng)計等方面信息統(tǒng)稱為信令。

信令分類：按工作區(qū)域劃分：用戶線信令、局間信令；按傳遞方向劃分：前向信令、后向信令；按功能劃分：監(jiān)視信令、選擇信令和維護管理信令；按傳遞路徑劃分：隨路信令、公共信道信令。

隨路信令(CAS)（HDB3碼）：信令與用戶信息在同一條信道上傳送。

公共信道信令(CCS)（ISDN碼）：信令在一條與用戶信息信道分開的信道上傳送。呼叫接續(xù)過程：呼出接續(xù)，接受撥號，號碼分析，選擇通路，被叫振鈴，應答監(jiān)視，話終釋放。

第四章：

數(shù)據(jù)通信定義：計算機與計算機或其他數(shù)據(jù)終端之間的存儲、處理與傳輸。

數(shù)據(jù)通信特點：通信協(xié)議標準多，糾察錯能力強、自愈能力強，接續(xù)響應時間要求快，具有靈活的接口能力。

差錯控制的基本方式：檢錯反饋重發(fā)（ARQ）【停等ARQ（發(fā)送方每發(fā)完一幀必須等接收方確認后才能發(fā)下一幀。）反饋重發(fā)ARQ（發(fā)送方可連續(xù)發(fā)送多幀。若前面某幀出錯，從該幀以后的各幀都需重發(fā)。）選擇重傳 ARQ（發(fā)送方可連續(xù)發(fā)送多幀。若前面某幀出錯，只需重發(fā)該出錯的幀。發(fā)送方需要緩存前面所有未被確認的幀）】前向糾錯：FEC 混合糾錯：HFC 幾種常用的檢糾錯碼：1奇偶校驗：屬于檢錯碼，在原始數(shù)據(jù)字節(jié)的最高位增加一個附加比特位，使結果中1的個數(shù)為奇數(shù)(奇校驗)或偶數(shù)(偶校驗)。增加的位稱為奇偶校驗位2恒比碼3分組碼4.循環(huán)碼

電路交換、報文交換、分組交換區(qū)別：

電路：建立連接時間長，線路利用率低，傳輸延遲??；

分組：不必先建立連接就能向其他主機發(fā)送分組，高效、靈活，動態(tài)分布傳輸寬帶，對通信鏈路逐段占用；

報文交換：沒有電路連接，不獨占信道，實現(xiàn)不同類型終端之間的交換，出錯后整個報文都重發(fā)。

物理層協(xié)議的主要任務：確定與傳輸媒體的接口的一些特性。

物理層協(xié)議的特征：機械特性：指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等；電氣特性：指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍；功能特性：指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義；規(guī)程特性：指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。

數(shù)據(jù)報（無連接的網(wǎng)絡服務）及虛電路（面向連接的網(wǎng)絡服務）區(qū)別：

數(shù)據(jù)鏈路層功能：1鏈路管理（解決鏈路建立、拆除和數(shù)據(jù)維持，控制數(shù)據(jù)傳輸方向）2信息傳輸（正確收發(fā)和識別信息幀）3流量與差錯控制（配備一套糾錯機制）4異常情況處理（發(fā)現(xiàn)和恢復永久性錯誤）數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議：停止等待ARQ協(xié)議，連續(xù)ARQ協(xié)議，選擇重發(fā)ARQ。

最小碼距：一個碼組中兩兩碼字中的最小海明距離。在一個碼組內(nèi)要想檢出e位誤碼，要求最小碼距為 dmin≥e+1;在一個碼組內(nèi)要想糾正t位誤碼，要求最小碼距為dmin≥2t+1;在一個碼組內(nèi)要想糾正t位誤碼，同時檢測出e位誤碼（e≥t）,要求最小碼距為dmin≥t+e+1 第五章：

PDH準同步數(shù)字系列主要缺點：1話音信號編碼率各不相同，國際間互通困難。2沒有世界性的標準光接口規(guī)范，在光路上無法實現(xiàn)互通。3低速支路信號不能直接接入高速信號通路上去。4系統(tǒng)運營、管理與維護能力受到限制。

同步數(shù)字系列的特點：1具有全世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡節(jié)點接口(NNI)。2有一套標準化的信息結構等級，同步傳輸模塊(STM-1, STM-4和STM-16)。3幀結構為頁面式，具有豐富的用于維護管理的比特。4所有網(wǎng)絡單元都有標準光接口。5有一套靈活的復用結構和指針調整技術，因而具有廣泛的適應性。6大量采用軟件進行網(wǎng)絡配置和控制，適應將來的不斷發(fā)展。

光纖通信優(yōu)點：傳輸頻帶寬，通信容量大（400nm，50THz）；損耗低，中繼距離長（0.2dB/km）；重量輕，體積?。?7g/km fiber）；抗電磁干擾，不易串音，抗雷擊；節(jié)約金屬材料，資源豐富，石英。

缺點：1接續(xù)困難，分路和路困難；2強度不夠。

光纖通信三個常用窗口：850nm(短波長窗口)；1310nm(零色散窗口)；1550nm（低損耗窗口)。

線路對光纖信號的損傷：損耗（克服：采用1550窗口）、色散（采用1310窗口）、非線性。

光纖通信的波段：紅外和可見光之間。

第六章：

數(shù)字微波通信的主要頻段：L波段（1.0——2.0GHz）；C波段（4.0——8.0GHz）； S波段（2.0——4.0GHz）；x波段（8.0——12.4GHz）； Ku波段（12.4——18GHz）；Ka波段（18——31GHz）。

數(shù)字微波通信的特點：1通頻帶寬，通信容量大。2天線增益高，方向性好，通信保密性好。3傳輸質量高，通信穩(wěn)定可靠。4組網(wǎng)靈活，建設周期短、成本低。5對于地面遠距離通信，采用“中繼”傳輸。數(shù)字微波通信的組成：用戶終端；交換機；時分復用設備；微波信道機。

數(shù)字微波通信的分類：1地面微波中繼通信2一點對多點（PMP）微波通信3微波衛(wèi)星通信4微波散射通信。

第七章：

衛(wèi)星通信的特點 優(yōu)點：通信距離遠，且費用與通信距離無關；覆蓋面積大，具有多址聯(lián)接能力；頻帶寬，傳輸容量大；組網(wǎng)靈活；通信穩(wěn)定可靠，傳輸質量高。缺點：由于三顆靜止衛(wèi)星不能完全覆蓋地球，所以緯度高地區(qū)通信效果不好，兩極地區(qū)為通信盲區(qū)；靜止衛(wèi)星的發(fā)射和控制技術復雜；存在日凌中斷和星蝕現(xiàn)象；通信信號傳輸延遲大，存在回聲干擾。

衛(wèi)星通信的組成：衛(wèi)星通信系統(tǒng)是由空間分系統(tǒng)、地球站群、跟蹤遙測及指令分系統(tǒng)和監(jiān)控管理分系統(tǒng)四大部分組成的。

衛(wèi)星通信分類 按應用分：海事衛(wèi)星移動系統(tǒng) 航空衛(wèi)星移動系統(tǒng)陸地衛(wèi)星移動系統(tǒng)；按頻率分：Ku波段衛(wèi)星，Ka波段衛(wèi)星等；按區(qū)域分：全球、區(qū)域和國內(nèi)通信衛(wèi)星；按軌道分：低軌道衛(wèi)星高軌道衛(wèi)星（靜止衛(wèi)星，同步衛(wèi)星，全球星系統(tǒng)，銥星系統(tǒng)。

第八章：

移動通信的特點：1電波傳播環(huán)境復雜； 2干擾和噪聲的影響大；3移動工作環(huán)境惡劣，塵土多，振動大，移動臺操作簡便，可靠性高，小型化，低功耗；4具有多普勒頻移；5控制系統(tǒng)復雜。

移動通信所使用的主要頻段：

VHF頻段:160MHz頻段:138~149.9MHz和150.05~167MHz UHF頻段：450MHz頻段:403~420MHz和450~470MHz；900 MHz頻段:890~915MHz（移動臺發(fā)、基站收）和935~960MHz（移動臺收、基站發(fā)）。

公共移動通信系統(tǒng)的組成：

1、移動業(yè)務交換中心MSC

2、基站BS

3、移動臺MS 4．中繼傳輸系統(tǒng) 5．數(shù)據(jù)庫。

簡述移動通信的分類：

1、公用移動通信系統(tǒng)`

2、專用移動通信系統(tǒng)

3、無繩電話系統(tǒng) 移動通信網(wǎng)多址方式：

1、頻分多址－FDMA；

2、時分多址－TDMA；

3、碼分多址－CDMA。CDMA技術與TDMA、FDMA的區(qū)別：CDMA通信系統(tǒng)中，所有用戶使用所有頻率和所有時間上都是重疊的。系統(tǒng)用不同的正交編碼序列來區(qū)分不同的用戶，這種多址技術因為是靠不同的碼序列來區(qū)分不同的移動臺，所以叫做碼分多址。區(qū)別：1具有更大的系統(tǒng)容量2更高的話音質量3抗干擾更強、保密。

第九章：

圖像通信特點：1效率高 2形象逼真 3便于記錄 4功能齊全。

圖像通信分類：靜止圖象通信（傳真通信可視圖文 二值圖像 慢掃描靜止圖像）；活動圖象（通信可視電話 會議電視點播電視（VOD）數(shù)字視頻廣播（DVB）高清晰度電視（HDTV））

圖像信號進行壓縮的原因及依據(jù)：圖像信源的信息冗余量很大，數(shù)據(jù)壓縮實質上是減少這些冗余量，冗余量減少可以減少數(shù)據(jù)量而不減少信源的信息量。

圖像信號冗余信息有：1空間冗余2 時間冗余3 結構冗余4知識冗余5視覺冗余6聽覺冗余。無損壓縮：信息保持編碼或熵編碼。解碼圖像和壓縮編碼前的圖像嚴格相同，沒有失真，從數(shù)學上講是一種可逆運算。

有損壓縮：失真度編碼或熵壓縮編碼。也就是講解碼圖像和原始圖像是有差別的，允許有一定的失真。

靜止圖像和活動圖像的壓縮標準？二進制圖象（JBIG 0.05~0.1bpp）；靜態(tài)圖象（JPEG 0.25~8bpp）；視頻會議（PX64 64~1920 Kbps）； 視頻，VCD（MPEG-1 1.5Mbp）；HDTV DVD（MPEG-2 2~30Mbp）；交互多媒體（MPEG-4 64Kbps）。

簡述圖像通信的重要性。簡述數(shù)字圖像通信的組成？什么是DWDM復用？它和早期的WDM的區(qū)別是什么？

第四篇：現(xiàn)代通信概論復習總結

第一章 概論

1．通信系統(tǒng)的基本模型。

2．消息，信息，信號的基本概念。

消息：是信息的載體，不同的消息可以包含相同的信息。信息：可理解為消息中包含的有意義的內(nèi)容。

信號：傳輸?shù)南⑹且怨?、電或磁的形式表現(xiàn)出來的稱為信號。3．電信的概念，電信是以什么的發(fā)明為開端的。

電信是利用電信號馱載待傳信息進行傳輸和交換的通信方式。1831年，法拉第提出“電磁感應現(xiàn)象”，預告了發(fā)電機的誕生。1937年，莫爾斯發(fā)明有線電報，標志著人類從此進入了電通信時代。

4．信息論之父是誰？通信的基本問題是什么？ 香農(nóng)?！巴ㄐ诺幕締栴}就是在一點重新準確地或近似地再現(xiàn)另一點所選擇的消息。” ——《通信的數(shù)學理論》

5．信道帶寬和信號帶寬的概念，信道無失真?zhèn)鬏數(shù)幕緱l件是什么？

信道的帶寬：指信道不失真?zhèn)鬏斝盘柕念l率范圍，即信道容許通過的最高與最低信號頻率之差。

信號帶寬:信號所含最高頻率與最低頻率之差，即信號所含頻率的寬度。

根據(jù)奈奎斯特定律，信道的帶寬應該大于信息的碼元速率的兩倍以上才能進行無失真?zhèn)鬏敗?/p>

6．奈奎斯特準則。

信道傳輸速率有上限。有限帶寬，無噪聲信道（“理想”低通信道）情況下的最高碼元傳輸速率V為：V=2W。

7．數(shù)字信號和模擬信號的特點？數(shù)字信號和模擬信號表示信息的方式。模擬信號特點：信號的波形幅度連續(xù)。它連續(xù)地“模擬”著信息的變化。數(shù)字信號特點：波形從時間和幅度上都是離散的、不連續(xù)的。

模擬信號將待傳遞的信息包含在信號的波形之中。數(shù)字信號將待傳遞的信息包含在碼元的不同組合之中。

8．信息傳輸速率和碼元傳輸速率的概念和計算。

信息傳輸速率簡稱傳信率，又稱信息速率、比特率，它表示單位時間（每秒）內(nèi)傳輸實際信息的比特數(shù)，單位為比特／秒，記為bit/s、b/s、bps。

碼元傳輸速率簡稱傳碼率，又稱符號速率、碼元速率、波特率、調制速率。它表示單位時間內(nèi)（每秒）信道上實際傳輸碼元的個數(shù)，單位是波特（Baud），常用符號“B’來表示。

例：每秒鐘傳送2400個碼元，碼元速率為？當采用二進制碼元傳輸方式時，信息速率為？若采用八進制碼元傳輸方式，信息速率為？ RS= 2400B 采用二進制碼元傳輸方式時，信息速率為Rb= 2400bit/s；

采用八進制碼元傳輸方式，信息速率為Rb= 2400bit/s× log28 =7200bit/s。碼元速率Rs和信息速率Rb之間的關系為：

Rb=Rs×log2N（bit/s）

Rs=Rb/log2N（Baud）

對二進制信號，Rb=Rs，有時簡稱它們?yōu)閿?shù)碼率。9．數(shù)字通信系統(tǒng)的特點？

1.抗干擾能力強，無噪聲積累；

2.電路易于集成化，使通信設備體積小、功耗低；

3.便于采用各種數(shù)字信號處理技術，易于與計算機接口； 4.便于實現(xiàn)多種業(yè)務綜合通信，使通信系統(tǒng)的功能增強； 5.數(shù)字信號易于加密處理，保密性能強； 6.數(shù)字信號占用信道頻帶較寬。

10．數(shù)字通信中的再生判決的原理。

所謂中繼再生，首先判決：如當信號超過某一規(guī)定門限電平，如接收信號A的一半時，就判為“1”，達不到某一規(guī)定門限電平時則判為“0”。然后再生：經(jīng)過判決以后，就可按所作的判斷重新形成新的數(shù)字信號，即所謂再生，于是消除了干擾噪聲。這個過程，每經(jīng)過一個再生中繼器就重復一次。

11．模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)中有效性與可靠性的表示方法。模擬通信系統(tǒng)

有效性：通常可用有效傳輸帶寬來衡量?？煽啃裕合到y(tǒng)輸出端的信噪比來衡量。數(shù)字通信系統(tǒng)

有效性：用數(shù)字信號的傳輸速率來衡量?？煽啃裕河貌铄e率來衡量。

12．并行傳輸與串行傳輸?shù)母拍睢?/p>

并行數(shù)據(jù)傳輸：至少有8個數(shù)據(jù)位同時從一個設備傳送到另一個設備，發(fā)送設備將8個數(shù)據(jù)位通過8條數(shù)據(jù)線傳送給接收設備。接收設備在收到這些數(shù)據(jù)后，不需經(jīng)過任何改變就可以直接使用。

串行數(shù)據(jù)傳輸：每次由源地傳到目的地的數(shù)據(jù)只有一位。串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏斔俣纫炔⑿袀鬏斅?/p>

第二章

電話通信

1．語聲信號能量分布的特征？

低頻部分包含的能量大，高頻部分包含能量小。

2．電話系統(tǒng)中的語聲傳輸頻帶的選擇要兼顧哪兩個因素。

通常從兼顧清晰度和能量兩方面來考慮。

3．電話系統(tǒng)中語音信號的頻率范圍？頻分多路復用系統(tǒng)中，一路模擬電話信號所占信道的頻帶寬度？ 300Hz—3400Hz 3.4kHz--4.0kHz 4．送話器按其發(fā)展階段劃分可分為哪幾種？ 炭精送話器（最早）壓電陶瓷送話器 電磁式送話器 動圈式送話器 駐極體送話器

5．旋轉式撥號盤電話機是以（直流脈沖）來表示0-9個數(shù)字的，而雙音多頻按鍵式電話機是用（單音頻組合信號）來代表0-9個數(shù)字的。

6．電話交換的概念。

指根據(jù)電話用戶（發(fā)起呼叫請求的用戶稱為主叫用戶，接收呼叫的用戶稱為被叫用戶）的要求，用一條傳遞語音信號的電路將電話的主叫用戶與被叫用戶連接起來；在通話過程中，這條電路由他們獨占使用；在通話結束后，將原來連通的電話斷開，并準備分配給其他用戶使用。

7．多用戶構成的電話網(wǎng)則必須具備哪“三要素”：終端設備、傳輸設備、交換設備。8．多路復用的概念。

為了提高中繼線路的利用率，在同一信道中，同時傳輸多路信號而互不干擾。它是通過復用設備來實現(xiàn)的。

9．載波機的作用是什么？

在發(fā)端能將多路電話信號集中到一條線路上傳輸，在接收端能使各路電話信號分開傳輸，以實現(xiàn)頻分多路復用。10．頻分復用的基本過程。一變，二分，三還原

11．調制的目的與實現(xiàn)，模擬調制的分類與概念。

調制的目的：一是通過調制可以把基帶信號的頻譜搬移到載波頻率的附近；二是通過調制可以提高信號通過信道傳輸?shù)目垢蓴_能力。

調制的實現(xiàn)：通過讓載波的某一要素隨調制信號的規(guī)律變化而變化來實現(xiàn)的，即用調制信號去控制或改變載波的一個或幾個參數(shù)使調制后的信號（稱已調信號）含有原來調制信號的全部信息。

模擬調制的分類：線性調制和非線性調制

模擬調制的概念：用來自信源的基帶模擬信號去調制某個載波。第三章

數(shù)字通信技術

1．畫出數(shù)字通信系統(tǒng)的組成框圖，并說明各部分作用？.簡述PCM 脈沖編碼調制的三個步驟？

抽樣：將模擬信號在時間上進行離散化，是在語音信號的波形范圍內(nèi)，以一定的時間間隔提取模擬信號瞬時幅度值的操作。

量化：把幅度連續(xù)變化的樣值序列變換為幅度取值為有限個的離散樣值序列。編碼：是用相應的數(shù)字信號碼組表示模擬信號的量化的抽樣值。.PCM 電話系統(tǒng)中，CCITT 建議的抽樣頻率是多少？這樣規(guī)定的依據(jù)是什么？ 8KHz

語聲信號的頻率為300~3400Hz，則最高截止頻率fm =3400Hz。根據(jù)抽樣定理，抽樣周期：TS≤1/(2 fm)=1/(2*3400)≈1/(2*4000)=125μs（為計算方便）。抽樣頻率：fS=1/ TS =1/125μs=8KHz的抽樣頻率（即抽樣頻率），對300~3400Hz的電話語聲信號8000次/s抽樣，則抽樣后的樣值序列可完整的恢復原來的語聲信號。.非均勻量化的目的、思想、實現(xiàn)方法各是什么？ 目的：減小小信號時的量化誤差，提高小信號時的量化信噪比?！剐旁氡融呌谝恢?。思想：信號幅度區(qū)間小時，量化間隔△u小些，即分層細一些；信號幅度區(qū)間大時，量化間隔△u大些，即分層粗一些；以使大小信號相對量化誤差（量化信噪比）趨于一致。實現(xiàn)方法： 模擬壓擴法、數(shù)字壓擴法.語音信號PCM通信系統(tǒng)中一次編碼一般采用什么編碼？ 折疊碼二進制編碼.在PCM通信系統(tǒng)中，一路帶寬為4kHz的模擬語音信號是如何變成64kbit/s的數(shù)字語音信號的？

抽樣：8kHz速率的取樣；

非均勻量化：每個樣值又非均勻量化為256個不同量化級中的一個； 編碼：每個量化值再編碼為8位折疊二進制碼 碼速為：8000×8=64kbit/s 7.廣泛采用的兩種壓縮特性是什么？ μ律壓縮特性、A律壓縮特性。.計算PCM30／32路基群傳輸速率。幀周期：125μs 幀長度：32 ×8＝256bit 路時隙: 125/32=3.9 μs，傳送某路信號的一個抽樣值對應的8位碼。位時隙: 每個碼元占用時間 1/8×3.9μs=0.488μs 總傳輸碼率：Vb =(32×8)/125=2.048Mbit/s或

Vb =8000(幀/s)×32(時隙/幀)×8(bit/時隙)=2.048Mb/s。

一般簡記為2M，該速率也稱PCM30／32路基群傳輸速率。

9．數(shù)字信道的基帶傳輸與頻帶傳輸。

基帶傳輸：將未經(jīng)調制變換的基帶信號直接送往信道中傳輸?shù)膫鬏敺绞健?/p>

頻帶傳輸：利用數(shù)字基帶信號去控制載波，從而實現(xiàn)數(shù)字信號對載波的調制，以形成數(shù)字信號的載波傳輸。

10．數(shù)字信號調制方式的概念與分類。

概念：使載波信號的某個參量隨即帶信號的變化而變化。11．時分復用的概念與時分復用的實現(xiàn)過程。

概念：各路信號在同一信道上輪流占用不同時間間隔進行通信。

第四章

程控交換技術

1．人工交換機的工作原理。

靠話務員手工操作來完成用戶電話線路的接線、拆線以及振鈴呼叫等動作的。即人工完成電話接續(xù)的。

2．縱橫制交換機的工作原理。

當你拿起電話機時，“用戶電路”便立即向總指揮部—“標志器”報告。標志器根據(jù)電話機所處的位臵，找一條空閑“繩路”，使之相應接點閉合。當你撥號時，交換機并不急于處理，而是先把號碼送記發(fā)器記錄并儲存下來。當你撥完號碼以后，標志器再根據(jù)撥的號碼，分析確定被叫用戶所在的位臵，并把它找到，并閉合相應接點。如果你要的話機空閑，主人就會聽到鈴聲，摘機應答。通話完畢，掛機，交換機的接續(xù)設備就全部自動復原。

3．電話交換機的基本功能和基本組成。

基本功能：連接功能：是在交換系統(tǒng)中建立通信通路的功能。

控制功能：是控制連接系統(tǒng)建立通路的功能。信令功能：是傳遞控制信號的功能。

終端接口功能：實現(xiàn)交換設備與外界用戶終端和各種交換系統(tǒng)相連接的功能。

4．布控和程控，空分方式與時分方式，模擬方式和數(shù)字方式。

布控：即是布線邏輯控制的簡稱，是指將交換機各控制部件（例如繼電器等機電或電子元件）按所起作用和一定要求設計好電路，做在一定的印制板上，通過機架布線將各部件連好焊好做成后，交換機的各種功能即能實現(xiàn)的一種控制方式。

程控：即存貯程序控制的簡稱。是指將對交換機的各種控制功能、步驟、方法編成程序，放入存貯器，利用存貯器內(nèi)所存貯的程序的控制，交換機即能完成各項工作的一種控制方式。

空分方式：是指交換機對各個通話接續(xù)分別提供空間即實線通道的一種接續(xù)方式。時分方式：是指交換網(wǎng)絡為各條話路分別提供時間位臵的一種接續(xù)方式。模擬方式：是指通過交換機交換接續(xù)的是模擬信號。數(shù)字方式：指通過交換機交換接續(xù)的是數(shù)字信號。

第五章

光纖通信 1．光纖通信的概念。

用光波作為載波，以光導纖維作為傳輸介質的一種通信方式。

2．通常光纖通信所用的光是（激光）。光纖通信的三個低損耗窗口。1310nm 850nm 1.55μm 3．單模光纖和多模光纖的概念。

當光纖的芯徑很小時，光纖只允許與光纖軸一致的光線通過，即只允許通過一個基模，這種只允許傳輸一個模式（基模）的光纖為單模光纖。允許光波以多個特定的角度射入光纖端面，并在光纖中傳播，稱光纖中有多個傳輸模式。這種能傳輸多個模式（基模、高次模、低次模）的光纖稱為多模光纖。

4．光纖的損耗包括哪些？光纖的損耗可以降為零嗎？

光纖損耗：光波在光纖中傳輸，隨著傳輸距離的增減而光功率逐漸下降的現(xiàn)象，稱為光纖的傳輸損耗。

從某種程度上講，光纖的損耗不可能將為0。

5．光纖色散的概念，分類。為什么說光纖的色散會降低通信容量？

光纖色散：光纖中的不同頻率成分或不同的模式，在光纖中傳輸時，由于速度不同而使得傳播時間不同，因此造成光信號中的不同頻率成分或不同模式到達光纖終端有先有后，從而產(chǎn)生波形畸變的一種現(xiàn)象稱為光纖色散。分類：模式色散 材料色散 波導色散

色散現(xiàn)象限制了光纖的傳輸距離。脈沖展寬會致使前后脈沖相互重疊，引起數(shù)字信號的碼間串擾。色散現(xiàn)象限制了傳輸脈沖的速度或信息容量。限制了單位時間內(nèi)傳輸?shù)拿}沖數(shù)。

6．半導體激光器和發(fā)光二極管發(fā)光的基本原理分別是什么？

半導體激光器：向半導體PN結注入電流，實現(xiàn)粒子數(shù)反轉分布，產(chǎn)生受激輻射，再利用諧振腔的正反饋，實現(xiàn)光放大而產(chǎn)生激光振蕩的。

發(fā)光二極管：當注入正向電流時，注入的非平衡載流子在擴散過程中復合發(fā)光。8．光纖通信系統(tǒng)由哪幾部分組成？它們的作用分別是什么？

光纖通信系統(tǒng)主要由四部分組成：光發(fā)射機、光中繼器、光接收機、傳輸光纜 光發(fā)射機作用：實現(xiàn)電／光轉換，將已調光信號注入光纖。光中繼器作用：以補償光纖的傳輸損耗，使光信號得到恢復。

光接收機作用：把從光纖線路輸出，產(chǎn)生畸變和衰減的微弱光信號轉為電信號，并經(jīng)放大和處理后恢復成發(fā)射前的電信號。傳輸光纜作用：是光信號傳輸?shù)慕橘|。9．傳統(tǒng)光纖通信中和現(xiàn)代光纖通信中的采用是分別什么光中繼器？ 光電再生中繼器

摻鉺光纖放大器

第六章 無線電通信 1．無線電通信的概？

無線電通信：利用無線電波作載波傳遞各種消息的各種通信方式的總稱。

2．無線電波頻率范圍及頻段的劃分？

3．中央人民廣播電臺有一個短波9800千赫茲的發(fā)射頻率，它對應的波長為？ 30.6米

4．無線電波的傳播方式的分類及各種傳播方式的特點和其適用的波段？ 分類：地波傳播、天波傳播、視距傳播、散射傳播

地波傳播：是指無線電波沿地球表面?zhèn)鞑ィ址Q繞射傳播或地面波傳播。特點：傳播距離不遠；傳播特性很穩(wěn)定（不受季節(jié)，時間和氣候的影響）。適合波段：長波、中波和短波的低頻段的無線電通信和廣播。

天波傳播：利用高空電離層對無線電波的反射進行傳播。特點：電離層可反射或吸收無線電波。頻率愈高衰減愈小，頻率愈低衰減愈大。頻率過低，將衰減。頻率過高，將穿越電離層不被反射回地面。適合波段：頻率為3~30MHZ的短波。

視距傳播：又稱空間波傳播。是直射波和大地反射波的統(tǒng)稱。在接收點所接收的電波一般是直射波和大地反射波的合成。適合波段：適宜超短波、微波通信。

散射傳播：電波在低空對流層或高空電離層下緣遇到不均勻的“介質團”時就會發(fā)生散射，散射波的一部分到達接收天線處的傳播方式稱為散射傳播。適合波段：適用于微波和超短波，一般用于無法建立微波中繼站的地區(qū)。5．無線電通信的基本過程是什么？

6．什么是衰落現(xiàn)象及其分類？

衰落現(xiàn)象：在接收端信號振幅呈現(xiàn)忽大忽小的隨機變化的現(xiàn)象。按照衰落持續(xù)的時間分：快衰落（短期衰落）：信號起伏持續(xù)時間僅十分之幾秒到幾秒。慢衰落（長期衰落）：持續(xù)時間比較長。7．什么是多徑傳播，它對無線電波的傳播產(chǎn)生什么影響？可以解決的辦法是什么？ 多徑傳播：電波通過多條路徑傳播到接收端的現(xiàn)象稱為多徑傳播。影響：引起的接收點場強的起伏變化——多徑效應。

方法：分集接收，采用兩種或兩種以上的不同的方法接收同一信號。

8．短波通信的頻率范圍？ 波長：100~10m

短波頻率范圍：3～30 MHz 實際使用的頻率范圍：1.5 MHz～30MHz

9．短波在電離層中反射傳播的條件。

當電波以角度θ入射時，電離層能把電波“反射”回的最高可用頻率為：

10．短波通信中最高可用工作頻率MUF頻率? 最佳工作頻率？

11．微波通信的頻率范圍？ 300MHz~300GHz

12．衛(wèi)星通信的定義?衛(wèi)星通信的上行頻段和下行頻段的概念? 定義：以人造地球衛(wèi)星作為中繼站的微波通信系統(tǒng)。

13．目前國際通信衛(wèi)星大都用C波段的(6/4GHz)頻段? 14．何謂同步衛(wèi)星?同步衛(wèi)星的通信范圍為全球表面積的42.4％。15．衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由哪幾部分組成？轉發(fā)器主要完成什么功能？ 通信、遙測、控制、電源。

功能：以最小的附加噪聲和失真以及盡可能高的放大量來轉發(fā)無線信號。16．以傳送話音信號為例說明衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作過程?

第五篇：鐵路通信概論.

鐵路通信概論

一、概述

鐵路通信信號是運輸生產(chǎn)的基礎,是鐵路實現(xiàn)集中統(tǒng)一指揮的重 要手段,是保證行車安全、提高運輸效率和改進管理水平的重要設施。鐵路通信網(wǎng)應滿足指揮列車運行、組織運輸生產(chǎn)及進行公務聯(lián)絡等要 求,做到迅速、準確、安全、可靠。應能夠傳輸電話、電報、數(shù)據(jù)、傳真、圖像等話音和非話音業(yè)務信息等。

鐵路通信是專門為鐵路的運輸生產(chǎn)、經(jīng)營管理、生活服務等建立 的一整套通信系統(tǒng)。

鐵路通信主要由傳輸網(wǎng)、電話網(wǎng)和鐵路專用通信網(wǎng)組成。

傳輸系統(tǒng)主要以光纖數(shù)字通信為主,為信息的傳遞提供大容量的 長途通路;電話交換以程控交換機為主要模式,利用交換設備和長途話路, 把全路各級部門聯(lián)系在一起。

鐵路專用通信直接為運輸生產(chǎn)第一線服務,必須保持良好的通信 質量,做到迅速、準確、安全、可靠。

鐵路專用通信一般是指專用于組織及指揮鐵路運輸及生產(chǎn)的專用 通信設備。這些設備專用于某一目的,接通一些所指定的用戶。一般 不與公務通信的電報、電話網(wǎng)連接。鐵路專用通信系統(tǒng)主要 包括調度 電話、專用電話、公用電話以及區(qū)間電話和站間電話等。此外還為鐵

路調度集中系統(tǒng)(CTC、牽引供電遠動系統(tǒng)、車輛故障檢測系統(tǒng)、自動 閉塞、電力遠動系統(tǒng)和低速數(shù)傳系統(tǒng)提供傳輸通道。鐵路專用通信系 統(tǒng)的另一重要內(nèi)容是 鐵路站場通信。站場通信主要服務于鐵路站場, 用戶線以站場值班室為中心向外輻射,用戶集中在幾十平方米到幾平方公里的范圍內(nèi)。站場通信包括站場專用電話、扳道電話、車站擴音 對講設備、站場擴音設備、站場無線電話等?，F(xiàn)就鐵路專用通信主要 內(nèi)容及發(fā)展分述如下。

(一調度電話

調度電話是鐵路各級業(yè)務指揮系統(tǒng)使用的專用電話,均為封閉式 的專用電話系統(tǒng)。鐵道部至各鐵路局間設干線調度電話;鐵路局至局 管內(nèi)各鐵路分局、編組站及區(qū)段站間設局線調度電話。這兩種調度電 話分別利用干、局線通信通道組成調度通信網(wǎng),所用的設備和行車調 度電話設備相似。鐵路基層使用的調度電話有以下幾種。

1.列車調度電話

列車調度電話供列車調度員與其管轄區(qū)段內(nèi)所有的分機進行有關 列車運行通話之用。在列車調度回線上,只允許接入與列車運行直接 有關的車站(場 值班員、車站調度員、機務段(或折返段 值班員、以 及列車段(或車務段 值班員、機車調度員及電力牽引變電所值班員處。列車調度電話應能使調度員迅速方便地呼叫區(qū)段內(nèi)的任何一個車 站(單呼、或一批車站(組呼 或區(qū)段內(nèi)的全部車站(全呼 ,并與他們 互相通話;任何車站也可以方便地對列車調度員呼叫并進行通話。為了更加靈活方便地進行調度電話通信,列車調度電話必要時還

應能使調度員與該區(qū)段中行進的列車司機相互通話,為了適應這種情 況,還需列車無線調度電話。因調度區(qū)段的劃分或傳輸衰減的要求, 也采用遙控電路組成有線和無線相結合的無線列調系統(tǒng)。我國鐵路區(qū) 段上也有將列車調度電話(有線 ,通過轉接設備與列車無線調度電話 聯(lián)接起來,構成有線一無線列車調度電話系統(tǒng),如圖 1— 1所示。

圖 1-l 有線-無線調度電話系統(tǒng)示意圖

TW —鐵路車站無線電臺;ZJ —有線-無線轉換設備;DZ —有線調度總機;DF —有線調度分機;JZ —轉接總機。

由圖 1— 1可以看出, 有線-無線調度電話系統(tǒng)包括調度電話總機、調度電話分機、調度回線以及轉接總機、轉接分機、車站電臺、機車 電臺等。

在有線-無線調度電話系統(tǒng)中,調度員通過調度所設備、調度回線 以及調度電話總機可以呼叫調度電話分機;同理車站值班員通過上述 設備亦可呼叫調度員。當車站值班員需與在本區(qū)間中行進的司機通話 時,車站值班員的話音電流經(jīng)車站固定臺調制而變?yōu)楦哳l電能,通過

天線把高頻能量變換為電磁波能量向周圍空間輻射,于是被在此區(qū)間 的機車電臺接收。經(jīng)過解調后將高頻能量轉換成話音電流,從而可以 通話。同理司機也可通過機車電臺同鄰近車站值班員講話。需注意的 是機車電臺只能在某區(qū)間內(nèi)呼出鄰

近車站電臺,如圖 1— 1所示,若機 車在第三站與第四站之間運行,只能和第三站或第四站車站臺通話, 而不能和第二站或第五站或調度所直接通話。

2.電力調度電話

電力調度電話主要供鐵路電氣化區(qū)段管理接觸網(wǎng)供電來用。電力 調度電話區(qū)段的劃分,必須與電力調度員管轄區(qū)一致。

電力調度電話設備與行車調度電話設備相同,二者僅使用場合與 用途不同而已。電力調度電話總機設在分局調度所,分機設在牽引變 電所值班員室、開閉所、接觸網(wǎng)工區(qū)、分區(qū)亭、AT 所、電力機車段及 折返段的值班員室、供電段調度室、無接觸網(wǎng)工區(qū)的中間站車站值班 員室。

電氣化鐵路的牽引電源均由電業(yè)部門供電,因此鐵路供電設備的 運用、停電、檢修等業(yè)務,應與有關電業(yè)部門的電力調度所聯(lián)系。由 于供電直接影響列車運行,需要及時迅速聯(lián)系,所以電力調度臺與有 關電力調度所間應設直通電話或專用電話。

3.貨運調度電話

貨運調度電話供調度貨運車輛以及指揮各主要車站裝卸貨物作業(yè) 用。貨運調度電話區(qū)段的劃分,應與貨運調度員管轄區(qū)一致,調度電 話設備和行車調度電話相同。貨運調度電話總機設在分局調度所,分

機設在中間站貨運員及區(qū)段站、編組站、貨運站的貨運調度員處。由于鐵路調度電話均為指揮各種業(yè)務作業(yè)而用, 具有相當重要性, 應保證通信迅速不中斷,且具有準確性。所以調度電話,尤其是干調、局調、列車調度電話應有備用通信手段。各種調度電話都為封閉系統(tǒng), 且在通常情況下,不考慮各分機間的通話要求。

(二專用電話系統(tǒng)

鐵路專用電話系統(tǒng)是為鐵路沿線備基層單位如車站、工區(qū)、領工 區(qū)等相互間以及與基層系統(tǒng)的上級領導機構相互間聯(lián)系而用。目前專 用電話系統(tǒng)包括:電務專

用電話系統(tǒng)、工務專用電話系統(tǒng)、車務專用 電話系統(tǒng)、各站電話系統(tǒng)、水電專用電話系統(tǒng)、電力專用電話系統(tǒng)和 橋隧守護電話系統(tǒng)。

1.電務專用電話系統(tǒng)

電務專用電話供電務段技術人員調度指揮工作用,以保證在車站 和區(qū)間內(nèi)的信號設備和通信設備可靠的工作。電務專用電話分機一般 安裝在通信工區(qū)、信號工區(qū)、電纜工區(qū)和領工區(qū),當總機設在通信站 時,在電務段調度室亦應設置專用電話機。

2.工務專用電話系統(tǒng)

工務電話供工務段技術人員調度管理工作、維護線路設備和建筑 物使用,一般俗稱養(yǎng)路電話。養(yǎng)路電話一般設置在養(yǎng)路工區(qū)、路基工 區(qū)、橋隧工區(qū)和領工區(qū)。根據(jù)需要,在橋梁和隧道的巡守工值班室、特殊看守的地點也可設置。當總機不在電務段調度室時,調度室內(nèi)亦 應設置專用電話分機。

3.車務專用電話系統(tǒng)

車務專用電話供車務段技術人員進行調度管理使用。車務電話一 般設置在中間站的車站值班員室,中間站其它必要的地點和車務段調 度室。

4.各站電話系統(tǒng)

各站電話系統(tǒng)供鐵路各區(qū)段內(nèi)車站間相互業(yè)務通話之用。目前我 國各站電話有人工接續(xù)方式和自動接續(xù)方式兩種。現(xiàn)僅以人工接續(xù)方 式為例說明通信網(wǎng)的基本組成.如圖 l — 2所示。

圖 l — 2各站電話通信網(wǎng)

由圖 1— 2可以看出,各站電話設備包括備站電話總機、各站回線 以及各站電話分機和電話所選叫設備等組成。在人工接續(xù)方式中,各 用戶彼此間通話是藉助于電話員的轉接完成的。各站電話用戶不僅彼 此間可以通話,而且通過電話員的轉接也可以和地區(qū)電話用戶及長途 用戶通話。隨著近年來鐵路電話通信的發(fā)展,中間站自動電話系統(tǒng)迅 速普及,所以各站電話系統(tǒng),已沒有必要和地區(qū)及長途電話聯(lián)網(wǎng),因 此各站電話系統(tǒng)已逐步趨于封閉式的電話網(wǎng)。為了確保列車調度電話 的暢通,構成通信網(wǎng)時,應考慮各站回線可作為列車調度電話回線的 備用線。各站電話分機一般設在車站值班員室、列車乘降所、貨運室、通信、信號、電力接觸網(wǎng)工區(qū)及領工區(qū)、變電所、分區(qū)亭、給水所及 領工區(qū)、公安派出所、學校、采石場和車務段等。各站電話系統(tǒng)一個 區(qū)段內(nèi)連接的分機數(shù)量一般不超過 10~15臺。超過 15臺時,可將各 站回線分段,遠區(qū)段超過衰耗標準時可采用遙控通路完成通信。5.水電專用電話系統(tǒng)

水電專用電話供水電段技術人員進行生產(chǎn)調度及管理使用。水電 電話一般設置在水電段變電所值班員室、電力工區(qū)及領工區(qū)、自動閉 塞電力工區(qū)及領工區(qū)、給水所及領工區(qū)及水電段值班室。

6.電力專用電話系統(tǒng)

電力專用電話系統(tǒng)供交流電氣化鐵路區(qū)段的牽引供電段的技術人 員進行生產(chǎn)管理使用。電力專用電話設在沿線的接觸網(wǎng)工區(qū)、牽引變 電所、開閉所、分區(qū)亭、AT 所及領工區(qū)。

7.橋隧守護電話系統(tǒng)

根據(jù)《鐵路通信設計規(guī)范》的規(guī)定,鐵路橋梁、隧道和隧道天井 由部隊守護時,應裝設守護電話。直接指揮橋梁、隧道守護部隊的連、營部亦應裝設守護電話。

(三區(qū)間電話

區(qū)間電話是供運轉車長當列車在區(qū)間內(nèi)被迫停車及工務、電務、電力等工作人員在區(qū)間工作時,與車站值班員或有關領導人員進行緊 急防護及業(yè)務通話使用的。區(qū)間電話能直接構成和鄰近車站值班員的

聯(lián)系,并能接通該區(qū)段內(nèi)的列車調度、電力調度、客站、工務、電務、水電電話回線以及通過有關回線接通長途臺。

設備:通信機械室設區(qū)間電話轉接機,一般把區(qū)間電話機裝在鑄 鐵盒內(nèi),安裝在電桿上。為保證列車調度回線的質量,接線盒一般不 接列車調度回線,應分別接各站、工務回線。列車在區(qū)間被迫停車時, 可根據(jù)情況利用各站或工務電話,經(jīng)長途臺接通列車調度員。

在電纜區(qū)段一般設一對區(qū)間電話回線。在電氣化區(qū)段,因電力牽 引供電直接影響列車運行,維修接觸網(wǎng)時,時間要求緊急,因此應加 設一對供電力維修專用的區(qū)間電話回線,通過轉接扳鍵可隨時接通電 力調度回線。

區(qū)間電話機或接線盒的間隔,一般不應大于 1.5km 在自動閉塞區(qū) 段,其位置應與通過信號機相對應,距信號機的距離不得大于 lOOm。(四中間站自動電話系統(tǒng)

在鐵路沿線各中間站為各種用戶設置自動電話,將其納入鄰近大 站的自動電話總機中,以實現(xiàn)各中間站的非公務電話。中間站自動電 話通道目前大都使用光接入網(wǎng)設備解決。

(五其它區(qū)段通信業(yè)務

鐵路區(qū)段通信系統(tǒng),除了包括上述四種電話系統(tǒng)外,還應給其它 為鐵路運輸服務的信息提供通道,如鐵路調度集中系統(tǒng)的信號、牽引 供電遠動系統(tǒng)、自動閉塞、電力遠動系統(tǒng)的控制信號、車輛故障檢測 系統(tǒng)的信息、列車確報電報信號等,均可使用鐵路區(qū)段通信系統(tǒng)的通 道。

列車確報電報是供相鄰編組站及編組站與區(qū)段站之間及時傳遞列 車編組順序使用,以便根據(jù)確報正確、及時地掌握車流,編制分局和 車站作業(yè)計劃。分局確報所需要收集本分局管內(nèi)各確報所的確報信息, 以掌握運輸狀況,因此,列車確報電報網(wǎng)是以分局確報所為中心匯接 本分局管內(nèi)的各個確報報路。

(六鐵路站場通信系統(tǒng)

它主要是解決站場工作人員相互通信的問題。主要設備是車站電話集中機、站場擴音機等。鐵路站場通信系統(tǒng)包括站場電話系統(tǒng)、站場擴音對講系 統(tǒng)、站場無線電話系統(tǒng)和客運廣播系統(tǒng)。

圖4-1 站場通信網(wǎng)示意圖

1.站場電話系統(tǒng)

站場電話系統(tǒng)供站內(nèi)運輸人員指揮站內(nèi)行車和調車作業(yè),以及聯(lián) 系車站日常運輸組織工作而使用。它由站內(nèi)縱向通話系統(tǒng)和橫向道透 系統(tǒng)兩部分構成,如圖 1— 3所示。

在編組站、區(qū)段站、客運站和貨運站,應按下列指揮人員為中心 設置集中式電話設備,構成放射狀的縱向通話系統(tǒng)。

(1車站調度員;(2車站(場 值班員;

圖 l — 3站場電話系統(tǒng)示意圖(3調車區(qū)長;(4駝峰值班員;(5貨運調度員;(6貨運值班員;(7列檢所值班員;(8列車段(車務段 值班員;(9機務段(折返段 值班員。

站場橫向通話系統(tǒng)指運輸作業(yè)人員相互間聯(lián)系的業(yè)務電話,如調 車員、車號員、列檢人員,以及統(tǒng)計、貨運、客運、給水等系統(tǒng)。每

一業(yè)務系統(tǒng)均設置單獨回線,每一回線可采用磁石式或共線自動式電 話并聯(lián)連接。

2.站場擴音對講系統(tǒng)

站場擴音對講系統(tǒng)包括行車作業(yè)系統(tǒng)使用的對講設備以及供調 車作業(yè)系統(tǒng)使用的對講設備。前者以車站值班員為中心,連接有關用 戶進行擴音對講;后者則以調車區(qū)長為中心,連接所屬各部門用戶進 行擴音對講。

擴音對講設備由電話集中機、擴音機、擴音轉接機、室外擴音通 話柱、揚聲器等部分組成。

通過上述設備,室內(nèi)值班人員與室外作業(yè)人員可以互相對講,并 且室內(nèi)值班人員和室外作業(yè)人員都可以向室外擴音。

3.站場無線電話系統(tǒng)

站場流動作業(yè)人員橫向之間和流動作業(yè)人員與固定作業(yè)人員縱向 之間,均需要及時聯(lián)系。為保證作業(yè)人員的安全和提高工作效率,有 條件時,應盡量采用站場無線電話設備。流動作業(yè)人員攜帶袖珍電臺 與固定工作人員處設置的固定電臺聯(lián)系,或流動作業(yè)人員相互間通話 聯(lián)系,可以代替站場內(nèi)的有線電話和擴音對講設備,且靈活方便,減 低站場噪音分貝數(shù),是發(fā)展站場通信的方向。

站場無線電話設備采用的工作頻率應選用國家無線電管理委員 會分配給鐵路站場的專用頻率。

在編組站、區(qū)段站、客運站、客車技術整備所,可建立下列站場 無線電話系統(tǒng):機械化駝峰調車系統(tǒng)、簡易駝峰調車系統(tǒng)、駝峰尾部

調車系統(tǒng)、聯(lián)送調車系統(tǒng)、檢車系統(tǒng)、車號系統(tǒng)、接發(fā)車系統(tǒng)等。站場無線通信可根據(jù)站場具體情況,以有線與無線結合方式構 成,也可全部按無線方式構成。

4.客運廣播系統(tǒng)

客運廣播系統(tǒng)供客運作業(yè)使用。在客運站或旅客最高峰人數(shù)大于 300人的客貨運站可裝設客運擴音設備。擴音機應設在廣播室或鄰近的 通信機械室內(nèi)。

為了便于客運服務,客運擴音設備常采用分路輸出,即通過分路 控制設備可以分別向候車室、各站臺、站前廣場等處進行廣播。對于 揚聲器的配置應注意和擴音機的輸出阻抗匹配,并應注意聲音效果。(七區(qū)段數(shù)字調度系統(tǒng)(數(shù)字調度系統(tǒng)

區(qū)段數(shù)字調度系統(tǒng)是近幾年投入使用的鐵路數(shù)字專用通信系統(tǒng) , 它采用了數(shù)字時分交換技術、計算機硬軟件控制技術、數(shù)字信號處理 技術和環(huán)形網(wǎng)絡自動保護技術等,集中了傳統(tǒng)的區(qū)段調度、專用通信、站場、站間通信、區(qū)間電話等功能,實現(xiàn)了區(qū)段、車站通信設備一體 化。

區(qū)段數(shù)字調度系統(tǒng)組網(wǎng)時由一套主系統(tǒng)和若干套車站分系統(tǒng)組 成,主系統(tǒng)設于站段調度所或大型調試指揮中心車站分系統(tǒng)由數(shù)字調 度主機、車站操作臺組成,設于站段管轄范圍內(nèi)的各車站,主系統(tǒng)與 分系統(tǒng)之間通過 2Mbit 數(shù)字傳輸通道與主系統(tǒng)相連,主要用于接入車 站操作臺、遠端調度分機、站間電話、區(qū)間電話和站場電話等。

(八通信線路部分

長途通信光電纜線路、地區(qū)通信光電纜線路、站場通信光電纜線 路、漏泄同軸電纜線路、天線鐵塔等。地區(qū)站場電纜包括全塑市話電 纜,低頻對稱電纜、光纜和廣播控制電纜。電纜線路建筑施工程序與 長途光電纜線路類似,區(qū)別是施工地域相對集中,短段電纜、分歧電 纜較多,市話電纜芯數(shù)較多,測試相對簡單,人力需要較少

(九通信設備部分。

通信站設備的安裝包括傳輸、交換、專用通信等主要系統(tǒng)的核心 設備以及電源設備、引入配線設備、網(wǎng)管設備等。主要施工工序為有:列架和槽道的安裝、電源設備安裝、機架、引入配線設備安裝配線、接地裝置邊接等。設備安裝一般采

用防靜電地板下設底座加固方式, 主要施工程序為:機械室設備:引入綜合柜、配線柜(箱、電源設備、傳輸及接入設備、區(qū)段數(shù)字通信調度系統(tǒng)車站分系統(tǒng)、擴音設備無線 設備等。設備安裝一般采用水泥地面直接固定安裝方式。傳輸及接入 系統(tǒng)調試完成后可開始各種專用通信及區(qū)段通信設備的調試

二、鐵路通信系統(tǒng)的組網(wǎng)

鐵路通信是專門為鐵路的運輸生產(chǎn)、經(jīng)營管理、生活服務等建立 的一整套通信系統(tǒng)。

鐵路通信主要由傳輸網(wǎng)、電話網(wǎng)和鐵路專用通信網(wǎng)組成。傳輸系統(tǒng)主要以光纖數(shù)字通信為主,為信息的傳遞提供大容量的 長途通路;

電話交換以程控交換機為主要模式,利用交換設備和長途話路, 把全路各級部門聯(lián)系在一起。

鐵路專用通信直接為運輸生產(chǎn)第一線服務,必須保持良好的通信 質量,做到迅速、準確、安全、可靠。

1.光纖傳輸系統(tǒng)網(wǎng)絡結構

一般由骨干層和接入層兩層結構組成,骨干層位于主要交換接點 之間,承擔局間中繼和部分干線話路,為各種專業(yè)網(wǎng)提供速率不等的 傳輸通道,接入層位于交換節(jié)點與用戶之間,為車站及區(qū)間用戶提供 話音或數(shù)據(jù)傳輸通道。

2.電話交換網(wǎng)網(wǎng)絡結構

是由交換設備、電纜線路和用戶終端構成,為鐵路各單位、各部 門的用戶提供電話聯(lián)系服務,鐵路電話交換網(wǎng)的結構分為本地電話網(wǎng) 和長途電話網(wǎng)。

本地電話交換網(wǎng)即地區(qū)電話交換網(wǎng) , 用于一個城市或地區(qū)范圍內(nèi)

各鐵路單位之間的公務聯(lián)系,在一個長途編號區(qū)范圍內(nèi),由若干個端 局和匯接局、局間中繼、用戶線和用戶終端組成。自動電話交換機目 前普遍采用數(shù)字程控交換機, 它采用微電子技術及計算機和軟件技術, 具有體積小、重量輕、容量大,可靠性高,新功能齊全,安裝維護簡 便快捷等一系列優(yōu)點。

3.專用電話網(wǎng)

傳統(tǒng)的鐵路專用通信直接為運輸生產(chǎn)第一線服務,主要業(yè)務包括 干、局線通信、區(qū)段通信,站場通信,無線專用通信,應急通信和列 車通信。

在三級調度電話網(wǎng)中,鐵路局和站段為各層網(wǎng)絡的相切點,干線、局線調是一個呈輻射型的星形網(wǎng)絡,區(qū)段調度網(wǎng)絡是一個鏈狀的總線 型網(wǎng)絡。

第三部分 鐵路通信工程相關工程組成

長途光電纜線路:在橋梁、隧道地段, 一般采用槽道敷設方式, 客運專線采用全線貫通槽道敷設方式。

光纜接續(xù)是光纜工程中的關鍵工序,體現(xiàn)了光纜施工的質量和技 術水平。光纖的接續(xù)使用光纖自動熔接機,采用電弧熔接法進行接續(xù)。光纖接續(xù)過程中,用 OTDR 進行全過程雙方向監(jiān)測。

通信站設備:通信站設備包括傳輸、交換、專用通信等主要系 統(tǒng)的核心設備以及電源設備、引入配線設備、網(wǎng)管設備等。主要施工 工序為有:列架和槽道的安裝、電源設備安裝、機架、引入配線設備 安裝配線、接地裝置邊接等。設備安裝一般采用防靜電地板下設底座 加固方式,主要施工程序為: 地區(qū)站場電纜線路:包括全塑市話電纜,低頻對稱電纜、光纜和 廣播控制電纜。電纜線路建筑施工程序與長途光電纜線路類似,區(qū)別 通

信 工 程

建筑工程 安裝工程 長途光電纜線路

站場光電纜線路 漏泄同軸電纜 天線鐵塔 通信站設備 區(qū)間設備(接入點設備、無線設備、零星設備 列架、槽道 機架、引入和配線設備 電源設備和接地裝置 系統(tǒng)設備(傳輸、交換等 調度中心設備

中間站及站場設備(機械室設備、終端設備

是施工地域相對集中,短段電纜、分歧電纜較多,市話電纜芯數(shù)較多, 測試相對簡單,人力需要較少。

機械室設備:引入綜合柜、配線柜(箱、電源設備、傳輸及接入 設備、區(qū)段數(shù)字通信調度系統(tǒng)車站分系統(tǒng)、擴音設備無線設備等。設 備安裝一般采用水泥地面直接固定安裝方式。傳輸及接入系統(tǒng)調試完 成后可開始各種專用通信及區(qū)段通信設備的調試。

無線通信工程:主要包括無線鐵塔、漏泄同軸電纜線路,光纖直 放系統(tǒng)、無線設備(無線電臺、移動交換中心、基站控制器、基站設備 的安裝和系統(tǒng)調試等。

第五部分 鐵路無線通信系統(tǒng)介紹

一、鐵路無線列調通信系統(tǒng)

調度員除了利用有線調度系統(tǒng)與車站值班員進行通信聯(lián)絡 , 在很 多場合 , 尤其是緊急情況 , 還需要通過無線電波直接或經(jīng)過車站值班員 與運行中列車通信 , 指揮調度列車的運行。行進中的列車也需要把運行 中發(fā)生的情況通過無線通信及時向調度員和車站值班員報告.這種以 鐵路運輸調度為目的 , 利用無線電波的傳輸 , 完成移動體與固定體之間 或移動體之間信息通信的系統(tǒng) , 稱為列車無線調度通信系統(tǒng) ,簡稱無 線列調。這是一種專用的移動通信系統(tǒng) , 在鐵路上得到廣泛的應用和普 及 , 成為調度通信系統(tǒng)的重要組成部分。

列車無線調度電話用于列車調度員、機車調度員、車站值班員等 行車指揮人員和機車司機及運轉車長建立通話聯(lián)系。主要由調度總機、調度臺、車站臺、機車臺,運轉車長手持臺、監(jiān)測總機和錄音裝置組

成。在山區(qū)、隧道等弱場強區(qū),采用漏泄同軸電纜加中繼器或光纖直 放站構成無線傳輸線路解決,滿足無線通信場強覆蓋的要求。

450MHz 無線列車調度電話采用有線-無線相結合的組網(wǎng)方式, 有線 部分采用四線制傳輸,利用兩對電纜芯線把調度總機、調度控制臺與 車站臺連接起來,實現(xiàn)整個調度區(qū)段的列車無線調度通信。車載臺與 車站臺及手持臺之間則通過無線的方式進行連接。該系統(tǒng)中采用了四 頻組的頻率配置方式,同一調度區(qū)段各車站臺的雙工發(fā)射頻率按 f1、f2、f3的交替設置,以減小鄰站干擾。

(一工作方式

無線電臺之間用以下三種方式進行通信 1.單工方式

單工方式是通信雙方在同一時刻只能單方向傳送信息,操作者利 用按鍵開關(PTT 控制無線電臺收信和發(fā)信狀態(tài)。當一方按下發(fā)送按 鍵時,天線與發(fā)信機相連接而處于發(fā)送狀態(tài),對方則應松開發(fā)送按鍵 使天線與收信機連接而處于接收狀態(tài)。要使信息反向傳送,則需要雙 方改變原來的收發(fā)狀態(tài),見圖 6-1(a。

在單工工作方式中,由于每個電臺的收發(fā)不同時進行,不需要兩 根天線或天線共用裝置(雙工器。設備簡單,價格便宜,也不會造成 電臺內(nèi)收發(fā)信機之間的反饋振蕩,加之在不發(fā)話時,由于發(fā)信機不工 作,電臺功耗不(收信機耗電遠小于發(fā)信機耗電 ,因此在手持電臺和 一些便攜電臺常常采用單工方式,以減小體積和攜帶電池的重量。由于單工方式需要雙方利用按鍵來控制收發(fā)狀態(tài)的變化,對初次

使用者往往因操作不習慣和雙方收發(fā)狀態(tài)變換配合不好造成通話斷 續(xù),甚至阻斷通話(雙方都處在發(fā)射狀態(tài)。在有線用戶(調度員通 過有線傳輸系統(tǒng)再經(jīng)過固定無線電臺與移動電臺通信時,由于不能直 接控制固定電臺的收發(fā)狀態(tài)變化而往往采用聲控方式,這又會因講話 的方式不同造成音節(jié)的丟失。因此在與有線用戶的通信中一般不采用 單工方式,而僅僅在移動電臺之間和移動電臺與固定電臺(車站值班 員之間采用這種方式。

如果電臺的收發(fā)信機使用同一個頻率工作,稱為同頻單工(單頻 道單工鏈路。這種方式使用方便,在電臺場強覆蓋范圍內(nèi),由于使用 同一頻率,不需中轉臺(基地臺就能使系統(tǒng)內(nèi)任意兩個電話都能通 話,第三者也能加入通話,但如果有兩個以上的電臺同時按發(fā)射鍵時, 就會產(chǎn)生不同源間在同一頻率的相互干擾——同頻干擾。如果在同一 地區(qū)內(nèi)有多個不同頻率的單工系統(tǒng)工作時,相距較近的電臺間可能要 產(chǎn)生干擾(互調干擾。只有各個頻率的間隔大于 4MHz 才能避免這種 干擾,但這樣使頻率的利用率太低,不宜組成較復雜多頻道的單工移 動通信系統(tǒng)。

如果收、發(fā)信機使用不同頻率工作,稱為異頻單工方式(雙頻道 單式鏈路。一方發(fā)送頻率?1接收頻率?2,另一方發(fā)送頻率?2接收頻 率?1,在?1和?2之間有一定的頻率間隔, 150MHz 頻間隔為 5.7MHz , 450MHz 頻段間隔為 10MHz , 900MHz 間隔為 45MHz ,以減少對鄰近電臺 的干擾。多個移動電臺使用一對收發(fā)頻率進行異頻單工通信時,就必 須設一個基地電臺進行轉發(fā),所有移動電臺都發(fā)送?1,接收?2,基地

電臺將接收到的?1轉換成?2再發(fā)送出去,如圖 6-2(a 所示,基地電 臺的收發(fā)同時進行, 收發(fā)分別使用各自的天線或通過雙工器共用天線。由于基地電臺接收靈敏較高,發(fā)射功率也大,增加了無線通信范圍。當有多個信道共用一個基地站時,基地站收發(fā)各占一段頻率(發(fā)送頻 率占用較高的頻段 ,提高了頻率的利用率。從移動電臺到基地臺方向 稱為上行,從基地臺到移動電臺方向稱為下行。

2.半雙工方式

如果把異頻單工中一方天線改為收發(fā)專用的兩根天線或通過天線 雙工器共用一副天線,這部電臺就可以同時進行接收和發(fā)送(發(fā)信機 處于常發(fā)狀態(tài) ,即雙工方式,但另一方仍為單工方式,這稱為異頻半 雙工或半雙工方式,見圖 6-1(b所示。

在這種方式中,有線用戶(調度員就可以經(jīng)過有線系統(tǒng)和有線 /無線接口,與雙工電臺(基地電臺相連接以雙工方式與移動電臺通 信,移動電臺仍為單工方式,如圖 6-2(a 所示。

3.雙工方式

如果把異頻單工的雙方天線改為收發(fā)專用或都使用雙工器,雙方 電臺都可以同時進行收信和發(fā)信,稱為異頻雙工或雙工方式(雙頻道 雙工鏈路 見圖 6-1(c。這時每一方向通信都不需要用按鍵開關控制, 任一方在發(fā)信時都可以同時收信,就像日常打電話一樣方便。

由于雙工方式在通信過程中,不管用戶有無信息要發(fā)出,發(fā)信機 總是處于發(fā)射工作狀態(tài),電源消耗大,天線雙工器又增加了電臺的體 積,所以對于要求體積小,重量輕而通話范圍又要求大的手持電臺是

不利的,因此多用于車載電臺和固定或半固定電臺,以及距基地站近、發(fā)射功率小的手持電臺(例如蜂窩式移動通信網(wǎng)的手持電臺。

電臺 B(移動臺或基地臺 電臺 A(移動臺或基地臺 圖6-1 三種工作方式(c 雙工制 f 1 f 2 移動臺 B 基地臺 A 1(b 同(異半雙工制 電臺 B 電臺 A(a 同(異頻單工制

當多個雙工移動電臺間相互通信時,由于頻率間的配合必須通過 基地站轉接,并因為二個電臺處于常發(fā)常收狀態(tài),就需要占用兩個雙 頻通道形成雙頻雙工鏈路,由基地站進行轉發(fā)。如圖 6-2(b 所示, 甲電臺發(fā)?1收?2,乙電臺發(fā)?3收?4,基地站將收到的?1轉換為?4發(fā) 出,收到的?3轉換為?2發(fā)出。

圖6-2 基地站的轉接方式

雙工移動臺間通信

異頻單工臺間通信 雙工 雙工

移 動 臺 移 動 臺

雙工方式中兩個移動電臺通過基地站轉接通信時,要占用四個頻 率,在有線和無線用戶間通信時,同半雙工一樣只占兩個頻率。所以 在鐵路無線調度通信中,司機與調度員和車站值班員通話時,可采用 半雙工方式或雙工方式。

在目前我國列車無線調度系統(tǒng)中,上述三種方式都有應用,因此 也要求無線調度設備應盡可能地兼容這三種方式。

(二系統(tǒng)組成

如圖 6-3所示,列車無線調度系統(tǒng)一般由以下幾個部分組成。1.調度所設設備

調度所設備是在調度所內(nèi)的設備總稱,包括調度總機、調度控制 臺、錄音機以及監(jiān)測總機等部分,供調度員與機車司機、車站值班員 進行通話,必要時還可以進行數(shù)據(jù)通信。監(jiān)測總機用于監(jiān)測各個地面 臺的狀況。

2.沿線地面設備

設在鐵路沿線的地面固定電臺,稱為基地電臺或車站電臺,包括 與傳輸設備相連的控制轉接部分,收信機和發(fā)信機,雙工器和傳輸線 及天線(合稱天饋線系統(tǒng) , 以及車站值班員通話部分(又稱調度分機。每個地面電臺的場強必須覆蓋大于兩個相鄰地面固定電臺之間距離的 二分之一,能與覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動電臺建立可靠的通信聯(lián)絡,所有的 地面電臺應能覆蓋整個調度區(qū)間, 覆蓋地區(qū)可靠概率應不小于 95%, 在 地形復雜和電氣化區(qū)段也不應小于 90%。為了確保場強覆蓋率, 使列車 在山區(qū)和隧道等弱場區(qū)內(nèi)運行時仍能進行可靠的調度通信,就應在這 些地區(qū)設置無線中繼器,以增大電場強度,并在隧道中安設電波誘導 裝置,如漏泄同軸電纜,把電波引導到不易達到的空間。

為了保證調度通信不間斷,地面設備還應有通道自動切換功能, 即移動電臺從一個地面電臺場強覆蓋區(qū)進入另一相鄰地面電臺場強覆 蓋區(qū)時,與調度員通話的通道應能自動地從弱場強的地面電臺轉換到 強場強的地面電臺,以保持通信的連續(xù)性。

3.移動電臺設備

移動電臺設備是裝在運行列車上的無線通信設備,有機車電臺和 車長電臺。機車電臺是固定在機車上的,體積較大,有收信機、發(fā)信機、短

傳輸線和裝在駕駛室外的天線及通話手機等組成,有同頻單工、異頻 單工、雙工(需加天線雙工器及單雙工兼容幾種制式。車長電臺通 常為體積小的手持電臺或便攜電臺,收、發(fā)信機,通話裝置及天線集 于一體,一般為同頻或異頻單工電臺。

4.傳輸設備

把調度設備和沿線各地面固定電臺連接起來,為信息傳輸提供音 頻通道的設備稱為傳輸設備。根據(jù)調度區(qū)間大小和設備間的距離遠近, 以及傳輸設備的類型,可以是實回線(二線或四線通道或多路復用(四線通道設備,多路復用方式可以是模擬的(如載波端機 ,也可 以是數(shù)字的(PCM 端機 ,可以用高頻電纜,也可以用光纜做為傳輸線 路,甚至可以用微波等無線傳輸設備。

如圖 6-3所示,調度員利用調度所設備,通過傳輸設備連接到與 運行列車最接近的地面電臺,再用無線方式與機車電臺建立全雙工或 半雙工通信,以實現(xiàn)直接指揮司機的調度作業(yè)。也可以由調度員向車 站值班員下達運行計劃,再由車站值班員通過無線通信對機車司機進 行指揮調度。調度員間接調度司機。車站值班員可以通過車站電臺與 機車司機、運轉車長進行通話,這種通話有時稱為小三角通信,而把 調度員、車站值班員和司機之間的通信稱為大三角通信。

列車無線調度系統(tǒng)中,移動電臺之間的通話必須在同一地面電臺 覆蓋區(qū)內(nèi)以單工方式相互通信。

(三系統(tǒng)制式

根據(jù)鐵路運輸指揮作業(yè)方式不同,以及線路能力的差別,有不同 的系統(tǒng)制式。1.A 系統(tǒng)制式

A 系統(tǒng)適用于裝設有調度集中設備的鐵路干線, 以調度員直接指揮 司機為主的作業(yè)方式調度區(qū)間。采用有線 /無線相結合的組網(wǎng)方式,即 調度所設備至各基地電臺之間信道用四線音頻話路,基地電臺至移動 設備用無線通信方式?；仉娕_按場強覆蓋合理設置,并具有跟蹤功 能以保證通信連續(xù)。調度員可以個別呼叫指定的司

機,也能夠識別司 機的呼叫,還能夠向調度區(qū)間內(nèi)所有的機車司機發(fā)出呼叫(全呼。調 度員和司機之間除了話音的雙工或半雙工通信外,還或以傳輸數(shù)據(jù)和 指令,并能在調度所內(nèi)打印和加工顯示,以便及時掌握列車運行狀態(tài)。為了保證系統(tǒng)正常工作,調度所設備應能對各基地電臺進行集中監(jiān)測 和檢測。在緊急情況下,機車司機可以向調度發(fā)出緊急呼叫。由于不 是在每個車站都設有基地電臺,所以車站值班員需要經(jīng)調度轉接后才 能與司機通話,調度所設備要留有供車站和司機通話用的轉接接口。為了能在特殊情況下提供鐵路非調度系統(tǒng)人員與列車的通信,列車無 線調度系統(tǒng)經(jīng)調度員人工轉接后可接入鐵路電話交換網(wǎng)。

2.B 系統(tǒng)制式

B 系統(tǒng)制式適用于繁忙的鐵路干線, 以車站值班員辦理行車業(yè)務為 主的方式,也采用有線 /無線相結合的方式,在調度區(qū)間內(nèi),沿線設有 車站電臺以覆蓋整個區(qū)間。

B 系統(tǒng)應優(yōu)先滿足調度員與司機的雙工或半雙工通信。調度員呼叫 司機時,先選叫運行列車最近的車站電臺(選站 ,再呼叫該電臺覆蓋 區(qū)內(nèi)的所有機車電臺(組呼 ,然后用話音叫出所要通話的司機,下達

鐵路通信概論 鐵路通信概論 通信 調度命令。調度員也可以通過各個車站電臺呼叫調度區(qū)間內(nèi)的所有司 機（全呼）。機車司機在緊急情況下可向調度員發(fā)出緊急呼叫。車站值 班員可以通過車站電臺與其覆蓋區(qū)內(nèi)的司機、運行車長進行通話。有 條件時，相鄰車站值班員之間可通過車站電臺進行通話。在同一地面 電臺覆蓋區(qū)內(nèi)司機與司機、車長與車長、司機與車長之間也可以進行 單工通話，異頻單工的通話則需要經(jīng)車站電臺轉接。B 系統(tǒng)也可以經(jīng)調 度員人工轉接進入鐵路公務電話網(wǎng)。3.C 系統(tǒng)制式 C 系統(tǒng)適用于以車站值班員辦理行車業(yè)務為主的一般鐵路線路和 支線上，車站電臺按車站沿線布設，車站值班員與司機、運轉車長之 間以同頻或異頻單工方式進行通話，車站電臺設錄音機記錄通信內(nèi)容，有條件時相鄰車站值班員間也可以通過車站電臺進行通話。

二、鐵路移動通信系統(tǒng)（GSM-R）路移動通信系統(tǒng)（）GSM-R 是專門為鐵路通信設計的綜合專用移動通信系統(tǒng)。GSM-R 在鐵路業(yè)務的應用主要有：區(qū)間移動通信、尾部風壓檢測、無線列車

調度電話、列車自動控制信息的傳輸、旅客通信業(yè)務。1.GMS-R 的系統(tǒng)構成 GSM-R 系統(tǒng)主要由移動交換中心 MSC、基站控制器 BSC、基站 BTS 和移動終端設備構成。MSC：提供與其它網(wǎng)絡的接口其主要功能是完成呼叫的交換、控制 移動臺的位置更新和越區(qū)切換過程。BSC：負責對多個基站管理，通過特定的接口與移動交換中心的位 26 鐵路通信概論 鐵路通信概論 通信 置寄存器相連。BTS：移動通信交換中心與移動電話終端之間進行信息傳遞的無線 電收發(fā)信電臺。2.GMS-R 的組網(wǎng)方式 GMS-R 的組網(wǎng)方式有單網(wǎng)和雙網(wǎng)覆蓋兩種方式，雙網(wǎng)覆蓋又分交織 覆蓋和重疊覆蓋兩種形式。27 鐵路通信概論 鐵路通信概論 通信 GMS-R的組網(wǎng)方式 重疊覆蓋方 式 交織覆蓋方式 3.漏泄同軸電纜 是一種具有天線功能的電纜，其原理是在同軸電纜的外導體上,開 啟了”八”字形的槽口,使得電信號在電纜的傳輸過程中產(chǎn)生泄漏,將 電纜中傳輸?shù)碾娦盘杺鞑サ娇罩?以供無線終端接收。因此漏泄同軸電 28 鐵路通信概論 鐵路通信概論 通信 纜具有傳輸和發(fā)射的雙重特性，廣泛應用于電磁波難以正常傳輸?shù)纳?區(qū)、隧道等弱場分布地段。4.漏泄電纜的配置 由于電信號從漏泄同軸電纜中不斷耦合至空中，造成信號在漏泄 同軸電纜中傳輸時有一定的損耗，根據(jù)耗損量的不同，漏泄同軸電纜 分為三種不同的型號，在實際運用中，這三種漏泄同軸電纜搭配使用，距信號源近的地段采用耦合損耗小的電纜，距信號源遠的地段采用地 段耦合損耗段大的電纜，使得電磁波的分布相對均勻。當電纜中信號 強度減弱到一定程度時，通過中繼器進行放大，在漏泄同軸電費中繼 續(xù)傳播。5.光纖直放系統(tǒng) 光纖直放系統(tǒng)是采用光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)的原理，將無線傳輸信號 通過纖光數(shù)字通路延伸到弱場區(qū)，再通過直放站的發(fā)射機發(fā)送到空中 或漏泄同軸電纜。29