实训课程设计,陈思君new

1、10通信工程系电 子 综 合 实 训 课 程 设 计 报 告 书课程设计名称学 生 姓 名陈思君年 级10级专 业计算机通信班 级10计通班指 导 教 师周春梅 景文芳考 核 成 绩日期： 2011 年 6 月 25日一:什么是通信？通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递，从广义上指需要信息的双方或多方在不违背各自意愿的情况下无论采用何种方法，使用何种媒质，将信息从某方准确安全传送到另方。二：什么是通信系统？通信系统（communication system ）用以完成信息传输过程的技术系统的总称。现代通信系统主要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来

2、实现，前者称为无线通信系统，后者称为有线通信系统。当电磁波的波长达到光波范围时，这样的电信系统特称为光通信系统，其他电磁波范围的通信系统则称为电磁通信系统，简称为电信系统。由于光的导引媒体采用特制的玻璃纤维，因此有线光通信系统又称光纤通信系统。一般电磁波的导引媒体是导线，按其具体结构可分为电缆通信系统和明线通信系统；无线电信系统按其电磁波的波长则有微波通信系统与短波通信系统之分。另一方面，按照通信业务的不同，通信系统又可分为电话通信系统、数据通信系统、传真通信系统和图像通信系统等。由于人们对通信的容量要求越来越高，对通信的业务要求越来越多样化，所以通信系统正迅速向着宽带化方向发展，而光纤通信系

3、统将在通信网中发挥越来越重要的作用。三：通信的历程：1. 1895年意大利的马可尼和俄国的波波夫几乎同时发明了无线电，但马可尼首先取得了国际专利 2. 1893年，尼科拉·特斯拉（Nikola Tesla）在美国密苏里州圣路易斯首次公开展示了无线电通信。在为“费城富兰克林学院”以及全国电灯协会做的报告中，他描述并演示了无线电通信的基本原理。他所制作的仪器包含电子管发明之前无线电系统的所有基本要素。3. 古列尔莫·马可尼（Guglielmo Marconi）拥有通常被认为是世界上第一个无线电技术的专利，英国专利12039号，“电脉冲及信号传输技术的改进以及所需设备”。4. 尼

4、科拉·特斯拉1897年在美国获得了无线电技术的专利。然而，美国专利局于1904年将其专利权撤销，转而授予马可尼发明无线电的专利。这一举动可能是受到马可尼在美国的经济后盾人物，包括汤玛斯·爱迪生，安德鲁·卡耐基影响的结果。1909年，马可尼和卡尔·费迪南德·布劳恩（Karl Ferdinand Braun）由于“发明无线电报的贡献”获得诺贝尔物理学奖。5. 1943年，在特斯拉去世后不久，美国最高法院重新认定特斯拉的专利有效。这一决定承认他的发明在马可尼的专利之前就已完成。有些人认为作出这一决定明显是出于经济原因。这样二战中的美国政府就可以避免付

5、给马可尼公司专利使用费。6. 1898年，马可尼在英格兰切尔姆斯福德的霍尔街开办了世界上首家无线电工厂，雇佣了大约50人。 四：通信的基本形式通信的基本形式：信源和信宿之间建立一个传递信息的通道。信源：消息的来源，消息的产生者消息：通讯系统要传输的对象。 信 源发送设备信 道接收设备信 宿通信的分类： 有线通信无线通信有线通信的介质：电缆 、光缆。无线通信的介质： 电磁波在自由空间的传播。按传输方向分类 ： 双向 、 单向 、双工 、半双工。按信号分类 ： 模拟通信 、 数字通信。实验室模拟信息传输原理：微波上变频器中频调制器摄像头微波带通滤波器微波功率放大器微波低噪声放大器接收天线发射天线微

6、波带通滤波器四：信息的定义？定义：以适合于通信、存储或处理的形式来表示的知识或消息。六：通信系统按信号分类： 在实际的通信中，由于通信业务的多样性，消息的来源也是多种多样的，但基本可以分为两大类：连续的和离散的。连续的消息如话音，声波振动的幅度是随时间连续变化的。若把它转换为随时间连续变化的电压信号，信号幅度是时间连续函数。这样的信号称作模拟信号；而离散消息，如打字机产生的消息，输出的消息符号个数是有限的。如信号的参数与离散消息对应而离散取值，这就是数字信号。 所以根据信号方式的不同，通信可分为模拟通信和数字通信。模拟通信什么是模拟通信呢？比如在电话通信中，用户线上传送的电信号是随着用户声音大

7、小的变化而变化的。这个变化的电信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的，这种信号称为模拟信号。在用户线上传输模拟信号的通信方式称为“模拟通信”。 数字通信数字信号与模拟信号不同，它是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数字信息的信号。电报信号就属于数字信号。现在最常见的数字信号是幅度取值只有两种(用0和1代表)的波形，称为“二进制信号”。“数字通信”是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。 模拟通信在历史上曾经占有过主导地位。但近20年来，随着超大规模集成电路工艺的成熟以及计算机和数字信号处理技术的充分发展，数字通信发展迅速，大多数的模拟通信系统已

8、被数字通信系统所取代。尽管在未来的一段时间内数字通信系统还不能完全取代模拟通信系统那个，但通信朝着数字化方向发展是不会改变的，这是有数字通信和模拟通信自身的特点所决定的。五：通信的分类通信系统分为有线通信和无线通信1. 有线通信的介质？依靠电缆，光纤。有线通信的优缺点：有线通信是指有线电信，即利用金属导线、光纤等有形媒质传送信息的方式.无线通信是指仅利用电磁波而不通过线缆进行的通信方式。优点是价格便宜，稳定，适用的范围广，缺点是数据传输的速度慢，通信容量小。无线通信特点：1、 通信容量大 从理论上讲，一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时传输1000 亿个话路。虽然目前远远未达到如此高的传输容量，但

9、用一根光纤同时传输24 万个话路的试验已经取得成功，它比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍以上。一根光纤的传输容量如此巨大，而一根光缆中可以包括几十根甚至上千根光纤，如果再加上波分复用技术把一根光纤当作几根、几十根光纤使用，其通信容量之大就更加惊人了。 2、中继距离长 由于光纤具有极低的衰耗系数（目前商用化石英光纤已达0.19dB/km 以下），若配以适当的光发送与光接收设备，可使其中继距离达数百公里以上。这是传统的电缆（1.5km）、微波（50km）等根本无法与之相比拟的。因此光纤通信特别适用于长途一、二级干线通信。据报导，用一根光纤同时传输24 万个话路、100 公里无中继的

10、试验已经取得成功。此外，已在进行的光孤子通信试验，已达到传输120 万个话路、6000 公里无中继的水平。因此，在不久的将来实现全球无中继的光纤通信是完全可能的。 3、保密性能好 光波在光纤中传输时只在其芯区进行，基本上没有光“泄露”出去，因此其保密性能极好。 4、适应能力强 适应能力强是指，不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀，可挠性强（弯曲半径大于25 厘米时其性能不受影响）等。 5、体积小、重量轻、便于施工维护 光缆的敷设方式方便灵活，既可以直埋、管道敷设，又可以水底和架空。 6、原材料来源丰富，潜在价格低廉 制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即砂子，而砂子在大自然界中几乎是取之不尽、用之不

11、竭的。因此其潜在价格是十分低廉的。无线电频率划分表：因此我着重介绍无线通信，这也是将来发张的趋势。无线电的应用范围：现在无线电用的范围就很广了 主要还是进行数据的传输无线电未来会沿着以下几个方面发展：成果。预计未来这方面将会有大量的需求。1 基本理论和相关应用的研究，为大规模应用奠定坚实的基础。比较重要的包括：认知无线电的信息论基础和认知无线电网络相关技术，例如：频谱资源的管理、跨层联合优化等等。 2 试验验证系统开发、目前，已经有多个试验验证系统正在开发中，这些系统的开发成功，将为验证认知无线电的基本理论、关键技术提供测试床，推动其大规模应用。 与现有系统的融合。虽然目前认为认知无线电的应用

12、应该不要求授权用户作任何改变，但如果授权用户和认知无线电用户协同工作，将会便于实现并提高效率。目前，已经有一些研究工作在考虑将认知无线电集成到现有无线通信系统的方法，并取得了一些初步无线电的用途无线电的最早应用于航海中，使用摩尔斯电报在船与陆地间传递信息。现在，无线电有着多种应用形式，包括无线数据网，各种移动通信以及无线电广播等。 以下是一些无线电技术的主要应用: 通信 声音* 声音广播的最早形式是航海无线电报。它采用开关控制连续波的发射与否，由此在接收机产生断续的声音信号，即摩尔斯电码。 * 调幅广播可以传播音乐和声音。调幅广播采用幅度调制技术，即话筒处接受的音量越大则电台发射的能量也越大。

13、 这样的信号容易受到诸如闪电或其他干扰源的干扰。 * 调频广播可以比调幅广播更高的保真度传播音乐和声音。对频率调制而言，话筒处接受的音量越大对应发射信号的频率越高。调频广播工作于甚高频段（Very High Frequency，VHF）。频段越高，其所拥有的频率带宽也越大，因而可以容纳更多的电台。同时，波长越短的无线电波的传播也越接近于光波直线传播的特性。 * 调频广播的边带可以用来传播数字信号如，电台标识、节目名称简介、网址、股市信息等。在有些国家，当被移动至一个新的地区后，调频收音机可以自动根据边带信息自动寻找原来的频道。 * 航海和航空中使用的话音电台应用VHF调幅技术。这使得飞机和船舶

14、上可以使用轻型天线。 * 政府、消防、警察和商业使用的电台通常在专用频段上应用窄带调频技术。这些应用通常使用5KHz的带宽。相对于调频广播或电视伴音的16KHz带宽，保真度上不得不作出牺牲。 * 民用或军用高频话音服务使用短波用于船舶，飞机或孤立地点间的通讯。大多数情况下，都使用单边带技术，这样相对于调幅技术可以节省一半的频带，并更有效地利用发射功率。 * 陆地中继无线电(Terrestial Trunked Radio, TETRA)是一种为军队、警察、急救等特殊部门设计的数字集群电话系统。 收音机主要原理无线电广播系统，包括收音和电视二套系统。它们对所要发射和无线传输的信号。 1. 音频信

15、号的频率为0-20KHz。而这些频率较低的信号是无法直接通过无线电方式发射和传播。所以，必须通过宜于发射和远距离传播的频率较高的射频信号，帮助实现。这些高频信号，称为载频信号或载波信号。2. 把音频信号或视频信号加装到载频信号上的方式主要有二种，调幅和调频。 3. 用前种处理信号方式的广播，称为调幅广播，收音机称为调幅收音机。其无线电波的频率范围主要集中在二个频段内；中波段535KHz-1605KHz，短波段1.6MHz-26MHz。 4. 用后一种处理信号方式的广播，称为调频广播，收音机称为调频收音机。其无线电波的频率范围主要集中超短波段87MHz-108MHz。 5. 无线电视广播系统中，

16、则二种处理信号的方式均用。伴音信号采用调频方式，全电视信号采用调幅方式。 6.至于工作原理，主要也有二种，高放式和超外差式。 7. 高放式又称直放式、再生来复式，为一种早期机型，性能较差。现在一般只用于教学、试验或要求不高场合。8. 市场上销售的收音机、电视机几乎无一例外地全是性能优良的超外差式接收机。对讲机主要原理：1、发射部分：锁相环和压控振荡器（VCO）产生发射的射频载波信号，经过缓冲放大，激励放大、功放，产生额定的射频功率，经过天线低通滤波器，抑制谐波成分，然后通过天线发射出去。2、接收部分：接收部分为二次变频超外差方式，从天线输入的信号经过收发转换电路和带通滤波器后进行射频放大，在经

17、过带通滤波器，进入一混频，将来自射频的放大信号与来自锁相环频率合成器电路的第一本振信号在第一混频器处混频并生成第一中频信号。第一中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号。滤波后的第一中频信号进入中频处理芯片，与第二本振信号再次混频生成第二中频信号，第二中频信号通过一个陶瓷滤波器滤除无用杂散信号后，被放大和鉴频，产生音频信号。音频信号通过放大、带通滤波器、去加重等电路，进入音量控制电路和功率放大器放大，驱动扬声器，得到人们所需的信息。3、调制信号及调制电路：人的话音通过麦克风转换成音频的电信号，音频信号通过放大电路、预加重电路及带通滤波器进入压控振荡器直接进行调制。4、信令处理：CPU产生

18、CTCSS/DTCSS信号经过放大调整，进入压控振荡器进行调制。接收鉴频后得到的低频信号，一部分经过放大和亚音频的带通滤波器进行滤波整形，进入CPU，与预设值进行比较，将其结果控制音频功放和扬声器的输出。即如果与预置值相同，则打开扬声器，若不同，则关闭扬声器。电话* 蜂窝电话或移动电话是当前最普遍应用的无线通信方式。蜂窝电话覆盖区通常分为多个小区。每个小区由一个基站发射机覆盖。理论上，小区的形状为蜂窝状六边形，这也是蜂窝电话名称的来源。当前广泛使用的移动电话系统标准包括：GSM，CDMA和TDMA。运营商已经开始提供下一代的3G移动通信服务，其主导标准为UMTS和CDMA2000。 * 卫星电话存在两种形式：INMARSAT 和 铱星系统。两种系统都提供全球覆盖服务。 INMARSAT使用地球同步卫星，需要定向的高增益天线。铱星则是低轨道卫星系统，直接使用手机天线 电视* 通常的模拟电视信