《电信传输原理、系统及工程》课件第1章 电信传输的基本概念

内容提要11.1通信、电信、传输系统模型及发展史1.2电信传输信号和信道1.3传输特性和传输单位1.4电信传输工程1.1通信、电信、传输系统模型及发展史21.1.1通信、电信、电信传输的定义

1．通信的定义“通信”可先从字面意义来理解，“通”是送达的意思，还有相互交流的含义。“通”对应的英文单词为communication，也是传递、交流、沟通之意。“信”是信息、消息之意。“信”对应的英文单词为Information，是“消息、情报、知识、见闻、资料”的意思。通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒质进行的信息交流与传递。2.电信、电信传输的定义

电信这一术语来源于1973年国际电信公约规定。“电信”(Telecommunication)，是指利用有线电、无线电、光波和其他电磁系统，对消息、情报、指令、文字、图像、声音等电信号进行远距离传输和交换。通常定义“电信”，就是利用电子技术实现传送信息和交流信息的通信方式。电信传输是指把含有信息的电信号通过具体物理媒质从一处传到另一处的物理过程。电信传输的基本任务就是把一个用户发出的信息，以用户满意的质量传送到接收端用户的过程。电信传输原理研究的主要对象是传输媒质（传输线、自由空间），即对信道开展研究。信道是信号传输的通道，与信道有关的概念主要有媒质(介质)、损耗（衰减）、衰落、噪声、干扰、带宽等。媒质是指自由空间、金属电缆线、波导、光缆等能传输信号的物质实体；损耗是指信号能量经信道一段距离的传输后的减少程度；衰落是指信号能量经信道一段距离的传输后而起伏不定的减少现象；噪声是指电信传输中随机出现的无用的自发脉冲统称；干扰是指电信传输中随机出现的无用信号对有用信号的影响；带宽是指通信信道拥有的频谱宽度。1.1.2电信传输系统模型

以分处A、B两地的任意两用户（人与人，机器与机器，人与机器）间的信息传递为例，基于点到点之间的电信传输系统一般模型，可用图1-1来描述。

图1-1点到点电信传输系统一般模型信源是消息的产生地，其作用是把各种消息转换成原始电信号（称为消息信号或基带信号）。发信设备位于发信A端，它将信源发出的信号变换成适合信道传输的电或光信号，通常称为调制器。信道是信号传输通道的简称，它由传输信号的物理媒质和相应设备组成。信道的功能就是顺利地把电信号自A点（发信端）迅速且正确无误地输送到B点（收信端）。噪声不是人为加入的设备，而是电信传输系统中各种设备和信道中客观存在的物理量。收信设备位于接收B端，基本功能与发信设备相反通常称为解调器。信宿是信息传输的归宿点，是消息接收者，它将复原的原始信号转换成与信源相对应的消息。实用电信传输系统的一般结构如图1-2所示，除了必须具备传输信道部分外，还需要有用户终端设备、交换设备、多路复用设备和传输终端设备（收发信机）等组成。

图1-2实用电信传输系统一般结构无线信号在自由空间传输过程：

①发信机产生电信号——②并由发射天线转换成电磁波——经空间媒质传播——③到接收端，由接收天线接收电磁波还原成电信号---送收信机还原原始信号----完成传输。特别是无线信号在自由空间传输过程中，需要天线完成高频信号向电磁波转换并发射或将接收电磁波转换成电信号的过程。当传输系统服务范围不同时，天线结构也不同，常用天线如图1-3所示。

图1-3常用天线的实物图移动定向天线MMDS-C型微波天线全向天线微波接力天线

抛物面天线八木天线1.1.3电信传输理论及传输技术的发展史101．电信传输理论的发展史

电信传输的理论基础是麦克斯韦电磁场理论，早在1865年，麦克斯韦在题为《电磁场的动力学理论》的论文中，首次预言电子在运动时会以电磁波的形式沿导体或自由空间传播。1876年，亥维塞利用麦克斯韦方程推导出了经典电报方程，并于1903年架设了一条电信传输线路，连接了利物浦和瓦灵顿两个城市，使亥维塞的理论完全得到了证明。经典电报方程既适用于平行双导线，又适用于同轴电缆等传输线。1893年，英国物理学家汤姆逊（电子的发现者）出版了一本论述麦克斯韦电磁理论的书，肯定了沿圆金属管壁传输电磁波的可实现性，预言管内传输的电磁波的波长可与圆柱管子直径相比拟，该预言直到1936年才得以证实，这就是经典的微波传输线，即圆波导。在1897年，英国物理学家瑞利在发表的论文中，讨论了矩形截面和圆形截面“空柱”中的电磁振动，即对应后来的矩形波导和圆波导，并引进了截止波长的概念。瑞利还得到了矩形波导中主模的场方程组，并讨论了圆波导中的主模。2．电信传输技术的发展史

1）古代通信

我国是世界上最早建立有组织的传递信息系统的国家之一，诸如烽火台传送边疆警报信息、我国西北边陲击鼓鸣金传送报警信息或传达作战命令、信鸽传递文字信息、旗语视距范围内交流信息、驿站的站站接力等方式传递信息，国外诸如希腊用火炬的位置表示字母符号，用马拉松长跑传送口头或书面信息等。2）近代通信

始于1820年，安培首先提出利用电磁现象传递电报信号的设想，指明了电报通信发展的方向，这也是近代数字通信的开始，此后，电报通信技术不断地改进，并得到迅速发展和广泛应用。

①在1837年，人类历史上第一次进行电信联系的电报、电话，先后发生英国人在1.5km的距离上作了电报表演

②在1876年，贝尔获美国专利局授予的电话专利，并在1877年用硬双铜线架设了电话线路，从此传输线开始了传输比电报信号频率高得多的语音信号。这就是电信传输线路的最早应用

③

1955年第一条从纽芬兰到苏格兰海底越洋同轴电话电缆完成。

④1977年，美国芝加哥建成第一条光纤通信线路，长度为6km。然而，事情发展得很快，1988年建成了横跨大西洋的海底光缆系统，采用的是单模光纤，总长达到19200km。⑤1893年，英国物理学家汤姆逊（电子的发现者）发表了一本论述麦克斯韦电磁理论的书，肯定了圆金属壁管子传输电磁波的可实现性，预言波长可与圆柱直径相比拟，这就是微波传输线即圆波导，直到1936年才得以实现。⑥1897年，英国物理学家瑞利在发表的论文中，讨论了矩形截面和圆形截面“空柱”中的电磁振动，即对应后来的矩形波导和圆波导，并引进了截止波长的概念。瑞利还得到了矩形波导中主模的场方程组，并讨论了圆波导中的主模。到1931年，人们看出了波导技术实用价值。⑦1936年，贝尔实验室的科学家做出了实验波导线长为260m的青铜管，直径12.5cm．信号彼长为9cm。后来，人们把1936年当作微波技术开始年份。⑧1919年，调幅无线电广播、超外差接收机问世，1936年，商业电视广播开播。3）现代通信

自通信发明之日起，人类的经济和社会生活就随之而发生改变了。当然，只有以计算机为代表的信息技术进入商用化以后，特别是互联网技术进入商用化以后，才真正完成了近代通信技术向现代通信技术的转变，通信的重要性日益得到增强。4）未来通信

着人类对通信的极高要求以及光纤和宽带IP等相关技术的成熟而发展起来的。目前社会已进入多媒体通信时代，多媒体通信将成为21世纪人类通信的基本方式，多媒体通信的高速率、宽带化、智能化特点要求研究发展未来通信技术。其技术是随着人类对通信的极高要求以及光纤和宽带IP等相关技术的成熟而发展起来的。目前社会已进入多媒体通信时代，多媒体通信将成为21世纪人类通信的基本方式，多媒体通信的高速率、宽带化、智能化特点要求研究发展未来通信技术。1.2电信传输信号和信道1.2.1信号的类型和电磁波波段的划分

人们可以选择不同的信号来携带信息，具体选择什么样的信号，取决于对信号的了解和研究，研究信号最直观的方法就是观察它的时域波形和频域频谱。1.电信号的类型

信号可以从不同的角度进行分类，比如信号可以分为确知信号与随机信号、周期信号与非周期信号、基带信号与频带信号、模拟信号与数字信号等。1）模拟信号

模拟信号是指信号的某种参量模拟（仿照）原始消息变化的电信号。模拟信号有时也称连续信号。

例如，固定电话机把语音通过送话器变成的电信号就是一种模拟信号，因为送话器输出的电信号幅度与声压的幅度成正比，而且是随时间连续变化的。

图1-4模拟信号

2）数字信号数字信号是指时间上和幅度上的取值都是离散的，如图1-5所示,。数字信号在传输上最主要的是它的抗干扰性强。例如数据通信——通信传输的都是数字信号，如人与计算机和计算机与计算机之间的通信。编码电报的信号就是一种数字信号。1-5数字信号182.电磁波波段的划分

通信所采用的传输方式是由电磁波的频率所决定的。通信的容量几乎与使用的频率成正比，对通信容量的要求越高，使用频率就越高。

在信号传输中采用哪种传输线，对信号传输更有效、更可靠与其电磁波波段有直接关系。常用的传输线与电磁波波段划分的对应关系如图1-6所示。

市话用户接入、有线电视用户接入和计算机数据接入这三种有线传输方式落在超短波（VHF）左右波段，光纤通信波段的波长为0.8～1.7µm。波段（频段）的划分及典型应用如表1-1所示。电磁波波段的划分（有线和无线电波频谱划分）

对流层对流层电离层图1-6电磁波段划分图表1-1波段（频段）划分及典型应用

3×10-5～频率范围波长符号传输媒质用途3Hz～30kHz104～108m甚低频VLF有线线对或长波无线电音频、电话、数据终端长距离导航、时标30～300kHz103～104m低频LF有线线对或长波无线电导航、信标、电力线通信300kHz～3MHz102～103m中频MF同轴电缆或短波无线电调幅广播、移动陆地通信、业余无线电3～30MHz10～102m高频HF同轴电缆或短波无线电移动天线电话、短波广播定点军用通信、业余无线电30～300MHz1～10m甚高频VHF同轴电缆或米波无线电电视、调频广播、空中管制、车辆、通信、导航300MHz～3GHz10～100cm特高频UHF波导或分米波无线电微波接力、卫星和空间通信、雷达3～30GHz1～10cm超高频SHF波导或厘米波无线电微波接力、卫星和空间通信、雷达、无线宽带接入30～300GHz1～10cm极高频EHF波导或毫米波无线电雷达、微波接力、射电天文学107～108GHz3×10-4

cm紫外、可见光、

红外光纤或激光空间传播光通信1.2.4

电磁波常见的传播模式1.电磁波

以很高速度传播的电磁场叫做电磁波，简称“电波”。

电磁波的物理特性解释则是电和磁的波动过程，是电磁场的一种运动形态，或者说，电磁波是在空间传播的交变电磁场。电与磁是一体两面，变化的电场会产生磁场，变化的磁场则会产生电场。变化的电磁场构成了一个不可分离的统一的场，即电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。212.电磁波的传播模式

①是横电磁波（TEM波），这种波在传播方向Z上既无纵向分量，即Ez=0且Hz=0。这种模式只能存在于双导体传输线中和无线传输（无界空间理想介质）中。②是横电波（TE波），这种波的Ez=0，但Hz≠0。这种模式存在于金属波导中。③是横磁波（TM波），这种波的Hz=0，但Ez≠0。这种模式存在于金属波导中。④是EH波或HE波（混合模），这种波的Ez≠0且Hz≠0。它们是TE波和TM波的线性叠加，纵向电场占优势的模式称做EH波，纵向磁场占优势的模式称做HE波。这类波存在于介质波导中。注意，无论何种波型，其电场与磁场总是相互垂直的。22图1-7TEM波、TE波、TM波电场及磁场与传播方向关系

在信号传输中，同一传输媒质可传输不同模式的电磁波，电磁波的场结构称为电磁波的模式或波型。不同种类电磁波的模式是由电磁波的磁场、电场和传播方向（比如X、Y、Z方向）三者之间相互关系来决定的，如图1-7所示，下面简介电磁波常见传播模式的种类。图1-8波导中TE10波TM10波长分布结构金属波导中只传输TEmn波和TMmn波；比如TE10和TM10波，如图1-8所示。图1-9同轴电缆中TEM波的场结构同轴线中在低频时传输TEM波，而在高频传输时既有TEM波又有TEmn和TMmn波，如图1-8所示。TEM波？又称横电磁波(平面波)，即Ez=0和Hz=0量。电场、磁场分量都在横截面上。同轴线中TEM波场结构磁力线电力线自由空间TEM波场结构图1-10无界空间TEM波的电磁场分布模型在无线传输（无界空间理想介质）中，无线电波是一种能量传输形式，传播过程中的电场与磁场在空间相互垂直，同时还垂直于传播方向，电磁波的场分布结构只有TEM波一种形式，如图1-10所示。1.2.3电信传输信道

对通信或电信的认识，其实质就是对“信息传输”或“电信传输”的认识。所有的电信传输系统均可抽象成由发送设备、信道（或传输信道）与接收设备三部分组成，信道是完成信息传输的最重要的通道。1．信道概念

信道是指以传输媒质为基础的信号传输通道。具体来说，根据传输媒质是否有形，信道可分为有线信道和无线信道，抽象来说，信道也可以用指定的一段频带来表示。2．信道的分类

信道可分为两类：狭义信道和广义信道。狭义信道1广义信道2

信道分类狭义信道1广义信道2

信道分类电信传输方式：有线传输、无线传输。有线传输方式：明线、电缆传输和光纤传输；无线传输方式：移动通信传输、微波中继传输和卫星传输；移动（1）狭义信道：（2）广义信道调制信道编码信道图1-11调制信道和编码信道信道分类归纳如下：331.2.4

有线信道及特性

1.有线信道

在有线信道传输时，电磁波只能在导体周围的有限空间沿着有线介质定向传播，构成直通信息流通路。

有线信道包括明线、对称电缆、同轴电缆、金属波导和光缆等，如图1-12所示。

34图1-12通信传输线路图1-13双绞线电缆的结构图双绞线俗称网线，其组成由若干对带绝缘的导线扭绞封装在外护层形成。双绞线可分为非屏蔽双绞线（UnshildedTwistedPair，UTP）和屏蔽双绞线（ShieldedTwistedPair，STP），其基本结构如图1-13所示，双绞线主要用于计算机局域网传输的数据线等。2.有线信道特性

讨论有线信道特性的目的是了解信道特性对信号传输的影响，信道特性主要有损耗、带宽、容量、噪声、干扰（失真）等。

振幅-频率特性——衰减，带宽（容量）

相位-频率特性——失真（噪声、干扰）以及频率漂移等来描述。1）信道的损耗损耗的定义是当信号经过某一传输线路后，若输出的信号功率为Pout，输入端的信号功率为Pin，则信号经过传输线路的损耗值为[A]，由式（1.4）描述。

（1.4）2)信道的带宽

从定性角度来说，带宽是指在固定的时间内信道无损耗可传输的信息容量。例如，对模拟信号，可用信号幅度损耗与频率的关系曲线，即幅—频特性来确定带宽，如图1-14（a）所示，3637图1-14理想有线信道的传输特性3）信道容量信道容量，简单来说就是信道容纳的信息量。信道容量（或传输容量）是指信道能够无差错传输最大平均信息速率。信道的传输能力即传输容量C的主要限制可由克劳德·香农（ClaudeElwoodShannon，1916—2001）公式给出，在带限高斯白噪声信道中，传送M进制数字信号的信道容量为：

（bit/s）

（1.5）

式中，C指运载信息的能力（比特／秒，bit/s），B是信道带宽（又称为链路带宽），S/N为信噪比,M指多进制码元。香农公式给出了运载能力的极限值C，它也常被称为“香农极限”。这个公式来自于信息理论，它对于所有的技术都适用。4）噪声和干扰

信号在信道传输过程中，会遇到各种情况下的噪声和干扰的影响。传输系统中即使没有信号传输也会有噪声，噪声来源有人为噪声、自然噪声、系统内部噪声，对于有线信道主要研究系统内部噪声。

另外在传输系统中还存在有信道的干扰，由于干扰对信号传输的影响因素比较复杂，而且对有线信道而言其对信号传输影响程度较低，在工程上可以忽略或估计。1.2.5无线信道及特性1．无线信道

在无线电收发信机之间的电磁波传播总是要受到地面和大气层的影响的。按照电磁波通过大气层（4层）的不同，再加上通信距离、频率和位置的不同，电磁波的传播方式可分为地表波、地反射波、直射波、天波及散射波传播等，如图1-15所示。图1-15大气层的结构和无线电波的传播

采用接力（中继）传输方式，每隔一定距离设立接力转发站，像接力赛跑一样，逐段把信息传到远方，如图1-16所示。

对流层是比电离层低的不均匀气团，散射波传播的工作频段主要是超短波和微波，通信距离最大600~800千米，如图1-17所示。

图1-16微波接力传输

图1-17散射波传播

2．无线信道特性无线信道特性参数与有线信道特性参数相似，比如损耗、衰落、带宽、容量、噪声、干扰等。1）信道的损耗与衰落无线信道的传输损耗，主要有自由空间传播损耗、大气吸收损耗、降雨引起的损耗以及由于折射、散射与绕射、电离层闪烁与多径等引起的附加损耗。无线信道的衰落，是一种起伏不定的变化损耗。“慢衰落”或“阴影衰落”，慢衰落对传输信号的影响可以通过调节设备的增益来补偿。还有一种衰落变化非常快的，就称“快衰落”或“多径衰落”，快衰落是由于电波传播可能出现多条传播路径所引起的，如图1-18所示。图1-18无线信道损耗与衰落特性示意图2)信道的带宽和容量43

在无线传输信道中，信道带宽或数据传输速率由什么来决定呢？从无线通信发展规律可知，随着载波频率的提升其传输可用带宽可以随之提升。简单的解释是载波频率的提升，带来可用频谱范围的增大，进而带来传输可用带宽的增加。

根据香农定理，可靠通信的数据速率直接与通信所用信号频率范围成比例，所以当载波频率提升时，会带来可用的频谱范围提高，进而导致带宽的提升。

无线信道的带宽与载波频率之间有一定的约束关系，具体的信道带宽估算与载波频率关系不是恒定的,信道带宽与不同技术的传输系统有关，也与政府部门频谱分配也有关。比如中国移动的5G频段为2515~2675MHz，即带宽为160MHz；中国联通的5G频段为3500~3600MHz，即带宽为100MHz。

带宽是指信道在传输信号的过程中，事实存在的一定的频率使用范围，当传输信号的频率宽度超过其信道应用范围时，通信的质量会下降，这个频率范围被称为信道带宽。如果传输过程中无质量下降的频率应用范围的上限频率为fH，下限频率为fL，则其绝对带宽WB=fH-

fL，定义绝对带宽与载频之比（fH-

fL）/

fC为相对带宽RWB，当相对带宽固定时，若载频变大，则绝对带宽应该增大。根据美国联邦通信委员会（FederalCommunicationsCommission–FCC）的规定，窄带的相对带宽RWB小于1%，宽带的相对带宽RWB在1%至25%之间，超宽带的相对带宽RWB大于25%。比如，微波中继传输，其载频fC=2GHz，RWB为10%，则信道的绝对带宽WB为200MHz。3）噪声和干扰无线传输信道中的噪声种类有内部噪声和外部噪声。内部噪声主要是系统设备本身产生的各种噪声，而外部噪声才是真正对无线信道的影响较大的噪声，比如自然噪声中的大气噪声、太阳噪声、银河噪声和人为噪声（又可分成郊区人为噪声和市区人为噪声）等。干扰是指信号在信道传输中非有用信号对信号传输带来的一种影响。通常讨论的干扰是指无线电台间的相互干扰，包括电台本身产生的干扰，主要应考虑邻道干扰、同频道干扰、互调干扰以及因远近效应引起的近端对远端信号的干扰等。1.2.6电信传输的主要特点电信传输中的信号是多频率的，含有信息的，无论是模拟通信还是数字通信，它们的信号都包含着丰富的频率。因此对收、发信机和传输信道带宽的要求非常重要。例如普通的电话机发出的话音信号频率范围大约300HZ到3400HZ左右；有线电视CATV的传输频带更宽，大致达750MHZ左右。

1.传输信号的多频率2.电信传输的功率3.电信传输的效率4.电信传输与信号变换1.2.6电信传输的主要特点有线电信传输的功率比较小，它一般只有毫瓦量级。例如一部普通电话机发出语音信号功率只有一毫瓦左右，经过传输到对方用户接收时，只要不小于一微瓦就能满意地通话。而无线电信传输的功率比较大，它一般为瓦量级，例如一部移动电话发出的语音信号功率约有24～30dBm（约1瓦左右，至少也有500毫瓦），，经过基站传输到对方用户接收一般为0.001微瓦。显然电信号传输属于弱电传输。一.传输信号的多频三．电信传输的效率四．电信传输与信号变换二．电信传输的功率1.2.5电信传输的主要特点由于有线电信传输是弱电传输，其传输效率非常重要。希望负载能获得最大功率，就必须在电信号传输过程中，所有机、线设备接口，应处在阻抗匹配连接的状态下。有线传输效率高于无线传输的效。#传输效率：负载能获得最大功率#频带利用率：η=Rb/B

常说：信息传输效率比较高（电路交换）通信带宽不能充分利用，效率低线路利用率较高（分组交换）一.传输信号的多频二．电信传输的功率三．电信传输的效率四．电信传输与信号变换1.2.6

电信传输的一些特点信号的互相变换也是电信传输中一个重要特点。例如电话传输必须有声变电和电变声的过程。图象传输就有光信号和电信号的变换和逆变换。现代通信中一般均利用数字信号进行传输，所以，模—数转换和数—模转换技术在现代通信中获得广泛应用。

一.传输信号的多频二．电信传输的功率三．电信传输的效率四．电信传输与信号变换1.2.6电信传输的主要特点有线电信传输的功率比较小，它一般只有毫瓦量级。例如一部普通电话机发出语音信号功率只有一毫瓦左右，经过传输到对方用户接收时，只要不小于一微瓦就能满意地通话。而无线电信传输的功率比较大，它一般为瓦量级，例如一部移动电话发出的语音信号功率约有24～30dBm（约1瓦左右，至少也有500毫瓦），，经过基站传输到对方用户接收一般为0.001微瓦。显然电信号传输属于弱电传输。一.传输信号的多频三．电信传输的效率四．电信传输与信号变换二．电信传输的功率1.3传输特性和传输单位1.3.1传输特性（有线信道）

电信号可在由各种媒质构成的信道上传输，其传输特性有损耗、衰落、带宽、色散、容量、噪声、干扰等，这里只讨论损耗、带宽和色散的定义。

1．损耗

如图1-19所示，当信号经过某一传输网络，若输出的信号功率Pout小于输入端的信号功率Pin，则称信号经过传输网络受到的损耗为A或传输网络对信号给予了衰减，其作用相当于衰减器。图1-19增益与衰减损耗[A]和增益[G]的定义式如下：√衰减Pout<Pin，则称信号经过传输网络时受到衰减A。例如电衰减器、光衰减器等.增益Pout>Pin，则称信号经过传输网络时受到增益G。如电放大器、光放大器等.图1-19增益与衰减

(1.7-a）

(1.7-b）

(1.6-a）

(1.6-b）

或或衰减A与增益G大小的衡量2．带宽

*带宽的概念从定性来说，是指在固定的时间内信道无衰减可传输的信息容量。*传输线的带宽是在单位时间内从传输线某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。*在实际参与传播的信号总由许多频率成分组成的，而传输线的衰减是频率的函数，故把传输线输出不同频率的功率的最大值降低一半所对应的频率宽度，称为该传输线的传输带宽，即fb-fa，如上图所示。带宽：通信信道拥有的频谱宽度。

容量：通信信道容纳的数据量。3．色散广义来说，色散是指复色光分解为单色光而形成光谱的现象。色散现象说明不同频率的光在媒质中的传播速度不同，比如语音信号波在媒质中传播，它们的频率成分不同，传播速度亦不同，这种现象叫色散。由于电信传输是多频率信号的传输，如果将脉冲信号经过同样一段长度的传输线传输后，在其终端观察，出射端脉冲将发生时间上展宽，这种脉冲展宽现象称为色散，色散大小会直接影响传输线的带宽。1.3.2传输单位

分贝（电平）

相对电平dB，绝对电平dBm、dBw

传输单位常用“分贝/分贝毫瓦（dB/dBm）或分贝/分贝瓦（dB/dBW）”表示。传输单位常用“分贝/分贝毫瓦（dB/dBm）或分贝/分贝瓦（dB/dBW）”表示。传输单位由来

人眼对亮度同人耳对声音强弱变化一样，其感觉不是与信号功率的变化成正比，而是和功率变化的对数规律成正比的。

因此，采用功率比的对数作为传输单位，正好反映听觉和视觉的特性。

例如将功率为0.1mW的信号提高到1mW，信号功率增大了10倍，但对人的听觉来说声音响度只增大lg1/0.1=lg10=1倍。

1.相对电平

以功率进行描述和计算时，则两点间的相对功率电平为：)

功率电平dB的定义:式中，p1分别为被测点(实测点)的功率。p2分别为某参考点(又称为基准值)功率。（1.8-a）（1.8-b）（1.9-a）（1.9-b）奈培和分贝之间的转换关系设[LP]

=1NP,用常用对数dB表示则是

以上分析说明:1NP=8.686dB例子：比较下列电平的大小，并按大小顺序排列＋2NP，

－8dB

，－0.35NP，1dB

，－30dB

0.4NP，－1NP。（1.10）2.绝对电平

绝对电平:基准值为固定值。例:为1mW或1W绝对功率电平的基准功率为1mW相对于基准功率为1mW/1W的被测点(某一点)的功率电平称为绝对功率电平dBm/dBW被测点X的功率为，Px（mW）或Px（W），则测试点X的绝对功率电平[LPx]可以表示为；（1.11）（1.12）（1）绝对功率电平

相对于基准功率为1mW/1W的被测点(某一点)的功率电平称为绝对功率电平dBm/dBW被测点X阻抗RX=600欧姆时，则测试点X的绝对功率电平:或3.绝对正电平、负电平和零电平的意义

以功率电平为例:定义[LP]=10LP1/P0

当P1＝P0时电平是零,其含义?

当P1＜P0时电平是负值,其含义?当P1＞P0时电平是正值,其含义?电平是零时,功率为零吗?P1=?4．相对电平与绝对电平的关系[LP]

（dB）=[LP1]（dBm）-[LP2]（dBm）例1-1设某传输系统中测试点X的信号功率分别为0.1mW，1mW,10mW，1W，试计算X点绝对功率电平值是多少？解：

1.4电信传输工程65电信传输的研究通常分为三个阶段第一阶段：从电信传输的理论研究入手，其目的是为了从理论中去预测或获取信息传输的最佳效果，即高性价比的少投入多产出；\第二阶段：当传输理论研究到一定程度时，推出电信传输系统的应用或传输技术应用作为研究的重点。因为传输系统的应用才是验证传输理论的根本，让多种信号在各