1、2014現(xiàn)代通信原理小論文院 （系）： 信息學院 專 業(yè)： 空間信息與數(shù)字技術 學生姓名： 學 號： 任課教師： 鄒國良 職 稱： 副教授 2014年 12 月 18日摘 要本論文主要分為課本基礎知識點和最新前沿技術應用兩大部分，其下又分為九章，主要介紹模擬調(diào)制系統(tǒng)中的線性AM、DSB、SSB和VSB方式及非線性FM、PM方式；脈沖編碼調(diào)制PCM系統(tǒng)；數(shù)字基帶調(diào)制系統(tǒng)；數(shù)字頻帶調(diào)制ASK、FSK和PSK系統(tǒng)；信息的概念和度量、信源編碼和信道編碼的原則以及原理。關鍵字：模擬調(diào)制系統(tǒng) 數(shù)字基帶調(diào)制與傳輸 數(shù)字頻帶調(diào)制 信道復用 編碼技術 無線充電技術 l超光網(wǎng) l泄漏同軸電纜 云計算；目 錄引 言

2、11 課本基礎知識點21.1 模擬調(diào)制系統(tǒng)21.1.1模擬調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能21.1.2調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)41.2 數(shù)字基帶調(diào)制與傳輸41.2.1數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)41.2.2有線電視廣播系統(tǒng)81.3數(shù)字頻帶調(diào)制81.3.1 ASK系統(tǒng)與FSK系統(tǒng)81.3.2 QPSK系統(tǒng)與數(shù)字電視系統(tǒng)81.4信道復用101.4.1多址通信方式101.4.2 CDMA蜂窩移動通信系統(tǒng)101.5編碼技術121.51信道容量與香農(nóng)公式122 最新前沿技術應用122.1 無線充電技術122.2 超光網(wǎng) 132.3 RFID技術142.4 泄漏同軸電纜152.5 云計算163 總結(jié)163.1 心得體會16參考文獻17

3、引 言通信原理課程是一門理論性與實踐性都很強的專業(yè)基礎課。如何加強理論課程的學習，加深學生對本課程中的基本理論知識及基本概念的理解，提高學生理論聯(lián)系實際的能力，如何培養(yǎng)學生實踐動手能力和分析解決通信工程中實際問題的能力是通信原理教學的當務之急。而通信原理實驗課程就是一種重要的教學手段和途徑。通信原理計算機仿真實驗，是對數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的仿真。仿真工具是MATLAB程序設計語言。 MATLAB是一種先進的高技術程序設計語言，主要用于數(shù)值計算及可視化圖形處理。特點是將數(shù)值分析、矩陣計算、圖形、圖像處理和仿真等諸多強大功能集成在一個極易使用的交互式環(huán)境中，為科學研究、工程設計以及必須進行有效數(shù)值計算

4、的眾多學科提供了一種高效率的編程工具。1 課本基礎知識點1.1 模擬調(diào)制系統(tǒng)1.1.1模擬調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能1 利用正弦波的幅度、頻率或相位的變化，或者利用脈沖的幅度、寬度或者位 置變化來模擬原始信號，以達到通信的目的，稱為模擬通信。模擬通信的優(yōu)點是直觀且容易實現(xiàn)，但存在兩個主要缺點。 相干解調(diào)器(1)保密性差模擬通信，尤其是微波通信和有線明線通信，很容易被竊聽。只要收到模擬信號，就容易得到通信內(nèi)容。(2)抗干擾能力弱電信號在沿線路的傳輸過程中會受到外界的和通信系統(tǒng)內(nèi)部的各種噪聲干擾，噪聲和信號混合后難以分開，從而使得通信質(zhì)量下降。線路越長，噪聲的積累也就越多(3)所有線性調(diào)制信號都可以用下

5、式同樣統(tǒng)一的表達事干擾模擬信號的因素形成干擾的因素有三個：2 干擾模擬信號的因素形成干擾的因素有三個：指產(chǎn)生干擾的原件、設備或信號。傳播途徑，指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。敏感器件，指容易被干擾的對象。3 抗干擾分析抗干擾設計的基本原則是：抑制干擾源，切斷干擾途徑，提高敏感原件的抗干擾性能。1)抑制干擾源抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的電壓，這是抗干擾設計中最優(yōu)先考慮和最重要的原則，常常會起到事半功倍的效果。這一目的主要是通過在干擾源兩端并聯(lián)電容來實現(xiàn)的。減小干擾源的電流主要是通過在干擾源回路串聯(lián)電感或電阻以及增加續(xù)流二極管來實現(xiàn)的。12)按干擾的傳播路徑可分為傳導干擾和輻射干擾

6、兩類。傳導干擾是指通過傳播到敏感器件的干擾。高頻干擾噪聲和有用信號6  的頻帶不通，可以通過在導線上增加濾波器的方法切斷高頻干擾噪聲的傳播有事業(yè)可加隔離光耦來解決。電源噪聲的危害最帶，要特別注意處理。所謂輻射干擾是指通過空間輻射傳播到敏感器件的干擾。一般的解決方法是增肌干擾源于敏感器件的距離，用底線把它們隔離和在敏感器件上加屏蔽罩。3)提高敏感器件的抗干擾性能提高敏感器件的抗干擾性能是指從敏感器件這邊考慮盡量減少對干擾噪聲的拾取以及從不正常狀態(tài)盡快恢復的方法。4 噪聲的處理方法1)系統(tǒng)的正確連接。在通信系統(tǒng)中，一般連接的設備很多。不同設備有不同的接口形式，使用的接插件各不相同。有平衡

7、和不平衡的輸入輸出形式，為有效的屏蔽外界的電磁輻射干擾，必須統(tǒng)一使用屏蔽電纜并采用正確的連接方式。建議采取的方法是，無論采用平衡或不平衡的傳輸，都采用雙芯屏蔽電纜，并且屏蔽層只在平衡輸出或輸入的一端接地。當兩端都是不平衡的連接時，最好使用轉(zhuǎn)換器。2)良好的接地處理。為使屏蔽層的電纜能夠屏蔽外界的雜散電磁干擾，屏蔽層必須要有正確的連接和良好的接地。實踐中，所有的設備懸浮，是在沒有專門的地線條件下最常采用的一種措施。但這是一種不穩(wěn)定的隨機噪聲，所以整個系統(tǒng)要良好接地，首先應設有專門的地線。不能采用電源的零線作為系統(tǒng)設備的地線。在室外場所，可以考慮埋設臨時性地線。一般的系統(tǒng)都是很多臺身背通過電纜連接

8、起來的系統(tǒng)，很容易有由其屏蔽系統(tǒng)組成鏈式接地方式。當某臺設備上產(chǎn)生電磁輻射或靜電感應噪聲時，會由于傳輸線的屏蔽層和鐵質(zhì)設備外殼組成的接地系統(tǒng)使得整個系統(tǒng)產(chǎn)生感應電壓。進而使系統(tǒng)產(chǎn)生一定的噪聲電平，此類干擾鏈路較長的系統(tǒng)尤為明顯。所以系統(tǒng)要盡量避免使用鏈式接地方式，而應使用星型接地方式。接屏蔽層處各設備的電線通過專門的導線一個接地點連接，如果信號傳輸線兩端的屏蔽層都接地，必然形成接地回路。當該回路收到其他設備的電磁干擾時，在電纜屏蔽層必然會出現(xiàn)感應電流，以致產(chǎn)生嚴重的干擾噪聲，形成回路噪聲干擾。保證系統(tǒng)不出現(xiàn)地環(huán)路結(jié)構，要求設備間只能有一條接地導線互連，在要求不嚴謹?shù)膱龊希梢宰尣狡胶庠O備懸浮。

9、3)系統(tǒng)的隔離。在一些大型的系統(tǒng)中，往往由很多系統(tǒng)互連，有事還要向遠端傳輸信號，這些遠距離的鏈接，由于不同子系統(tǒng)都有獨立的接地系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)一旦地線相連，必然形成接地噪聲。另一方面，由于傳輸距離較長，傳輸線屏蔽層的接地電阻會增大，甚至用了非屏蔽傳輸線等等，就容易引入大量的外界電磁場輻射干擾噪聲。如果每個系統(tǒng)單獨工作，噪聲可通過合理的連接和接地控制在允許的電平內(nèi)，但當多個子系統(tǒng)互連后，即使用了單端屏蔽接地或長線分段接地處理，也沒有辦法解決長距離傳輸造成的輻射干擾噪聲。這時最好的措施就是采用隔離的辦法。在多個系統(tǒng)間裝變壓器使之互相隔離。4)電源凈化。為了隔離公共網(wǎng)形成的干擾噪聲，最好或一般采用隔

10、離凈化電源。凈化電源的接地端一定要保證有可靠、良好的接地。否則隔離效果不好。要和一些干擾強大的大功率電器隔離，單獨供電，或在輸入端加裝濾波器將干擾噪聲濾除。還要注意傳輸線不得和電線平行布線，要將其交叉布線，這樣也可以減低交流噪聲干擾。1.1.2調(diào)頻立體聲廣播系統(tǒng)1 克羅斯比系統(tǒng)克羅斯比系統(tǒng)是把信號先對一個超音頻的副載波調(diào)頻，在調(diào)制的過程中信號的頻譜移入超音領的范圍，這樣有利于S信號與M信號的分離。所以克羅斯系統(tǒng)是一種頻分復用系統(tǒng)。M信號以通常的方式對主載波調(diào)頻而S信號則首先對一個超音頻的副載波進行調(diào)頻，這一調(diào)制結(jié)果也可作為主載波之調(diào)制信號的一個成分。2 調(diào)頻接收機的鑒頻器實現(xiàn)第一次鑒頻后，其輸

11、出信號包含M信號與副載波的調(diào)制結(jié)果由濾波器分離出音頻的M信號。經(jīng)第二次鑒頻從則載波中解調(diào)出S信號，再由矩陣電路進行和、差運算，由M、S信號恢復為L、R信號，把L、R信號輸入兩個相同的音頻放大器，便可實現(xiàn)立體聲重放。1.2 數(shù)字基帶調(diào)制與傳輸1.2.1 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)1 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的介紹在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，其傳輸?shù)膶ο笸ǔＪ嵌M制數(shù)字信號，它可能是來自計算機、電傳打字機或其它數(shù)字設備的各種數(shù)字脈沖，也可能是來自數(shù)字電話終端的脈沖編碼調(diào)制（PCM）信號。這些二進制數(shù)字信號的頻帶范圍通常從直流和低頻開始，直到某一頻率m f ，我們稱這種信號為數(shù)字基帶信號。在某些有線信道中，特別是在傳輸距離不太

12、遠的情況下，數(shù)字基帶信號可以不經(jīng)過調(diào)制和解調(diào)過程在信道中直接傳送，這種不使用調(diào)制和解調(diào)設備而直接傳輸基帶信號的通信系統(tǒng)，我們稱它為基帶傳輸系統(tǒng)。而在另外一些信道，特別是無線信道和光信道中，數(shù)字基帶信號則必須經(jīng)過調(diào)制過程，將信號頻譜搬移到高頻處才能在信道中傳輸，相應地，在接收端必須經(jīng)過解調(diào)過程，才能恢復數(shù)字基帶信號。我們把這種包括了調(diào)制和解調(diào)過程的傳輸系統(tǒng)稱為數(shù)字載波傳輸系統(tǒng)。數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的模型如圖 1-1 所示，它主要包括碼型變換器、發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器、均衡器和取樣判決器等部分。圖1-1 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)模型數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的輸入信號是由終端設備或編碼設備產(chǎn)生的二進制脈沖序列，通

13、常是單極性的矩形脈沖信號（NRZ 碼）。為了使這種信號適合于信道的傳輸，一般要經(jīng)過碼形變換器，把單極性的二進制脈沖變成雙極性脈沖（如 AMI 碼或3HDB碼）。發(fā)送濾波器對碼元脈沖進行波形變換，以減小信號在基帶傳輸系統(tǒng)中傳輸時產(chǎn)生的碼間串擾。信號在傳輸過程中，由于信道特性不理想及加性噪聲的影響，會使接收到的信號波形產(chǎn)生失真，為了減小失真對信號的影響，接收信號首先進入接收濾波器濾波，然后再經(jīng)均衡器對失真信號進行校正，最后由取樣判決器恢復數(shù)字基帶脈沖序列。目前，雖然在實際使用的數(shù)字通信系統(tǒng)中，基帶傳輸方式不如數(shù)字載波傳輸方式那樣應用廣泛，但由于數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)是數(shù)字通信系統(tǒng)中最基本的傳輸方式，而且

14、從理論上來說，任何一種線性載波傳輸系統(tǒng)都可以等效為基帶傳輸系統(tǒng)，因此理解數(shù)字信號的基帶傳輸過程十分重要。 數(shù)字基帶信號有二元碼和三元碼，有歸零碼和非歸零碼等，有的具有直流分量，在波形上具有不同的特點，他們有不同的特點，有的低頻成份多，有的高頻成份多，有的具有直流分量，有的占有帶寬等，所有這些在波形處理時會對一些學生產(chǎn)生模糊的概念，針對本科類的學生要求，他們?nèi)绾卫斫狻⒈鎰e、掌握這些信號波形的特點，同時可以讓學生在仿真過程中對通信原理的各種概念加深理解。另外，此仿真實驗只需在計算機的虛擬實驗室即可，不受實驗場地、環(huán)境的限制。2 軟件的主要功能1）實現(xiàn)各種常用碼型的數(shù)字基帶信號仿真；2）能產(chǎn)生隨機的

15、數(shù)字信號序列，具有普遍性； 3）能繪制直觀、清晰、準確、可靠的數(shù)字基帶 信號仿真圖形；4）要對相應的碼型的特點進行相應的描述。圖 1-2 仿真結(jié)構圖 在通信中，數(shù)字基帶信號有多種碼型表示，它們在傳輸過程中有隨機性，為 用讓這種波形描述具有普遍性，m序列偽隨機碼來作為碼型的仿真數(shù)字序列。利用 MATLAB 軟件仿真出每一種碼型，讓學生通過仿真軟件的使用，加深對碼和波形的理解。3 數(shù)字基帶信號對不同的數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)，應根據(jù)不同的信道特性及系統(tǒng)指標要求，選擇不同的數(shù)字脈沖波形。原則上可選擇任意形狀的脈沖作為基帶信號波形，如矩形脈沖、三角波、高斯脈沖及升余弦脈沖等。但實際系統(tǒng)常用的數(shù)字波形是矩形脈沖

16、，這是由于矩形脈沖易于產(chǎn)生和處理。下面我們就以矩形脈沖為例，介紹常用的幾種數(shù)字基帶信號波形。（1）單極性波形（NRZ）這是一種最簡單的二進制數(shù)字基帶信號波形。這種波形用正（或負）電平和零電平分別表示二進制碼元的“1”碼和“0”碼，也就是用脈沖的有無來表示碼元的“1”和“0”，這種波形的特點是脈沖的極性單一，有直流分量，且脈沖之間無空隙，即脈沖的寬度等于碼元寬度。故這種脈沖又稱為不歸零碼（NRZ -NonReturn to Zero）NRZ波形一般用于近距離的電傳機之間的信號傳輸。（2）雙極性波形在雙極性波形中，用正電平和負電平分別表示二進制碼元的“1”碼和“0”碼，這種波形的脈沖之間也無空隙。

17、此外，從信源的統(tǒng)計規(guī)律來看，“1”碼和“0”碼出現(xiàn)的概率相等，所以這種波形無直流分量。同時這種波形具有較強的抗干擾能力。故雙極性波形在基帶傳輸系統(tǒng)中應用廣泛。（3）單極性歸零波形（RZ）這種波形的特點是脈沖的寬度（ ）小于碼元的寬度（T ），每個電脈沖在小于碼元寬度的時間內(nèi)總要回到零電平，故這種波形又稱為歸零波（RZ-Return to Zero）。歸零波形由于碼元間隔明顯，因此有利于定時信息的提取。但單極性RZ波形中仍含有直流分量，且由于脈沖變窄，碼元能量減小，因而在匹配接收時，輸出信噪比較不歸零波形的低。（4）雙極性歸零波形這種波形是用正電平和負電平分別表示二進制碼元的“1”碼和“0”碼，

18、但每個電脈沖在小于碼元寬度的時間內(nèi)都要回到零電平，這種波形兼有雙極性波形和歸零波形的特點。（5）差分波形（相對碼波形）信息碼元與脈沖電平之間的對應關系是固定不變的（絕對的），故稱這些波形為絕對碼波形，信息碼也稱為絕對碼。所謂差分波形是一種把信息碼元“1”和“0”反映在相鄰信號碼元的相對電平變化上的波形，差分波形中，碼元“1”和“0”分別用電平的跳變和不變來表示，即用相鄰信號碼元的相對電平來表示碼元“1”和“0”，故差分波形也稱為相對碼波形。差分波形也可以看成是差分碼序列bn 對應的絕對碼波形，差分碼bn 與絕對碼an之間的關系可用以下的編碼方程表示 bnbn1 an （1.1）式中，為模2和運

19、算符號。 由上式看出，當絕對碼an 每出現(xiàn)一個“1”碼時，差分碼bn電平變化一次；當 an 出現(xiàn)“0”碼時，差分碼bn 電平與前一碼元bn-1 相同。可見， bn 前后碼元取值的變化代表了原信碼n a 中的“1”和“0”。由式（1.1）可以導出譯碼方程為 an bn-1bn （1.2） 由上式可看出，譯碼時只要檢查前后碼元電平是否有變化就可以判決發(fā)送的是“1”碼還是“0”碼。（6）多電平脈沖波形（多進制波形）上述各種波形都是二進制波形，實際上還存在多電平脈沖波形，也稱為多進制波形。這種波形的取值不是兩值而是多值的。例如，代表四種狀態(tài)的四電平脈沖波形，每種電平可用兩位二進制碼元來表示，如00代表

20、-3E，01代表-E，10代表E，11代表3E，這種波形一般在高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中用來壓縮碼元速率，提高系統(tǒng)的頻帶利用率。但在相同信號功率的條件下，多進制傳輸系統(tǒng)的抗干擾性能不如二進制系統(tǒng)4 實驗原理數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)模型1.2.2有線電視廣播系統(tǒng)用射頻電纜，光纜，多路微波或其組合來傳輸，分配和交換聲音，圖像及數(shù)據(jù)信號的電視系統(tǒng)。 系統(tǒng)可以采用單向傳輸或雙向傳輸方式。 為充分利用頻率資源電視信號的傳輸頻道宜按鄰頻傳輸方式配置。在鄰頻傳輸系統(tǒng)中傳輸PAL-D制電視廣播信號的射頻特性除圖像與伴音載波的電平差伴音載頻與圖像載頻的間距應付和本標準規(guī)定要求外其他各項指標均應滿足GB317

21、4-1995第4條規(guī)定的要求。在有線電視系統(tǒng)中傳送PAL-D制電視廣播附加雙聲道數(shù)字聲按GY/T129-1997標準執(zhí)行。 干線系統(tǒng)可采用光纜多路微波及射頻電纜等傳輸媒介或其任意組合的鏈路有線電視網(wǎng)中光鏈路系統(tǒng)按GY/T131-1997標準執(zhí)行多路微波分配系統(tǒng)按GY/T132-1998標準執(zhí)行。1.3數(shù)字頻帶調(diào)制1.3.1 ASK系統(tǒng)與FSK系統(tǒng)ASK是利用載波的幅度變化來傳遞數(shù)字信息，而其頻率和初始相位保持不變。其信號表達式為：S (t)為單極性數(shù)字基帶信號幅度鍵控可以通過乘法器和開關電路來實現(xiàn)。載波在數(shù)字信號1或0的控制下通或斷，在信號為1的狀態(tài)載波接通，此時傳輸信道上

22、有載波出現(xiàn)；在信號為0的狀態(tài)下，載波被關斷，此時傳輸信道上無載波傳送。那么在接收端我們就可以根據(jù)載波的有無還原出數(shù)字信號的1和0。調(diào)幅技術實現(xiàn)起來簡單，但抗干擾性能較差。FSK（Frequency-shift keying）- 頻移鍵控是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息。它是利用基帶數(shù)字信號離散取值特點去鍵控載波頻率以傳遞信息的一種數(shù)字調(diào)制技術。1.3.2 QPSK系統(tǒng)與數(shù)字電視系統(tǒng)QPSK與二進制PSK一樣，傳輸信號包含的信息都存在于相位中。 的別的載波相位取四個等間隔值之一，如/4,3/4,5/4,和7/4。相應的，可將發(fā)射信號定義為其中，i1，2，2，4；E為發(fā)射信號的每個符號的能量，T

23、為符號持續(xù)時間，載波頻率f等于nc/T，nc為固定整數(shù)。每一個可能的相位值對應于一個特定的二位組。例如，可用前述的一組相位值來表示格雷碼的一組二位組：10，00，01，11.如果a為典型的QPSK發(fā)射機框圖。輸入的二進制數(shù)據(jù)序列首先被不歸零NRZ）電平編碼轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為極性形式，即負號1和0分別用bE和bE表示。接著，該二進制波形被分接器分成兩個分別由輸入序列的奇數(shù)位偶數(shù)位組成的彼此獨立的二進制波形，這制波形分別用a1（t），和 a2（t）表示。容易注意到，在任何一信號時間間隔內(nèi)a1（t），和a2（t）的度恰好分別等于Si1和Si2，即由發(fā)送的二位組決定數(shù)字電視系統(tǒng)。1）數(shù)字電視廣播系統(tǒng)原理以中

24、國第一家數(shù)字電視廣播平臺寧有線數(shù)字電寧有線視廣播平臺為例：寧有線數(shù)字電視廣播平臺系統(tǒng)由如下部分組成，即數(shù)字衛(wèi)星接收機、編碼器、復用器、數(shù)字數(shù)據(jù)廣播器、QAM調(diào)制器、準視頻點播服務器、條件接收和用戶管理系統(tǒng)、節(jié)目管理系統(tǒng)、電話回傳系統(tǒng)、因特網(wǎng)連接、有線傳輸網(wǎng)絡、用戶機頂盒和PC接收卡等。2）用戶機頂盒和PC接收卡用戶機頂盒(STB)是數(shù)字有線電視信號的終端接收裝置，它將電纜傳來的調(diào)制在高頻上的信號經(jīng)過同步解調(diào)，還原為基帶信號，再經(jīng)過發(fā)送端編碼的反過程，還原成未壓縮前的多個頻道的數(shù)據(jù)信號送入電視機供用戶觀看3）計算機用戶通過PC接收卡來接收電視臺前端數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)發(fā)出的數(shù)據(jù)流，將其存儲在計算機本地硬

25、盤里，運行相應的應用程序，獲得各類高級數(shù)據(jù)服務4）電話回傳系統(tǒng)許多STB有一個調(diào)制解調(diào)器通過電話網(wǎng)絡形成的返回頻道信息，計算機用戶也是通過調(diào)制解調(diào)器和電話網(wǎng)絡形成的返回信息。采用電話回傳系統(tǒng)不需對現(xiàn)有的CATV網(wǎng)進行改造就能實現(xiàn)部分雙向交互式功能5）因特網(wǎng)連接電視臺數(shù)字數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)通過專線或其它方式同因特網(wǎng)連接，獲得大量因特網(wǎng)信息資源，經(jīng)過分類整理再通過數(shù)字電視廣播系統(tǒng)傳輸給用戶，實現(xiàn)電視機用戶對因特網(wǎng)信息的瀏覽功能。1.4 信道復用1.4.1多址通信方式定義：地點分散的多個用戶共同使用一個公共信道實現(xiàn)各用戶間通信的方式。 主要方式有：頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CD

26、MA） 頻分多址（FDMA）： 各站發(fā)出的信號在指定頻帶內(nèi)互不重疊地排列，共同使用一個射頻信道。這種方式在衛(wèi)星通信和地面通信中使用得最多。它的優(yōu)點是設備比較簡單，技術比較成熟。采用預分配方式的頻分多址通信最適用于對信道需要量變化不大的大容量通信干線。當采用按需分配信道時，根據(jù)需要,每個站可使用不同的載頻,占用不同的頻帶。頻分方式的缺點是不同載頻的多個信號同時在一個信道中傳輸時，由于信道非線性（如衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的非線性）產(chǎn)生的互調(diào)干擾，會導致信道的功率和頻帶利用率降低。 時分多址（TDMA）： 信道按時隙順序分配給不同的用戶。各站信號都使用相同的載頻，而在每瞬時只有一個站的信號在信道中傳輸。時分多址

27、方式的優(yōu)點是可以充分利用信道的功率和頻帶。其缺點是要求各站信號在時間上保持嚴格的同步，因而各站需要有復雜的同步設備。隨著數(shù)字集成電路技術的發(fā)展，時分多址將在多址技術中占據(jù)越來越重要的地位。 碼分多址（CDMA）： 主要包括時頻編碼和擴頻多址兩種形式。時頻編碼：各個用戶發(fā)出的每個信息碼元都由一組射頻脈沖傳輸。這些射頻脈沖之間的時間間隔和載頻有約定的規(guī)律。各站根據(jù)其約定不同，可以實現(xiàn)多址通信。這種系統(tǒng)可容納同時工作的用戶數(shù)由射頻脈沖的時隙數(shù)、載頻數(shù)和約定方式等因素決定。由于信道分配采用隨機占用方式，所以它主要用于移動無線通信網(wǎng)。擴頻多址：各站使用擴展頻譜信號互相通信。它們同時占用同一頻段。收信端根

28、據(jù)信號采用的特定擴頻方式（如地址碼）來識別需要接收的信號。而對收到的其他信號有很強的抑制能力，所以盡管各信號同時被接收機接收，但解調(diào)器能排除無用信號的干擾，解調(diào)出需要的信號1.4.2 CDMA蜂窩移動通信系統(tǒng)CDMA是一種多址技術，用相互正交的編碼來區(qū)分不同的用戶、基站、信道，它是在擴頻通信技術上發(fā)展起來的一種嶄新而成熟的無線通信技術所謂碼分多址(CDMA)，是指在發(fā)送端使用一組正交(或準正交)的偽隨機碼序列(地址碼)來實現(xiàn)多個信號同時入網(wǎng)接續(xù)的要求，在接收端利用偽隨機碼的相關性進行相關解擴，分離出各自的有用信號，達到同時實現(xiàn)多對用戶相互通信的通信技術。圖5-1所示為碼分多址收/發(fā)系統(tǒng)方框圖。

29、其中，d1dN分別是N個用戶的信息數(shù)據(jù)，其對應的地址碼分別為W1WN。為了簡要地說明碼分多址通信系統(tǒng)的工作原理及過程，我們假定系統(tǒng)有2個用戶(N=2)，設用戶信息數(shù)據(jù)分別為d1和d2，地址碼為W1(1，1)和W2(1，1)，在發(fā)送端先將多路用戶信息數(shù)據(jù)分別與各自對應的地址碼相乘(由一組正交碼進行某種編碼變換，使變換后的各路信號成為某種正交信號組)，得到信號S1和S2，然后經(jīng)調(diào)制進行混合傳輸。當系統(tǒng)處于同步狀態(tài)和忽略噪聲的影響時，在接收機中解調(diào)輸出端得到復合信號R，R=S1+S2，接收端在本地產(chǎn)生的地址碼與該用戶的地址碼相同，并且用此地址碼與解調(diào)輸出的波形R相乘，再送積分電路，然后經(jīng)過采樣判決電

30、路，就可分離出d1和d2，得到相應的信息數(shù)據(jù)，其工作原理波形圖如左圖所示。(1) S1與S2的碼元速率與W1、W2相同，所以碼分復用信號的頻譜遠大于原發(fā)送數(shù)字信號(d1和d2)的頻譜。系統(tǒng)的用戶數(shù)越多，地址碼組越長，頻譜增加就越大。(2) 復合信號中的各路信號在頻譜和時間上都是重疊的。(3) 接收端的W1和W2與R不能正確同步就不可能正確分離d1和d2。(4) 要實現(xiàn)碼分多址多路復用，就必須有足夠多的正交碼。以上通過一個簡單的例子，簡要地敘述了碼分多址通信系統(tǒng)的工作原理。實際上碼分多址通信系統(tǒng)并不是這樣簡單的，要實現(xiàn)它還涉及多方面的技術，主要有：(1) 要達到多路多用戶的目的就要有足夠多的地址

31、碼，而這些地址碼又要有良好的自相關性和互相關性，這是“碼分多址”的基礎。(2) 在碼分多址通信系統(tǒng)中的各接收端，必須產(chǎn)生本地地址碼(簡稱本地碼)，該本地碼不但碼型結(jié)構與對端發(fā)來的地址碼一致，而且相位也要完全同步。用本地碼對收到的全部信號進行相關檢測，從中選出所需要的信號，這是碼分多址最重要的環(huán)節(jié)。(3) 系統(tǒng)內(nèi)所有用戶使用同一載波，各個用戶可以同時發(fā)送或接收信號，因此系統(tǒng)內(nèi)的相互干擾非常嚴重，這樣接收端接收到的信號的信噪比將遠小于1，信號將淹沒在噪聲中，在這樣的情況下取出有用信息是傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)方式無能為力的。為了把各用戶之間的相互干擾降到最低限度，并且使各個用戶的信號占用相同的帶寬，碼分系統(tǒng)

32、必須與擴頻技術相結(jié)合(發(fā)送端先擴頻再調(diào)制，接收端先解調(diào)再解擴)，使在信道中傳輸?shù)男盘査碱l帶極大地展寬(一般達百倍以上)，為接收端分離信號完成實際性的準備從20世紀90年代中期開始，中國的GSM和CDMA語音用戶數(shù)及業(yè)務量得到迅猛的增長。伴隨著因特網(wǎng)的快速發(fā)展和人們之間信息交流的加強，人們對移動通信的需求已不再局限于移動語音業(yè)務，而以“彩信”、“彩e”為代表的眾多移動數(shù)據(jù)業(yè)務和移動多媒體業(yè)務已走進人們的生活，并表現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。1.5 編碼技術1.51信道容量與香農(nóng)公式單位時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘烤徒凶鲂畔鬏斔俾剩喎Q傳信率，用符號R表示，它表征了信道的傳輸能力。定義信道容量為信道可能達到的最

33、大傳信率，用符號C表示，即對于信源的一切可能概率分布，信道能夠傳送的最大熵速率就是C。 信息論中最著名的香農(nóng)公式。  假定信道具有如下特性： (1)信道噪聲為高斯白噪聲，其統(tǒng)計特性符合正態(tài)分布，平均功率N=n0W，n0為噪聲的單邊帶功率譜密度; (2)信道帶寬為W; (3)輸入信號平均功率受限，且為P; (4) 信號迭加噪聲后仍然服從正態(tài)分布，總平均功率為P+N則可以算出該信道的最大傳信率為同樣可以算出噪聲的傳信率為則信道容量C為 2 最新前沿技術應用2.1 無線充電技術無線充電技術是完全不借助電線，利用磁鐵為設備充電的技術

34、。無線充電技術，源于無線電力輸送技術，利用磁共振在充電器與設備之間的空氣中傳輸電荷，線圈和電容器則在充電器與設備之間形成共振，實現(xiàn)電能高效傳輸?shù)募夹g。 基本上整個系統(tǒng)包含了兩件東西，一個是插在插座上的發(fā)信器，另一個是整合在電子產(chǎn)品上，跟硬幣大小差不多的接收器（技術核心），只要在一定的范圍內(nèi)（目前是在 90 厘米的距離內(nèi)），電能可以瞬間自發(fā)信器傳到對應的接受器。 無線充電技術采用統(tǒng)一的工業(yè)標準，未來幾年，移動電話、PMP/MP3播放器、數(shù)碼設備、移動設備等產(chǎn)品都可以使用全新的低能耗、高兼容的相同的無線充電器。這個充電器類似一個托盤直接插到電源上，獲得聯(lián)盟認證的帶有“Qi”標識各企業(yè)的不同品牌的手

35、機直接放在上面就可完成充電。來源百度百科2.2 超光網(wǎng)超光網(wǎng)是以CCMTS為核心支撐技術實現(xiàn)的“光纖接入，同軸轉(zhuǎn)換”的有線網(wǎng)絡傳輸方式，可以實現(xiàn)每戶100Mbps雙向?qū)拵Ы尤耄瑫r無線覆蓋信號輻射僅為手機的千分之一。除了EPON+CCMTS的有線網(wǎng)絡改造方案之外，超光網(wǎng)還包括WiFi信號、3G信號的室內(nèi)無線覆蓋方案以及數(shù)字頻點倍增解決方案。  超光網(wǎng)方案組成  超光網(wǎng)包含幾個部分：一個是EPON+CCMTS，這是有線改造方案；第二個是WiFi信號、 3G信號的室內(nèi)無線覆蓋方案；第三個，叫數(shù)字頻點倍增解決方案，以及其他幾個綜合技術方案，這些方案綜

36、合在一起，稱為超光網(wǎng)，就是說數(shù)碼視訊的超光網(wǎng)是個大概念，他的組成部分很多，但是出發(fā)點都是解決實際的市場需求，著眼點都是未來的發(fā)展趨勢。  就前三個解決方案而言，都是充分挖掘了同軸的資源，在樓道接入端，會把CCMTS輸出的信號、3G信號、WiFi信號、頻點倍增的信號通過一個叫做寬帶接入器的設備匯聚在一起，以一根同軸的方式傳到家庭里。在入戶端，只需要把有線盒更換成一個無線盒進行簡單的信號分離，就可以把3G信號、WiFi信號和有線電視信號同時接入室內(nèi)，完成室內(nèi)的高速寬帶覆蓋。充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡資源，為用戶提供寬帶、語音、CATV等多業(yè)務接入。具有高帶寬、統(tǒng)一網(wǎng)管、網(wǎng)絡改造成本低、保

37、護原有投資、網(wǎng)絡改造速度快等優(yōu)點。  超光網(wǎng)方案優(yōu)勢 1、 高帶寬：完全可以解決百兆入戶問題； 2、 負載均衡：根據(jù)終端數(shù)量、通道利用率等策略動態(tài)調(diào)整資源分配； 3、 業(yè)務QoS管理：硬件QoS并采用服務流機制，實現(xiàn)業(yè)務識別、業(yè)務限流、優(yōu)先級 對應； 4、 語音服務：支持Packetcable協(xié)議； 5、 網(wǎng)絡適應性強：縮小覆蓋范圍，大大減少匯聚噪聲，芯片提升抗噪能力；   6、 智能化管理：設備即插即用，智能配置，方便設備調(diào)試維護；   7、 強大的網(wǎng)管

38、功能：光銅一體，實現(xiàn)EPON和DOCSIS的統(tǒng)一管理；   8、 終端兼容：實現(xiàn)終端任意選擇部署，兼容Docsis 2.0/3.0標準； 9、 前端兼容：兼容原有DOCSIS Provision系統(tǒng)，原有DOCSIS網(wǎng)管系統(tǒng)；10、 光纖無需延伸：減小了施工難度最大的光纖改造，節(jié)約了人力、物力及寶貴的時間。  來源維基百科2.3 RFID技術RFID技術特點及其通信領域的應用前景 RFID是無線射頻識別技術的簡稱，所謂射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息

39、達到識別目的的技術。事實上，它并非一項特別先進的技術，早在世紀年代就已被研究出來。它的核心部件是一個電子標簽，直徑不到毫米，通過相距幾厘米到幾米距離內(nèi)傳感器發(fā)射的無線電波，可以讀取電子標簽內(nèi)儲存的信息，識別電子標簽代表的物品、器具和人的身份。 一般而言，系統(tǒng)在具體的應用過程中，根據(jù)不同的應用目的和應用環(huán)境，系統(tǒng)的組成會有所不同，但從系統(tǒng)的工作原理來看，系統(tǒng)主要由信號發(fā)射機、信號接收機、發(fā)射接收天線幾部分組成。而根據(jù)系統(tǒng)完成的功能不同，可以粗略地把系統(tǒng)分成四種類型：系統(tǒng)、便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)、定位系統(tǒng)，由于具有數(shù)據(jù)的讀寫機能、容易小型化和多樣化的形狀、耐環(huán)境性、可重復使用、穿透性以及數(shù)據(jù)

40、的記憶容量大等特性，因而應用相當廣泛，最常見的應用為：門禁管制、回收資產(chǎn)、貨物管理、物料處理、廢物處理、醫(yī)療應用、交通運輸、防盜應用、動物監(jiān)控、自動控制、聯(lián)合票證等。 所定位的應用領域與其他無線技術相比有很大不同，要求能夠進行快速、實時、頻繁的數(shù)據(jù)交互確保數(shù)據(jù)安全，同時其數(shù)據(jù)流量也非常大，因此對無線數(shù)據(jù)通信的帶寬提出了更高的要求。從技術上講，未來的技術應用需要或更高技術來提供更為強大的通信服務支持，因為目前的通信在數(shù)據(jù)流量以及數(shù)據(jù)安全等方面還難以支持的應用，而技術能夠以較低廉的價格和更安全的機制為用戶提供高速的數(shù)據(jù)傳輸，并且也可以支持比較豐富多彩的數(shù)據(jù)服務，能夠滿足未來的應用需求。可以想象，如

41、果與結(jié)合，將提供一條非常好的價值鏈，在這條價值鏈上，內(nèi)容提供商提供詳實的商品數(shù)據(jù)信息，服務供應商提供豐富的應用平臺與程序，通信設備供應商開發(fā)出高性能的手機終端產(chǎn)品和通信設備，通信運營商則架起所承載數(shù)據(jù)的高速通道。RFID技術最重要的特點就是具有標記技術、識別技術、短距離傳感技術的特征，射頻標簽就是含有物品唯一標識體系的編碼的標簽。這種唯一標識體系包括產(chǎn)品電子代碼EPC、泛在識別號UCODE、車輛識別代碼VIN、國際證券標識號ISIN、以及IPv6等等；而IPV6技術也使得網(wǎng)絡網(wǎng)址資源大大豐富，加上RFID標簽本身特點，可以對任何物品進行標記、識別和短距離通信，從而為解決全網(wǎng)絡通信打下了基礎。正

42、是基于RFID的“標記”、“地址號碼”和“傳感功能”；基于IPV6的豐富的網(wǎng)址資源，再加上基于RFID技術標準的EPC技術，能夠極大地擴展通信網(wǎng)絡“監(jiān)測”與“控制”功能，從而催生出許多新的應用。 RFID和IPv6的結(jié)合能夠使我們的生活變得更加簡便，使未來的網(wǎng)絡更加普及而無所不在，使我們能夠享受到全網(wǎng)絡通信、全網(wǎng)絡協(xié)同服務。可以想象通過為每一個單元制定了一個IRLI，借助RFID技術手段，你可以檢測、追蹤、控制、分析、研究每種產(chǎn)品；可以與每件物品通信；甚至每件物品或設備之間也可以通過全網(wǎng)實現(xiàn)互相通信。而你則可以在未來的卡車、移動辦公室、家庭、室外以及商場、大街上享受到全網(wǎng)協(xié)同的全業(yè)務通信服務。

43、總之，全網(wǎng)的通信的世界正在向我們走來，而RFID及IPv6技術正是實現(xiàn)這一目的的革命性技術。 參考文獻： 1、新全球主義中國高科技標準戰(zhàn)略研究報告 互聯(lián)網(wǎng)實驗室 2004年7月 2、RFID技術在通信領域的潛力分析 趙慶 2005年 賽迪網(wǎng) 3、RFID在未來無所不在的信息網(wǎng)絡中的應用井村亮（日） 第四屆“全球IPv6高峰論壇”論文（2005） 4、管窺未來IT科技發(fā)展 祥子 計世網(wǎng) 2005年 5、未來十年是互聯(lián)網(wǎng)延伸的時代 George Colony（美） 數(shù)字論壇2005及世界通信技術峰會論文 韓國.漢城 2005年 6、無線傳感器網(wǎng)絡和RFID技術開始走向融合 王彥 電子工程專輯 2005年2.4 泄漏同軸電纜泄漏同軸電纜（Leaky Coaxial Cable）通常又簡稱為泄漏電纜或漏泄電纜，其結(jié)構與普通的同軸電纜基本一致，由內(nèi)導體、絕緣介質(zhì)和開有周期性槽孔的外導體三部分組成。電磁波在泄漏電纜中縱向傳輸?shù)耐瑫r通過槽孔向外界輻射電磁波；外界的電磁場也可通過槽孔感應到泄漏電纜內(nèi)部泄漏同軸電纜又稱漏泄同軸電纜