数字通信技术的应用与发展

数字通信技术的应用与发展 姬宗岭 现代通信正朝着数字化 、宽带化 、智能化 、综合化和个人化方向迅速发展 ,其中通信数字化是关键 ,是其它四化的基础 。由于数字通信与原来的模拟通信相比 ,具有抗干扰性强 ,可靠性 高 ,便于加密 ,集成化程度高 ,可以实现多种通信业务的综合等许多优点 。因此 ,数字通信已成 为世界各国当今和今后通信的主要方向 ,数字通信必将最终取代模拟通信 。 一 、数字通信与模拟通信 现代电子通信 ,就它的基本技术体制来说 ,可分为两种类型 ;模拟通信 、数字通信 。 ()1 、模拟信号 或叫连续信号 ( 在通信时 ,消息是携带在信号下的某个参救或某几个参量上的 连续波的振幅 、频率 、相 ) 位 、脉冲波的振幅 、宽度 、位置等。 信号的某个参量可以取无限多个数值 ,并且与消息一一对应则该信号称为摸拟信号 。如 ( ) ( ) 语声激励活筒而产生的语言信号 ,摄象机输出的亮度信号等 。图 1 ab所示信号均为模拟 信号 。 () ( ) 图 1 a连续信号图图 2 b抽样信号 ()2 、数字信号 或叫离散信号 凡某一参量只能取有限个数值的信号 ,称之数字信号 。如早期的电报信号 ,电传机送出的 () ( ) 脉冲信号等 。图 2 ab所示信号均为数字信号 。 3 、模拟通信与数字通信 用模拟信号的形式来传递信息的通信方 式 ,我们称为模拟通信 。 用数字信号的形式来传递信息的通信 方式 ,我们称为数字通信 。 这里需要强调 ,任何一种信息 ,既可以用模拟方式传输 ,也可以用数字方式传输 。也就是讲模拟信号并非一定要在模拟通信系统中才能传输 ,任何模拟信号都可经模/ 数转换主为为数 字信号后 ,在数字信道中传输 ,如数字电话通信 。数字信号也并非一定要在数字通信系统中才 能传输 。只要加上相应的数字终端设备 ,即数/ 模转换器 ,数字信号也可以在模拟通信系统中 — 55 — 传输 。如利用无线短波信道构成计算机网络通信 ,便于突发事件 、抢险救灾 ,应急通信指挥等 。 总之 ,不论是模拟通信还是数字通信 ,在整个通信系统中有较大一部分是可以共用的 ,数 、 模通信是可以兼容的 。 () ( ) 图 2 a二进码图 2 b四进制码 4 、数字通信的优缺点 ?抗干能力强 ,无噪声积累 ,可实现长距离高质量传输 。 ?数字通信传输数字信号 ,可采用简单的逻辑实现加密 、解密措施施 、便于保密通信 。 ?可采用信道编码技术使错误率降低 。 ?设备便于集成化 、微型化 。 ?更有利于传输和交换的综合 。 ?可兼容电话 、电报 、数据和图像等各种信息的传输 ,组成综合业务数字网 。 ?占用信道频带宽 ,这是数字通信主要的缺点 。以电话为例 ,模拟通信中一路话音信号占 用颁带为 4 KHz ,而数字电话一般需要十几,几十 KHz 的带宽 。此外 ,数字通信的设备一般也 比模拟通信复杂 。 二 、数字通信技术应用的主要方面 1 、数字电缆通信系统 从数字通信发展历史来看 ,数字电缆通信系统是最早的数字通信系统 。大约从六十年代 ( ) 初期脉冲编码调制 PCM在市内电话中继线上的应用获得成功以来 ,数字电缆通信系统不仅 迅速 、经济且高质量地解决了当初城市发展中出现的市内电话中继线严重不敷应用的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,而 且也促进了整个数字通信技术的发展 。 ?PCM 数字电缆传输系统的组成如图 3 所示 。 图 3 数字电缆传输系统 从图 3 可知 ,PCM 数字龟缆传输系统由若干个中继段链接而咸 ,每个中继段又是电缆对和 再生中继器链接构成的 。 — 56 — ?数字通信与模拟通信相比 ,其主要优点就是可以采用再生中继方式消除传输过程中的嗓声积累 ,实现远距离 、大容量 、高质量的数字通信 。由于电缆传输中存在着各种嗓声干扰以 及信道本身不理想对信息的影响 ,为了解决这个问题 ,在每隔一定距离加一个再生中继器 ,使 已失真的信号经过整形再向更远的距离传输 。即再生中继器具有能够再生数字信号的功能 。 ?目前 ,国际上 PCM 可以分为两大数字复接系列 ,以日本为代表的 PCM - 24 系列和以欧 洲为代表的 PCM - 30/ 32 系列 。七十年代以来 , PCM 主要向高速率 、大容量和远距离方面发 展 ,相继研制了 PCM 的二次群 ,三次群和更高的同轴电缆传输系统 。八十年代以来 ,随着光纤 通信技术的发展 ,数字光纤传输取代数字电缆传输 。但是 ,在当今 ,现有的 、大规模的电缆网上 发展数字通信仍具较大的现实意义 。 2 、数字光纤通信系统 光纤通信是利用光纤作传输介质 ,光波作为信息载体进行通信 。光纤通信系统 ,通常指发 送端对光源进行强度调制 ,接收端用光电检测器对收端的光信号进行直接检测系统 。 ?光纤通信系统主要由光纤 、光源和光检测器组成 ,如图 4 所示 。 图 4 数字光纤通信系统的基本组成框图 ?基本工作原理 :由 PCM 复用设备送出的脉码调制信号 ,被光发送端机接收后将电信变 () () 成光信号[ 采用光源是半导体激光器 LD或半导体发光二极管 L ED,电/ 光转换流程图 ,电信 () 号 ?PCM 复用设备 ?脉冲信号 ?发射机 半导体激光器 LD?光信号 。最后将光信号送入光 纤 ,再由光纤传送至光接收端机 。接收机主要任务是将光信号恢复为电信号 。光/ 电转换流程 ( ) 图 ,光信号 ?接收机 ?光电 ?二极管 PIN?检测变为电脉冲 ?处理器 ?电信号 ?PCM 复用设 备 。 ?光缆通信与电缆通信相比的优点 a1 传输容量大 。国际上光缆最高的容量可达到 3 . 6 万个话路 , 而中同轴电缆只有 1800 路 。 b1 损耗低 。012dB/ km ,无中继最长可达 160km ,而中同轴电缆只有 6km ,因此 ,光缆通信中 继线长 ,减少接续点 ,提高可靠性 。 c1 不受电磁干扰 、无嗓声叠加 。光纤是用石英玻璃制作而成的 ,因此 ,不受雷电 、工业电 , 无线电等电磁波的干扰 。 d. 重量轻 ,耐腐蚀 。石英的比重只有铜的 1/ 4 。光缆很轻 ,便于施工 。 光纤数字通信系 统是目前应用最广泛的光纤通信方式 ,也是光纤通信发展的重点 。这种 系统不仅保持了数字通信的优点 ,而且具有特有特点 ,是实现大容量 、高速率 、远距离数字通信最理想的通信方式 。因此我们讲光纤通信是通信史上一次革命性的变革 ,光纤通信网将取代 长途通信网与市话通信网中现行的电缆通信网 ,并将成为未来信息社会各种信息传输与交换 () 信息网络 如综合业务数字网的重要组成部分 。 — 57 — 3 、数字微波中继通信系统 数字微波中继通信也称数字微波接力通信 ,是指终端设备将各种信号先变成数字信号并 合成基带信号 ,然后再将基带信号的频谱搬移到微波频段 ,再进行传输的通信方式 。 ?数字微波中继通信由两个终端站和若干个中继站组成 。终端站设有天线 ,收发信机和 终端机 。图 5 所示为数字微波通信系统框图 。 ?工作原理流程图 发送信号 :用户 ?交换机 ?终端机 ?接力发射机 ?天线 接收信号 :天线 ?接收枫 ?终端机 ?交换机 ?用户 中继 站的作用将双向接收的信号放大处理后转发出去 。 ?数字微波中继通信系统的优点 数字微波中继通信是利用微波信道传输数字信号 。因此 ,这种通信方式既有数字通信的 特点 ,又有微波中继通信的优点 ,其特点 : a1 能够提供长距离 、宽频带 、大容量的信道 、上下话 路方便 、传输信号稳定 ; b. 能够传输电话 、电视 、传真 、电报 、数据等多种信号 ;c1 微波中继通信 线路 、能够通过有线电路难于架设和不易通过的地区 ,故有较大的机动性 ; d1 与相同容量和长 度的载波电缆通信比较 ,它投资少 ,见效快 ,建站容易 ;e1 由于微波频率高 ,故天线增益可以较 高 ,方向性很强 ,不易受干扰和发生泄密事件 。 4 、数字卫星通信系统 () 数字卫星通信 ,简单他说 ,就是在地球上 包括地面 。水面和低层大气中的微波通信站之 间利用人造卫星作为中继站而进行数字信号传输的通信 。图 6 所示是数字卫星通信系统框 图 ,数字卫星通信系统与模拟卫星通信系统不同处主要在编码与解码 ,多路复用与多路分离 , 调制与解调等部分 。 () ( ) ?工作原理 :在发射站 ,当话音图象等模拟信号模/ 数 A/ D变换 即编码,变成数字信号 与其它信号复接 ,形成数字基带信号 ,经调制后送卫星线路传输 。在接收站 ,信号经天线接收 () ( ) 下来 ,经解调器送入多路分离电路进行分离出单个信号 ,再经数/ 模 D/ A变换 即译码,恢复 成模拟信号 ,送入终端设备 。 ?数字卫星通信系统的优点 数字卫星通信系统除具有数字通信的特点 外 ,还具有卫星通信的特点 。 a1 通信距离远 ,建站成本与通信距离无 关 。 b. 以广播方式工作 ,便于实现多址联接 。 c1 通信容量大 ,能传输的业务类型多 。 d1 可以自发自收进行监测 。 — 58 — e1 传输质量稳定可靠 。 数字卫星通信系统可以用于民用通信也可用于军用通信 ; 即可用于国内或某些区域的通 信也可用于越洋或国际通信 。数字通信技术能将卫星通信系统与电子计算机 、数字处理设备 以及自动控制 、跟踪 、遥测系统等有机结合起来 ,从而为构成综合业务通信网或实现与航天器 间各种信息传输奠定了基础 。 图 6 数字卫星通信系统框图 5 、数字移动通信系统 移动通信 ,一般是指移动体与固定点 ,或者移动体相互间通过有线或无线信道进行的通 信 。从系统构成来讲 ,移动通信可分为 :移动无线电通信和移动电话两大类 。 () () () ?移动通信系统一般由移动台 MS、基地站 BSS、移动业务交流中心 MSC以及与市话 网相连接的中继线等组成 。图 7 所示为移动通信系统的基本组成框图 。 图 7 移动通信系统简易框图 ?基地站 、移动台都设有收发信机和馈线等设备 ,每个基地站系统都有一个可靠通信的服 务区域 ,该区域的大小主要由发射机功率和基地站天线的高度决定 ,移动业务交流中心主要用 来处理信息的交换和整个系统的集中控制管理 。 ?移动通信系统具体分类为 : a1 按采用技术的不同可分为 : 导呼系统 、集群移动通信系统 、无中心选址系统 、蜂窝系统 、无绳电话系统和卫星移动通信系统等五类 。b. 按通话状态和 频率使用 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 的不同分为 :单工制移动通信系统 ,半双工制动移通信系统和双工制移动通信系 统系统 。 ?随着高新技术的发展 ,移动通信系统正向数字化方向发展 ,数字移动通信系统从 80 年 代初开始研制并逐步得到应用 。严格地讲数字移动通信系统应包括各类数字化移动通信方式 和系统 ,数字蜂窝移动通信系统在技术上最为成熟和应用最广 。数字移动通信比模拟移动通 信有更多功能 ,可提供更多的服务 ,主要采用八种关键技术 :频率选择与多址技术 、话音编码技 术 、数字调制解调技术 、信道编码与交织技术 、分集自适应均衡技术 、话音控制与功率控制技 — 59 — 术 、越区切换与漫游技术 、部件的高度集成化技术 。移动通信与光纤通信 、卫星通信一起已被称为现代通信领域中的三大新兴通信手段 ,随着这些通信系统的数字化进程的加快 ,必将为通 信的综合化 、智能化 、宽带化和个人化创造有利的条件 。 三 、数字通信技术的发展趋势 1 、通信技术总的发展趋势 数字通信技术的发展是伴随着整个通信技术的发展而进行的 ,近年来 ,随着信息社会特征 的日渐显现 ,人类对信息交换的要求愈来愈高 ,国际上通信技术继续迅猛发展 ,新的通信方式 不断涌现 ,人类社会又迎来了一场信息技术的革命 。通信技术发展主要在以下几方面 : ?数字通信逐渐占主宰地位 ,接替原来的模拟通信 。目前电话数字化已成熟并普遍使用 ,电视数字化的压缩编码已投入实用 ,计算机数据本来就是数字信号 ,因此 ,信息业务均转换为 数字信号 ,通信的传输 、交换和终端机处理也多采用数字信号 ,今后的通信网将是综合业务数 ( ) () 字网 ISDN,最终过渡到宽带网 B - ISDN,这是现代公用网的发展目标 ,也是专用局部区域 () 网 LAN的发展方向 。 ?程控更换已占优势 ,取代原来的机电交换 ,计算机软件技术的重要性十分突出 。信息时代的主要标志是电子计算机 ,而程控交换机又是通信与计算机的结合 ,这就促使通信的现代化 不断前进 。 ?微波传输与光波传输各自发展 ,而又互相配合 ,发挥最佳的作用 。这里的微波传输是指 卫星通信和微波接力通信 ,卫星通信有巨大的发展前途 。总之 ,通信传输是依靠无线和有线线 路的协调运用 。 ?无线电移动通信发展很快 ,尤其是陆地移动数字通信 ,车裁式和便携式都将发展并实现 移动通信台进入公用有线更换网 ,与固定通信台通信 。 ?电子技术向光子技术进化 ,微电子集成正向光子集成发展 。目前光纤通信已普通使用 , 不久的将来 ,光信息处理 ,光计算机和光子交换机有可能陆续变为现实 。尽管电子有其独特 的 ,不能被光子代替的特点 ,但人们仍然向往光传输 、光交换 ,以至全光通信 。 2 、终端技术将朝着数字化 、智能化 ,高效率和多媒体方向发展 。通信技术现代化首先要求 信息业务的信号要数字化 ,随着光纤通信技术和交换技术的发展 ,新型的通信系统倾向于数字 化 。微电子技术和微处理技术应用于通信设备 ,必将使终端设备智能化和小型化 。近几年来 , 随着数据通信和计算机网络的发展 ,为了满足人们以数据尤其是视觉信息日益成长的需求 ,目 前很多国家正抓紧研制可同时得到声音 、文本 、图形 、图象 、数据等多种信息 、智能的多媒体信 息终端 ,这也是未来 ISDN 或 B - ISDN 的需要 。 3 、传输技术特朝着高速率 、大容量远距离和用户线数字化方向发展 。 ?SDH 数字复用体系的应用 。 同步数字系列 SDH ,是 80 年代末期 CCITT 最新建议的 ,被称为革命性的新数字系列 ,SDH ( ) ( ) 是由诸个网络单元 TM、同步数字交叉连接设备 SDXC等组成的 ,在光纤上进行同步信息传 输 ,复用和交叉连接的网络 。SDH 网特点最核心的是 : 同步复用 , 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 光接口和强大的网管能 力 。目前 、国内外为了提高长途干线传输的经济性 ,都在积极开发高速大容量的数字通信系统 ,SDH 新的数字复用体系能很好地克服 。由于国际上存在着欧洲 ,北美 、日本三种不同的多 路复用数字体系带来的通信不便等困难 ,其通用接口能保证数字网络的国际连接 ,可以满足未 来高速和宽带传输业务要求 ,可与现有网络协同工作 ,并开发和引入新的业务 ,另外 ,还大大增 加了对数字系统的维护 、控制 ,运行操作和管理能力 。 — 60 — 19 No14 vol 兵 团 教 育 学 院 学 报第 9 卷 第 4 期 1999 年 第 4 期 Dec11999 JO URNAL OF BINGTUAN ED UCATIO N INSTITUTE Ξ 中学 语文 八上语文短文两篇二年级语文一匹出色的马课件部编版八上语文文学常识部编八上语文文学常识二年级语文一匹出色的马课件 教育弊端探源 周呈武汪学玲 摘要 中学语文教育长期在低质低效中徘徊 。追根探源 , 多数论者往往着眼于教学方法 、教学内容等局部现象的探讨 , 没有将各种局部现象放在更深远的背景下予以审视 , 得出 的结论自然囿于枝节的问题 。本文认为 , 教学方法 、教学内容等方面出现的问题 , 原因并不 限于现象本身 , 其根须已延伸到更深层次的理念方面 , 即急功近利的教育观和人才观 。因而 语文教改须从破除旧理念 、建立新理念入手 , 方能从根本上解决问题 。 关键词 中学语文教育 弊端 低质低效 意识形态化 功利化 人才教育观 中学语文教育一直存在许多难以阐释的困惑和尚未解决的问题 。因而改革的呼声也就从未间断 。七十年代末 , 吕叔湘先生有感于当时语文教学的状况 , 发出了中 小学 小学生如何制作手抄报课件柳垭小学关于三违自查自纠报告小学英语获奖优质说课课件小学足球课教案全集小学语文新课程标准测试题 语文教学 “少 、慢 、差 、费”的忧思 , 呼吁语文界尽快进行改革 。自此而后 , 语文教育改革便轰轰烈 烈地启动开来 。应当承认教育界在语文教育改革方面是下了决心 , 花了大功夫的 。大纲修订 多次 , 而且力度大 ; 教材变动更大 , 某些部分甚至完全推翻重来 ; 新的编审制度的确立 , 终 于在九十年代形成了统编教材 、本土教材 、特色教材竞相斗妍的局面 ; 众多教师及教研人员 ?通信传输的多样化 ( 从现代通信传输手段来看 , 无线传输将从短波 、超短波过渡至微波 即微波接力和卫 ) 星。有线传输将从电缆过渡至光缆 。 卫星通信主要用于国际通信和国内边远人少的地区通信 , 微波接力通信则适合各种距 离 , 尤其崎岖地区的数字通信 ; 光纤通信则主要应用数字通信容量大的干线通信和公用通信 网的市内局间线路 。但是 , 在特定条件下 , 如抢险救灾 , 应付突发事件中 , 短波电台 、超短 波电台都起着十分重要的作用 , 有时甚至是唯一的通信手段 。因此 , 在过渡时期的通信传输 将是多种传输方式共存 , 互相协调和配合使用 , 共同发展的状况 。 ?用户环路的数字化 随着数字交换机和光纤数字传输系统新技术的应用 , 用户对传送数据 、传真 、图象等业 务的需求 , 原来用户环路二线制的模拟用户环路已不能适应了 , 从而促进用户环路采用新的 数字技术 , 实现用户至用户间的数字化 。由于数字化的延伸到用户又不能放弃二线用户环 路 , 所以用户数字化关键问题是实现用户环路二线双向数字传输的问题 。目前常采用回波抵 消法和时间分割法这两种方法 。用户环路数字化的另一种方法就是建立光纤用户环路实现 “光纤到大楼 、光纤到用户”的设想 , 这是彻底改革用户系统的手段 , 是通向 ISDN 的桥梁 。 ()作者 : 工程师 36015 部队 Ξ 本文是自治区 “九五”社科重点课题《提高新疆中学学科质量的改革和试验研究》子课题。 — 61 —