通信概论的总结

第一篇：通信概论的总结

通信概论的总结

第一章：（写模型）

传递信息的过程就叫做通信.为什么调制？

频谱搬移；实现信道复用；提高抗干扰能力；便于远距离传输

连续调制系统：振幅调制(AM)系统、频率调制(FM)系统、相位调制(PM)系统 调幅ASK 调频FSK 调相PSK

数字通信的优点：1抗干扰能力强2易于保密3灵活性高4设备简单经济5便于集成； 缺点：占用较宽信道频带

数据通信（信源本身发出的就是数字形式的消息）有效性：在给定信道内所传送信息量的大小。

衡量通信系统有效性的指标：模拟：有效传输频带；数字：信息传输速率 Rb（单位：bit/s）

可靠性：在给定信道内接收到的信息的可靠程度。可靠性指标:模拟：输出信噪比;数字：误码率。

数据通信系统与数字通信系统主要区别：无需经过模／数转换，只需考虑对信源进行压缩编码以降低信源的冗余度，提高有效性。

国际标准化组织（ISO）：国际电信联盟ITU，国际电信联盟—电信标准部ITU-T，电气与电子工程师协会IEEE，欧洲计算机制造商协会ECMA，美国国家标准学会ANSl，电子工业协会EIA 通信网，就是在一定范围内以终端设备和交换设备为点，以传输链路为线，按一定顺序点线相连形成的有机组合的系统，它可以完成多个对多个用户间的通信。

基本要素：终端设备、传输链路、交换设备（核心）。

发展动向：业务数据化和网络综合化；网络宽带化；网络个人化和智能化；网络光纤化。拓扑结构：

星形：结构简单、建网容易、易于管理。缺点：中心处理机负载过重，当其发生故障时会导致全网瘫痪；线路利用率低。

树型网:：节省线路、成本较低、易于扩展；多用于有线电视网。缺点：对高层节点和链路的要求较高。分布式：当任意一条线路故障时，通信可转经其他链路完成，可靠性较高，且网络易于扩充；缺点：网络控制机构复杂，线路增多使成本增加。

环形，总线型：结构简单，扩展方便。复合型：提高了网络的可靠性，又节省了链路。信号概念：带有消息的电压或电流就是电信号。

分类：模拟信号:参数（幅度、频率或相位）随消息连续变化的信号。数字信号:在时间上和幅度上均取有限离散数值的电信号。

多进制数字信号系统，可靠性：进制越多，级差越小（四进制的为A/3），抗干扰能力越差。有效性：进制愈多，每个符号所携带的信息量越大。

基带信号：频谱从零频开始的信号。基带信道：与基带信号频谱相适应的信道。

基带传输：将基带信号直接在信道中传输（传编码）。

频带传输：借助正弦波，先将基带信号的频谱搬移（即调制），变为线路允许的某一频带范围内的信号，然后再传输。

信号波形与码型的设计原则：1频谱中不存在直流成分或没有基线漂移2具有一定的抗干扰能力（可进行不中断业务的误码检测）3便于时钟信号的提取4不受信源统计特性的影响5码型变换设备简单，易于实现

调制：利用调制信号（携带有信息的数字基带信号）改变高频震荡载波的某一个或几个参量的波形变换过程。

调制的方式：幅移键控（ASK），频移键控，相移键控，相对相移键控（DPSK）常用通信媒体：明线、双绞线（将一对绝缘线扭绞在一起，任意拧成螺旋形以减少对外部干扰和串音的敏感 STP非屏蔽双绞线，目前最常用的是5类UTP双绞线）、同轴电缆、波导、光纤、微波无线电、卫星通信。

（下面写各种码型）基带信号的码型：二元码：单极不归零码（NRZ码）单极归零码（RZ码）双极性不归零码差分编码 双相脉冲编码（曼彻斯特编码 三元码：双极性归零码，传号交替反转码（AMI码）n阶高密度双极性码（HDBn码）

通信方式：

单工通信含义：在两个通信设备间，信息只能沿着一个方向被传输，即在通信设备的双方中，一方只能设置发送设备，而另一方只能为接收设备。半双工通信：在两通信设备间的信息交换可以双向进行，但不能同时，即在同一时间内仅能使信息在一个方向上传输。

全双工通信：同时可在两通信设备间进行两个方向上的信息传输

复用：用一对传输线传送几路或多路信息的方法（典型方法：频分多路复用和时分多路复用）。

协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。接口：两个分开的系统、设备或部件进行通信时数据流要穿过的界面。

开放系统互连参考模型（OSI/RM）：从上到下：应用层：提供网络服务，提供与用户应用进程的接口；表示层：提供不同信息格式和编码转换，数据压缩、加密、表示等；会话层：提供进程之间会话的管理和同步，操作系统/应用访问调度；传输层：提供端到端的可靠的透明数据传输、差错控制、流量控制等；网络层：提供路由选择、流控、拥塞控制、网络互连，选择服务质量；数据链路层：提供点到点链路上可靠数据传输，差错控制，流量控制；物理层：提供比特传送的物理通道，包括机械、电气、功能和规程特性。

TCP/IP 四层体系结构（应用、运输、网际层、网络接口层）五层协议体系结构（二者结合）。OSI 与 TCP/IP体系结构的比较 ：

共同点：均采用协议分层方法，协议层次功能大体相等，均可解决异构网的互连，均提供面向连接和无连接的两种通信服务机制，均基于一种协议集的概念。不同：层数和层间调用关系不同。对可靠性的强调不同。市场应用和支持不同。

第二章：

编码：用数字信号承载数字或模拟数据。调制：用模拟信号承载数字或模拟数据。

脉冲编码调制技术三个步骤：采样(按一定时间间隔对语音信号进行采样)、量化（将抽样后时间离散、幅值连续的信号样值幅度分层，用不连续的有限个值来近似代替无限个值的过程）、编码。

PCM：脉冲调制信号。数据率：8000次/秒*8bit=64Kb/s 每路PCM信号的速率为64000bps

时分多路复用（利用各路信号占用时间有限的特点，在信道上的不同时隙分别传输各路信号）

与同步技术；位同步：要求收、发端的时钟频率完全一致，达到同频同相。帧同步（在时分复用中使用的主要同步措施）：使接收端与发送端以帧为单位对齐，以区分属于不同话路的信号。

E1速率（每125us即1/8000为一个时间片，每时间片分为32个通道，供32个用户轮流使用）=(32x8bit)×8000= 2.048 Mb/s

数字复接的含义：通过数字复接技术把PCM数字信号由低次群逐级合成为高次群以适应在高速线路中传输。第三章：

为什么要进行交换？为保证任意两个用户间都能通话，每两个用户用一对线路连起来。程控数字交换的特点

1、关键特征：采用数字交换网络，网中传送与交换的是数字信息

2、主要任务：实现用户间话路的接续

3、基本构成：控制设备（CPU+存储器+I/O设备）话路设备（用户线接口电路+交换网络+中继线接口电路）

4、交换方式：时隙交换：时隙内容的搬移，可提高出入线时隙数实现扩展容量，适于容量小的变换；复用线交换：多条输入/输出复用线，空分复用+时分复用，适于容量大的交换网络。

信令的概念：在通信网中，把用户与设备、设备与设备以及设备与用户之间为建立通道和拆除通道而传递的信号以及用于管理、维护和统计等方面信息统称为信令。

信令分类：按工作区域划分：用户线信令、局间信令；按传递方向划分：前向信令、后向信令；按功能划分：监视信令、选择信令和维护管理信令；按传递路径划分：随路信令、公共信道信令。

随路信令(CAS)（HDB3码）：信令与用户信息在同一条信道上传送。

公共信道信令(CCS)（ISDN码）：信令在一条与用户信息信道分开的信道上传送。呼叫接续过程：呼出接续，接受拨号，号码分析，选择通路，被叫振铃，应答监视，话终释放。

第四章：

数据通信定义：计算机与计算机或其他数据终端之间的存储、处理与传输。

数据通信特点：通信协议标准多，纠察错能力强、自愈能力强，接续响应时间要求快，具有灵活的接口能力。

差错控制的基本方式：检错反馈重发（ARQ）【停等ARQ（发送方每发完一帧必须等接收方确认后才能发下一帧。）反馈重发ARQ（发送方可连续发送多帧。若前面某帧出错，从该帧以后的各帧都需重发。）选择重传 ARQ（发送方可连续发送多帧。若前面某帧出错，只需重发该出错的帧。发送方需要缓存前面所有未被确认的帧）】前向纠错：FEC 混合纠错：HFC 几种常用的检纠错码：1奇偶校验：属于检错码，在原始数据字节的最高位增加一个附加比特位，使结果中1的个数为奇数(奇校验)或偶数(偶校验)。增加的位称为奇偶校验位2恒比码3分组码4.循环码

电路交换、报文交换、分组交换区别：

电路：建立连接时间长，线路利用率低，传输延迟小；

分组：不必先建立连接就能向其他主机发送分组，高效、灵活，动态分布传输宽带，对通信链路逐段占用；

报文交换：没有电路连接，不独占信道，实现不同类型终端之间的交换，出错后整个报文都重发。

物理层协议的主要任务：确定与传输媒体的接口的一些特性。

物理层协议的特征：机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等；电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围；功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义；规程特性：指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。

数据报（无连接的网络服务）及虚电路（面向连接的网络服务）区别：

数据链路层功能：1链路管理（解决链路建立、拆除和数据维持，控制数据传输方向）2信息传输（正确收发和识别信息帧）3流量与差错控制（配备一套纠错机制）4异常情况处理（发现和恢复永久性错误）数据链路层协议：停止等待ARQ协议，连续ARQ协议，选择重发ARQ。

最小码距：一个码组中两两码字中的最小海明距离。在一个码组内要想检出e位误码，要求最小码距为 dmin≥e+1;在一个码组内要想纠正t位误码，要求最小码距为dmin≥2t+1;在一个码组内要想纠正t位误码，同时检测出e位误码（e≥t）,要求最小码距为dmin≥t+e+1 第五章：

PDH准同步数字系列主要缺点：1话音信号编码率各不相同，国际间互通困难。2没有世界性的标准光接口规范，在光路上无法实现互通。3低速支路信号不能直接接入高速信号通路上去。4系统运营、管理与维护能力受到限制。

同步数字系列的特点：1具有全世界统一的网络节点接口(NNI)。2有一套标准化的信息结构等级，同步传输模块(STM-1, STM-4和STM-16)。3帧结构为页面式，具有丰富的用于维护管理的比特。4所有网络单元都有标准光接口。5有一套灵活的复用结构和指针调整技术，因而具有广泛的适应性。6大量采用软件进行网络配置和控制，适应将来的不断发展。

光纤通信优点：传输频带宽，通信容量大（400nm，50THz）；损耗低，中继距离长（0.2dB/km）；重量轻，体积小（27g/km fiber）；抗电磁干扰，不易串音，抗雷击；节约金属材料，资源丰富，石英。

缺点：1接续困难，分路和路困难；2强度不够。

光纤通信三个常用窗口：850nm(短波长窗口)；1310nm(零色散窗口)；1550nm（低损耗窗口)。

线路对光纤信号的损伤：损耗（克服：采用1550窗口）、色散（采用1310窗口）、非线性。

光纤通信的波段：红外和可见光之间。

第六章：

数字微波通信的主要频段：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）。

数字微波通信的特点：1通频带宽，通信容量大。2天线增益高，方向性好，通信保密性好。3传输质量高，通信稳定可靠。4组网灵活，建设周期短、成本低。5对于地面远距离通信，采用“中继”传输。数字微波通信的组成：用户终端；交换机；时分复用设备；微波信道机。

数字微波通信的分类：1地面微波中继通信2一点对多点（PMP）微波通信3微波卫星通信4微波散射通信。

第七章：

卫星通信的特点 优点：通信距离远，且费用与通信距离无关；覆盖面积大，具有多址联接能力；频带宽，传输容量大；组网灵活；通信稳定可靠，传输质量高。缺点：由于三颗静止卫星不能完全覆盖地球，所以纬度高地区通信效果不好，两极地区为通信盲区；静止卫星的发射和控制技术复杂；存在日凌中断和星蚀现象；通信信号传输延迟大，存在回声干扰。

卫星通信的组成：卫星通信系统是由空间分系统、地球站群、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统四大部分组成的。

卫星通信分类 按应用分：海事卫星移动系统 航空卫星移动系统陆地卫星移动系统；按频率分：Ku波段卫星，Ka波段卫星等；按区域分：全球、区域和国内通信卫星；按轨道分：低轨道卫星高轨道卫星（静止卫星，同步卫星，全球星系统，铱星系统。

第八章：

移动通信的特点：1电波传播环境复杂； 2干扰和噪声的影响大；3移动工作环境恶劣，尘土多，振动大，移动台操作简便，可靠性高，小型化，低功耗；4具有多普勒频移；5控制系统复杂。

移动通信所使用的主要频段：

VHF频段:160MHz频段:138~149.9MHz和150.05~167MHz UHF频段：450MHz频段:403~420MHz和450~470MHz；900 MHz频段:890~915MHz（移动台发、基站收）和935~960MHz（移动台收、基站发）。

公共移动通信系统的组成：

1、移动业务交换中心MSC

2、基站BS

3、移动台MS 4．中继传输系统 5．数据库。

简述移动通信的分类：

1、公用移动通信系统`

2、专用移动通信系统

3、无绳电话系统 移动通信网多址方式：

1、频分多址－FDMA；

2、时分多址－TDMA；

3、码分多址－CDMA。CDMA技术与TDMA、FDMA的区别：CDMA通信系统中，所有用户使用所有频率和所有时间上都是重叠的。系统用不同的正交编码序列来区分不同的用户，这种多址技术因为是靠不同的码序列来区分不同的移动台，所以叫做码分多址。区别：1具有更大的系统容量2更高的话音质量3抗干扰更强、保密。

第九章：

图像通信特点：1效率高 2形象逼真 3便于记录 4功能齐全。

图像通信分类：静止图象通信（传真通信可视图文 二值图像 慢扫描静止图像）；活动图象（通信可视电话 会议电视点播电视（VOD）数字视频广播（DVB）高清晰度电视（HDTV））

图像信号进行压缩的原因及依据：图像信源的信息冗余量很大，数据压缩实质上是减少这些冗余量，冗余量减少可以减少数据量而不减少信源的信息量。

图像信号冗余信息有：1空间冗余2 时间冗余3 结构冗余4知识冗余5视觉冗余6听觉冗余。无损压缩：信息保持编码或熵编码。解码图像和压缩编码前的图像严格相同，没有失真，从数学上讲是一种可逆运算。

有损压缩：失真度编码或熵压缩编码。也就是讲解码图像和原始图像是有差别的，允许有一定的失真。

静止图像和活动图像的压缩标准？二进制图象（JBIG 0.05~0.1bpp）；静态图象（JPEG 0.25~8bpp）；视频会议（PX64 64~1920 Kbps）； 视频，VCD（MPEG-1 1.5Mbp）；HDTV DVD（MPEG-2 2~30Mbp）；交互多媒体（MPEG-4 64Kbps）。

简述图像通信的重要性。简述数字图像通信的组成？什么是DWDM复用？它和早期的WDM的区别是什么？

第二篇：现代通信概论复习总结

第一章 概论

1．通信系统的基本模型。

2．消息，信息，信号的基本概念。

消息：是信息的载体，不同的消息可以包含相同的信息。信息：可理解为消息中包含的有意义的内容。

信号：传输的消息是以光、电或磁的形式表现出来的称为信号。3．电信的概念，电信是以什么的发明为开端的。

电信是利用电信号驮载待传信息进行传输和交换的通信方式。1831年，法拉第提出“电磁感应现象”，预告了发电机的诞生。1937年，莫尔斯发明有线电报，标志着人类从此进入了电通信时代。

4．信息论之父是谁？通信的基本问题是什么？ 香农。“通信的基本问题就是在一点重新准确地或近似地再现另一点所选择的消息。” ——《通信的数学理论》

5．信道带宽和信号带宽的概念，信道无失真传输的基本条件是什么？

信道的带宽：指信道不失真传输信号的频率范围，即信道容许通过的最高与最低信号频率之差。

信号带宽:信号所含最高频率与最低频率之差，即信号所含频率的宽度。

根据奈奎斯特定律，信道的带宽应该大于信息的码元速率的两倍以上才能进行无失真传输。

6．奈奎斯特准则。

信道传输速率有上限。有限带宽，无噪声信道（“理想”低通信道）情况下的最高码元传输速率V为：V=2W。

7．数字信号和模拟信号的特点？数字信号和模拟信号表示信息的方式。模拟信号特点：信号的波形幅度连续。它连续地“模拟”着信息的变化。数字信号特点：波形从时间和幅度上都是离散的、不连续的。

模拟信号将待传递的信息包含在信号的波形之中。数字信号将待传递的信息包含在码元的不同组合之中。

8．信息传输速率和码元传输速率的概念和计算。

信息传输速率简称传信率，又称信息速率、比特率，它表示单位时间（每秒）内传输实际信息的比特数，单位为比特／秒，记为bit/s、b/s、bps。

码元传输速率简称传码率，又称符号速率、码元速率、波特率、调制速率。它表示单位时间内（每秒）信道上实际传输码元的个数，单位是波特（Baud），常用符号“B’来表示。

例：每秒钟传送2400个码元，码元速率为？当采用二进制码元传输方式时，信息速率为？若采用八进制码元传输方式，信息速率为？ RS= 2400B 采用二进制码元传输方式时，信息速率为Rb= 2400bit/s；

采用八进制码元传输方式，信息速率为Rb= 2400bit/s× log28 =7200bit/s。码元速率Rs和信息速率Rb之间的关系为：

Rb=Rs×log2N（bit/s）

Rs=Rb/log2N（Baud）

对二进制信号，Rb=Rs，有时简称它们为数码率。9．数字通信系统的特点？

1.抗干扰能力强，无噪声积累；

2.电路易于集成化，使通信设备体积小、功耗低；

3.便于采用各种数字信号处理技术，易于与计算机接口； 4.便于实现多种业务综合通信，使通信系统的功能增强； 5.数字信号易于加密处理，保密性能强； 6.数字信号占用信道频带较宽。

10．数字通信中的再生判决的原理。

所谓中继再生，首先判决：如当信号超过某一规定门限电平，如接收信号A的一半时，就判为“1”，达不到某一规定门限电平时则判为“0”。然后再生：经过判决以后，就可按所作的判断重新形成新的数字信号，即所谓再生，于是消除了干扰噪声。这个过程，每经过一个再生中继器就重复一次。

11．模拟通信系统和数字通信系统中有效性与可靠性的表示方法。模拟通信系统

有效性：通常可用有效传输带宽来衡量。可靠性：系统输出端的信噪比来衡量。数字通信系统

有效性：用数字信号的传输速率来衡量。可靠性：用差错率来衡量。

12．并行传输与串行传输的概念。

并行数据传输：至少有8个数据位同时从一个设备传送到另一个设备，发送设备将8个数据位通过8条数据线传送给接收设备。接收设备在收到这些数据后，不需经过任何改变就可以直接使用。

串行数据传输：每次由源地传到目的地的数据只有一位。串行数据传输的传输速度要比并行传输慢。

第二章

电话通信

1．语声信号能量分布的特征？

低频部分包含的能量大，高频部分包含能量小。

2．电话系统中的语声传输频带的选择要兼顾哪两个因素。

通常从兼顾清晰度和能量两方面来考虑。

3．电话系统中语音信号的频率范围？频分多路复用系统中，一路模拟电话信号所占信道的频带宽度？ 300Hz—3400Hz 3.4kHz--4.0kHz 4．送话器按其发展阶段划分可分为哪几种？ 炭精送话器（最早）压电陶瓷送话器 电磁式送话器 动圈式送话器 驻极体送话器

5．旋转式拨号盘电话机是以（直流脉冲）来表示0-9个数字的，而双音多频按键式电话机是用（单音频组合信号）来代表0-9个数字的。

6．电话交换的概念。

指根据电话用户（发起呼叫请求的用户称为主叫用户，接收呼叫的用户称为被叫用户）的要求，用一条传递语音信号的电路将电话的主叫用户与被叫用户连接起来；在通话过程中，这条电路由他们独占使用；在通话结束后，将原来连通的电话断开，并准备分配给其他用户使用。

7．多用户构成的电话网则必须具备哪“三要素”：终端设备、传输设备、交换设备。8．多路复用的概念。

为了提高中继线路的利用率，在同一信道中，同时传输多路信号而互不干扰。它是通过复用设备来实现的。

9．载波机的作用是什么？

在发端能将多路电话信号集中到一条线路上传输，在接收端能使各路电话信号分开传输，以实现频分多路复用。10．频分复用的基本过程。一变，二分，三还原

11．调制的目的与实现，模拟调制的分类与概念。

调制的目的：一是通过调制可以把基带信号的频谱搬移到载波频率的附近；二是通过调制可以提高信号通过信道传输的抗干扰能力。

调制的实现：通过让载波的某一要素随调制信号的规律变化而变化来实现的，即用调制信号去控制或改变载波的一个或几个参数使调制后的信号（称已调信号）含有原来调制信号的全部信息。

模拟调制的分类：线性调制和非线性调制

模拟调制的概念：用来自信源的基带模拟信号去调制某个载波。第三章

数字通信技术

1．画出数字通信系统的组成框图，并说明各部分作用？.简述PCM 脉冲编码调制的三个步骤？

抽样：将模拟信号在时间上进行离散化，是在语音信号的波形范围内，以一定的时间间隔提取模拟信号瞬时幅度值的操作。

量化：把幅度连续变化的样值序列变换为幅度取值为有限个的离散样值序列。编码：是用相应的数字信号码组表示模拟信号的量化的抽样值。.PCM 电话系统中，CCITT 建议的抽样频率是多少？这样规定的依据是什么？ 8KHz

语声信号的频率为300~3400Hz，则最高截止频率fm =3400Hz。根据抽样定理，抽样周期：TS≤1/(2 fm)=1/(2*3400)≈1/(2*4000)=125μs（为计算方便）。抽样频率：fS=1/ TS =1/125μs=8KHz的抽样频率（即抽样频率），对300~3400Hz的电话语声信号8000次/s抽样，则抽样后的样值序列可完整的恢复原来的语声信号。.非均匀量化的目的、思想、实现方法各是什么？ 目的：减小小信号时的量化误差，提高小信号时的量化信噪比。——使信噪比趋于一致。思想：信号幅度区间小时，量化间隔△u小些，即分层细一些；信号幅度区间大时，量化间隔△u大些，即分层粗一些；以使大小信号相对量化误差（量化信噪比）趋于一致。实现方法： 模拟压扩法、数字压扩法.语音信号PCM通信系统中一次编码一般采用什么编码？ 折叠码二进制编码.在PCM通信系统中，一路带宽为4kHz的模拟语音信号是如何变成64kbit/s的数字语音信号的？

抽样：8kHz速率的取样；

非均匀量化：每个样值又非均匀量化为256个不同量化级中的一个； 编码：每个量化值再编码为8位折叠二进制码 码速为：8000×8=64kbit/s 7.广泛采用的两种压缩特性是什么？ μ律压缩特性、A律压缩特性。.计算PCM30／32路基群传输速率。帧周期：125μs 帧长度：32 ×8＝256bit 路时隙: 125/32=3.9 μs，传送某路信号的一个抽样值对应的8位码。位时隙: 每个码元占用时间 1/8×3.9μs=0.488μs 总传输码率：Vb =(32×8)/125=2.048Mbit/s或

Vb =8000(帧/s)×32(时隙/帧)×8(bit/时隙)=2.048Mb/s。

一般简记为2M，该速率也称PCM30／32路基群传输速率。

9．数字信道的基带传输与频带传输。

基带传输：将未经调制变换的基带信号直接送往信道中传输的传输方式。

频带传输：利用数字基带信号去控制载波，从而实现数字信号对载波的调制，以形成数字信号的载波传输。

10．数字信号调制方式的概念与分类。

概念：使载波信号的某个参量随即带信号的变化而变化。11．时分复用的概念与时分复用的实现过程。

概念：各路信号在同一信道上轮流占用不同时间间隔进行通信。

第四章

程控交换技术

1．人工交换机的工作原理。

靠话务员手工操作来完成用户电话线路的接线、拆线以及振铃呼叫等动作的。即人工完成电话接续的。

2．纵横制交换机的工作原理。

当你拿起电话机时，“用户电路”便立即向总指挥部—“标志器”报告。标志器根据电话机所处的位臵，找一条空闲“绳路”，使之相应接点闭合。当你拨号时，交换机并不急于处理，而是先把号码送记发器记录并储存下来。当你拨完号码以后，标志器再根据拨的号码，分析确定被叫用户所在的位臵，并把它找到，并闭合相应接点。如果你要的话机空闲，主人就会听到铃声，摘机应答。通话完毕，挂机，交换机的接续设备就全部自动复原。

3．电话交换机的基本功能和基本组成。

基本功能：连接功能：是在交换系统中建立通信通路的功能。

控制功能：是控制连接系统建立通路的功能。信令功能：是传递控制信号的功能。

终端接口功能：实现交换设备与外界用户终端和各种交换系统相连接的功能。

4．布控和程控，空分方式与时分方式，模拟方式和数字方式。

布控：即是布线逻辑控制的简称，是指将交换机各控制部件（例如继电器等机电或电子元件）按所起作用和一定要求设计好电路，做在一定的印制板上，通过机架布线将各部件连好焊好做成后，交换机的各种功能即能实现的一种控制方式。

程控：即存贮程序控制的简称。是指将对交换机的各种控制功能、步骤、方法编成程序，放入存贮器，利用存贮器内所存贮的程序的控制，交换机即能完成各项工作的一种控制方式。

空分方式：是指交换机对各个通话接续分别提供空间即实线通道的一种接续方式。时分方式：是指交换网络为各条话路分别提供时间位臵的一种接续方式。模拟方式：是指通过交换机交换接续的是模拟信号。数字方式：指通过交换机交换接续的是数字信号。

第五章

光纤通信 1．光纤通信的概念。

用光波作为载波，以光导纤维作为传输介质的一种通信方式。

2．通常光纤通信所用的光是（激光）。光纤通信的三个低损耗窗口。1310nm 850nm 1.55μm 3．单模光纤和多模光纤的概念。

当光纤的芯径很小时，光纤只允许与光纤轴一致的光线通过，即只允许通过一个基模，这种只允许传输一个模式（基模）的光纤为单模光纤。允许光波以多个特定的角度射入光纤端面，并在光纤中传播，称光纤中有多个传输模式。这种能传输多个模式（基模、高次模、低次模）的光纤称为多模光纤。

4．光纤的损耗包括哪些？光纤的损耗可以降为零吗？

光纤损耗：光波在光纤中传输，随着传输距离的增减而光功率逐渐下降的现象，称为光纤的传输损耗。

从某种程度上讲，光纤的损耗不可能将为0。

5．光纤色散的概念，分类。为什么说光纤的色散会降低通信容量？

光纤色散：光纤中的不同频率成分或不同的模式，在光纤中传输时，由于速度不同而使得传播时间不同，因此造成光信号中的不同频率成分或不同模式到达光纤终端有先有后，从而产生波形畸变的一种现象称为光纤色散。分类：模式色散 材料色散 波导色散

色散现象限制了光纤的传输距离。脉冲展宽会致使前后脉冲相互重叠，引起数字信号的码间串扰。色散现象限制了传输脉冲的速度或信息容量。限制了单位时间内传输的脉冲数。

6．半导体激光器和发光二极管发光的基本原理分别是什么？

半导体激光器：向半导体PN结注入电流，实现粒子数反转分布，产生受激辐射，再利用谐振腔的正反馈，实现光放大而产生激光振荡的。

发光二极管：当注入正向电流时，注入的非平衡载流子在扩散过程中复合发光。8．光纤通信系统由哪几部分组成？它们的作用分别是什么？

光纤通信系统主要由四部分组成：光发射机、光中继器、光接收机、传输光缆 光发射机作用：实现电／光转换，将已调光信号注入光纤。光中继器作用：以补偿光纤的传输损耗，使光信号得到恢复。

光接收机作用：把从光纤线路输出，产生畸变和衰减的微弱光信号转为电信号，并经放大和处理后恢复成发射前的电信号。传输光缆作用：是光信号传输的介质。9．传统光纤通信中和现代光纤通信中的采用是分别什么光中继器？ 光电再生中继器

掺铒光纤放大器

第六章 无线电通信 1．无线电通信的概？

无线电通信：利用无线电波作载波传递各种消息的各种通信方式的总称。

2．无线电波频率范围及频段的划分？

3．中央人民广播电台有一个短波9800千赫兹的发射频率，它对应的波长为？ 30.6米

4．无线电波的传播方式的分类及各种传播方式的特点和其适用的波段？ 分类：地波传播、天波传播、视距传播、散射传播

地波传播：是指无线电波沿地球表面传播，又称绕射传播或地面波传播。特点：传播距离不远；传播特性很稳定（不受季节，时间和气候的影响）。适合波段：长波、中波和短波的低频段的无线电通信和广播。

天波传播：利用高空电离层对无线电波的反射进行传播。特点：电离层可反射或吸收无线电波。频率愈高衰减愈小，频率愈低衰减愈大。频率过低，将衰减。频率过高，将穿越电离层不被反射回地面。适合波段：频率为3~30MHZ的短波。

视距传播：又称空间波传播。是直射波和大地反射波的统称。在接收点所接收的电波一般是直射波和大地反射波的合成。适合波段：适宜超短波、微波通信。

散射传播：电波在低空对流层或高空电离层下缘遇到不均匀的“介质团”时就会发生散射，散射波的一部分到达接收天线处的传播方式称为散射传播。适合波段：适用于微波和超短波，一般用于无法建立微波中继站的地区。5．无线电通信的基本过程是什么？

6．什么是衰落现象及其分类？

衰落现象：在接收端信号振幅呈现忽大忽小的随机变化的现象。按照衰落持续的时间分：快衰落（短期衰落）：信号起伏持续时间仅十分之几秒到几秒。慢衰落（长期衰落）：持续时间比较长。7．什么是多径传播，它对无线电波的传播产生什么影响？可以解决的办法是什么？ 多径传播：电波通过多条路径传播到接收端的现象称为多径传播。影响：引起的接收点场强的起伏变化——多径效应。

方法：分集接收，采用两种或两种以上的不同的方法接收同一信号。

8．短波通信的频率范围？ 波长：100~10m

短波频率范围：3～30 MHz 实际使用的频率范围：1.5 MHz～30MHz

9．短波在电离层中反射传播的条件。

当电波以角度θ入射时，电离层能把电波“反射”回的最高可用频率为：

10．短波通信中最高可用工作频率MUF频率? 最佳工作频率？

11．微波通信的频率范围？ 300MHz~300GHz

12．卫星通信的定义?卫星通信的上行频段和下行频段的概念? 定义：以人造地球卫星作为中继站的微波通信系统。

13．目前国际通信卫星大都用C波段的(6/4GHz)频段? 14．何谓同步卫星?同步卫星的通信范围为全球表面积的42.4％。15．卫星通信系统主要由哪几部分组成？转发器主要完成什么功能？ 通信、遥测、控制、电源。

功能：以最小的附加噪声和失真以及尽可能高的放大量来转发无线信号。16．以传送话音信号为例说明卫星通信系统的工作过程?

第三篇：通信系统概论的总结

3G全称“第三代移动通信”，相比2G（第二代移动通信）是通信技术的进步。3G可以达到更高的网络速率，从而使得更多的互联网应用可以在手机上实现，比如手机上网，视频聊天，多媒体下载等等。

还有中国移动目前正在实验的4G（TDD-LTE）网络，带宽可达到100M。3g手机和2g手机的区别就在于手机支持的网络不一样，3G手机可获得更高的互联网速度。

均衡技术：理论和实践证明，在数字通信系统中插入一种可调滤波器可以校正和补偿系统特性，减少码间干扰的影响。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。

均衡技术-基本原理

均衡器通常是用滤波器来实现的，使用滤波器来补偿失真的脉冲，判决器得到的解调输出样本，是经过均衡器修正过的或者清除了码间干扰之后的样本。自适应均 衡器直接从传输的实际数字信号中根据某种算法不断调整增益，因而能适应信道的随机变化，使均衡器总是保持最佳的状态，从而有更好的失真补偿性能。

均衡技术 分类： 标签：技术

内容摘要：均 衡技术是指在数字通信系统中，由于多径传输、信道衰落等影响，在接收端会产生严重的码间干扰（Inter Symbol Interference，简称ISI），增大误码率。为了克服码间干扰，提高通信系统的性能，在接收端需采用均衡技术。均衡是指对信道特性的均衡，即接 收端的均衡器产生与信道特性相反的特性，用来减小或消除因信道的时变多径传播特性引起的码间干扰。

：

扩频

英文名称：

frequency spread

定义：

利用与信息无关的伪随机码，以调制方法将已调制信号的频谱宽度扩展得比原调制信号的带宽宽得多的过程。例如：跳频、混合扩频、直接序列扩频。：

交织

英文名称：

interleaving

定义：

将一个序列的部分项插入另外一个或多个序列的部分项中，并使各序列都能保持自身一致性的过程。

中文名称：

差错控制编码

英文名称：

error control coding;ECC

定义：

采用检错或纠错技术的编码。

分集技术（百度百科）根据信号论原理，若有其他衰减程度的原发送信号副本提供给接收机，则有助于接收信号的正确判决。这种通过提供传送信号多个副本来提高接收信号正确判决率的 方法被称为分集。分集技术是用来补偿衰落信道损耗的，它通常利用无线传播环境中同一信号的独立样本之间不相关的特点，使用一定的信号合并技术改善接收信 号，来抵抗衰落引起的不良影响。空间分集手段可以克服空间选择性衰落，但是分集接收机之间的距离要满足大于3倍波长的基本条件。

分集技术:是指通过查找和利用自然界无线传播环境中独立的（至少是高度不相关的）多径信号来实现，简单的说，如果一条无线传播路径中经历了深度衰落，而另一 条相对独立的路径中可能仍包含着较强的信号，因此可以在多个信号中选择两个或更多的信号进行合并，这样可以同时提高接收端的瞬时信噪比和平均信噪比，一般 可提高20dB到30dB。分集技术是移动通信的一种抗衰落技术，是一种用相对较低廉的投资就可以大幅度的改进无线链路性能的强有力的接收技术。分集技术 就是利用两个或更多的不相关信号进行处理，不相关信号的采集可以通过空域、时域和频域三种方式实现

MIMO

维基百科，自由的百科全书

多输入多输出（Multi-input Multi-output;MIMO）是一种用来描述多天线无线通信系统的抽象数学模型，能利用发射端的多个天线各自独立发送信号，同时在接收端用多个天线接收并恢复原信息。该技术最早是由马可尼于1908年提出的，他利用多天线来抑制信道衰落（fading）。根据收发两端天线数量，相对于普通的单输入单输出系统（Single-Input Single-Output，SISO），MIMO 此类多天线技术尚包含早期所谓的“智慧型天线”，亦即单输入多输出系统

（Single-Input Multi-Output，SIMO）和多输入单输出系统（Multiple-Input Single-Output，MISO）。

由于 MIMO 可以在不需要增加带宽或总发送功率耗损（transmit power

expenditure）的情况下大幅地增加系统的资料吞吐量（throughput）及传送距离，使得此技术于近几年受到许多瞩目。MIMO 的核心概念为利用多根发射天线

与多根接收天线所提供之空间自由度来有效提升无线通信系统之频谱效率，以提升传输速率并改善通信品质。

一、什么是差错控制编码及为什么引入差错控制编码？

在实际信道上传输数字信号时，由于信道传输特性不理想及加性噪声的影响，接收端所收到的数字信号不可避免地会发生错误。为了在已知信噪比情况下达到一定的误比特率指标，首先应该合理设计基带信号，选择调制解调方式，采用时域、频域均衡，使误比特率尽可能降低。但若误比特率仍不能满足要求，则必须采用信道编码（即差错控制编码），将误比特率进一步降低，以满足系统指标要求。

随着差错控制编码理论的完善和数字电路技术的发展，信道编码已经成功地应用于各种通信系统中，并且在计算机、磁记录与存储中也得到日益广泛的应用。差错控制编码的基本思路：在发送端将被传输的信息附上一些监督码元，这些多余的码元与信息码元之间以某种确定的规则相互关联（约束）。接收端按照既定的规则校验信息码元与监督码元之间的关系，一旦传输发生差错，则信息码元与监督码元的关系就受到破坏，从而接收端可以发现错误乃至纠正错误。研究各种编码和译码方法是差错控制编码所要解决的问题。

第四篇：铁路通信概论.

铁路通信概论

一、概述

铁路通信信号是运输生产的基础,是铁路实现集中统一指挥的重 要手段,是保证行车安全、提高运输效率和改进管理水平的重要设施。铁路通信网应满足指挥列车运行、组织运输生产及进行公务联络等要 求,做到迅速、准确、安全、可靠。应能够传输电话、电报、数据、传真、图像等话音和非话音业务信息等。

铁路通信是专门为铁路的运输生产、经营管理、生活服务等建立 的一整套通信系统。

铁路通信主要由传输网、电话网和铁路专用通信网组成。

传输系统主要以光纤数字通信为主,为信息的传递提供大容量的 长途通路;电话交换以程控交换机为主要模式,利用交换设备和长途话路, 把全路各级部门联系在一起。

铁路专用通信直接为运输生产第一线服务,必须保持良好的通信 质量,做到迅速、准确、安全、可靠。

铁路专用通信一般是指专用于组织及指挥铁路运输及生产的专用 通信设备。这些设备专用于某一目的,接通一些所指定的用户。一般 不与公务通信的电报、电话网连接。铁路专用通信系统主要 包括调度 电话、专用电话、公用电话以及区间电话和站间电话等。此外还为铁

路调度集中系统(CTC、牵引供电远动系统、车辆故障检测系统、自动 闭塞、电力远动系统和低速数传系统提供传输通道。铁路专用通信系 统的另一重要内容是 铁路站场通信。站场通信主要服务于铁路站场, 用户线以站场值班室为中心向外辐射,用户集中在几十平方米到几平方公里的范围内。站场通信包括站场专用电话、扳道电话、车站扩音 对讲设备、站场扩音设备、站场无线电话等。现就铁路专用通信主要 内容及发展分述如下。

(一调度电话

调度电话是铁路各级业务指挥系统使用的专用电话,均为封闭式 的专用电话系统。铁道部至各铁路局间设干线调度电话;铁路局至局 管内各铁路分局、编组站及区段站间设局线调度电话。这两种调度电 话分别利用干、局线通信通道组成调度通信网,所用的设备和行车调 度电话设备相似。铁路基层使用的调度电话有以下几种。

1.列车调度电话

列车调度电话供列车调度员与其管辖区段内所有的分机进行有关 列车运行通话之用。在列车调度回线上,只允许接入与列车运行直接 有关的车站(场 值班员、车站调度员、机务段(或折返段 值班员、以 及列车段(或车务段 值班员、机车调度员及电力牵引变电所值班员处。列车调度电话应能使调度员迅速方便地呼叫区段内的任何一个车 站(单呼、或一批车站(组呼 或区段内的全部车站(全呼 ,并与他们 互相通话;任何车站也可以方便地对列车调度员呼叫并进行通话。为了更加灵活方便地进行调度电话通信,列车调度电话必要时还

应能使调度员与该区段中行进的列车司机相互通话,为了适应这种情 况,还需列车无线调度电话。因调度区段的划分或传输衰减的要求, 也采用遥控电路组成有线和无线相结合的无线列调系统。我国铁路区 段上也有将列车调度电话(有线 ,通过转接设备与列车无线调度电话 联接起来,构成有线一无线列车调度电话系统,如图 1— 1所示。

图 1-l 有线-无线调度电话系统示意图

TW —铁路车站无线电台;ZJ —有线-无线转换设备;DZ —有线调度总机;DF —有线调度分机;JZ —转接总机。

由图 1— 1可以看出, 有线-无线调度电话系统包括调度电话总机、调度电话分机、调度回线以及转接总机、转接分机、车站电台、机车 电台等。

在有线-无线调度电话系统中,调度员通过调度所设备、调度回线 以及调度电话总机可以呼叫调度电话分机;同理车站值班员通过上述 设备亦可呼叫调度员。当车站值班员需与在本区间中行进的司机通话 时,车站值班员的话音电流经车站固定台调制而变为高频电能,通过

天线把高频能量变换为电磁波能量向周围空间辐射,于是被在此区间 的机车电台接收。经过解调后将高频能量转换成话音电流,从而可以 通话。同理司机也可通过机车电台同邻近车站值班员讲话。需注意的 是机车电台只能在某区间内呼出邻

近车站电台,如图 1— 1所示,若机 车在第三站与第四站之间运行,只能和第三站或第四站车站台通话, 而不能和第二站或第五站或调度所直接通话。

2.电力调度电话

电力调度电话主要供铁路电气化区段管理接触网供电来用。电力 调度电话区段的划分,必须与电力调度员管辖区一致。

电力调度电话设备与行车调度电话设备相同,二者仅使用场合与 用途不同而已。电力调度电话总机设在分局调度所,分机设在牵引变 电所值班员室、开闭所、接触网工区、分区亭、AT 所、电力机车段及 折返段的值班员室、供电段调度室、无接触网工区的中间站车站值班 员室。

电气化铁路的牵引电源均由电业部门供电,因此铁路供电设备的 运用、停电、检修等业务,应与有关电业部门的电力调度所联系。由 于供电直接影响列车运行,需要及时迅速联系,所以电力调度台与有 关电力调度所间应设直通电话或专用电话。

3.货运调度电话

货运调度电话供调度货运车辆以及指挥各主要车站装卸货物作业 用。货运调度电话区段的划分,应与货运调度员管辖区一致,调度电 话设备和行车调度电话相同。货运调度电话总机设在分局调度所,分

机设在中间站货运员及区段站、编组站、货运站的货运调度员处。由于铁路调度电话均为指挥各种业务作业而用, 具有相当重要性, 应保证通信迅速不中断,且具有准确性。所以调度电话,尤其是干调、局调、列车调度电话应有备用通信手段。各种调度电话都为封闭系统, 且在通常情况下,不考虑各分机间的通话要求。

(二专用电话系统

铁路专用电话系统是为铁路沿线备基层单位如车站、工区、领工 区等相互间以及与基层系统的上级领导机构相互间联系而用。目前专 用电话系统包括:电务专

用电话系统、工务专用电话系统、车务专用 电话系统、各站电话系统、水电专用电话系统、电力专用电话系统和 桥隧守护电话系统。

1.电务专用电话系统

电务专用电话供电务段技术人员调度指挥工作用,以保证在车站 和区间内的信号设备和通信设备可靠的工作。电务专用电话分机一般 安装在通信工区、信号工区、电缆工区和领工区,当总机设在通信站 时,在电务段调度室亦应设置专用电话机。

2.工务专用电话系统

工务电话供工务段技术人员调度管理工作、维护线路设备和建筑 物使用,一般俗称养路电话。养路电话一般设置在养路工区、路基工 区、桥隧工区和领工区。根据需要,在桥梁和隧道的巡守工值班室、特殊看守的地点也可设置。当总机不在电务段调度室时,调度室内亦 应设置专用电话分机。

3.车务专用电话系统

车务专用电话供车务段技术人员进行调度管理使用。车务电话一 般设置在中间站的车站值班员室,中间站其它必要的地点和车务段调 度室。

4.各站电话系统

各站电话系统供铁路各区段内车站间相互业务通话之用。目前我 国各站电话有人工接续方式和自动接续方式两种。现仅以人工接续方 式为例说明通信网的基本组成.如图 l — 2所示。

图 l — 2各站电话通信网

由图 1— 2可以看出,各站电话设备包括备站电话总机、各站回线 以及各站电话分机和电话所选叫设备等组成。在人工接续方式中,各 用户彼此间通话是藉助于电话员的转接完成的。各站电话用户不仅彼 此间可以通话,而且通过电话员的转接也可以和地区电话用户及长途 用户通话。随着近年来铁路电话通信的发展,中间站自动电话系统迅 速普及,所以各站电话系统,已没有必要和地区及长途电话联网,因 此各站电话系统已逐步趋于封闭式的电话网。为了确保列车调度电话 的畅通,构成通信网时,应考虑各站回线可作为列车调度电话回线的 备用线。各站电话分机一般设在车站值班员室、列车乘降所、货运室、通信、信号、电力接触网工区及领工区、变电所、分区亭、给水所及 领工区、公安派出所、学校、采石场和车务段等。各站电话系统一个 区段内连接的分机数量一般不超过 10~15台。超过 15台时,可将各 站回线分段,远区段超过衰耗标准时可采用遥控通路完成通信。5.水电专用电话系统

水电专用电话供水电段技术人员进行生产调度及管理使用。水电 电话一般设置在水电段变电所值班员室、电力工区及领工区、自动闭 塞电力工区及领工区、给水所及领工区及水电段值班室。

6.电力专用电话系统

电力专用电话系统供交流电气化铁路区段的牵引供电段的技术人 员进行生产管理使用。电力专用电话设在沿线的接触网工区、牵引变 电所、开闭所、分区亭、AT 所及领工区。

7.桥隧守护电话系统

根据《铁路通信设计规范》的规定,铁路桥梁、隧道和隧道天井 由部队守护时,应装设守护电话。直接指挥桥梁、隧道守护部队的连、营部亦应装设守护电话。

(三区间电话

区间电话是供运转车长当列车在区间内被迫停车及工务、电务、电力等工作人员在区间工作时,与车站值班员或有关领导人员进行紧 急防护及业务通话使用的。区间电话能直接构成和邻近车站值班员的

联系,并能接通该区段内的列车调度、电力调度、客站、工务、电务、水电电话回线以及通过有关回线接通长途台。

设备:通信机械室设区间电话转接机,一般把区间电话机装在铸 铁盒内,安装在电杆上。为保证列车调度回线的质量,接线盒一般不 接列车调度回线,应分别接各站、工务回线。列车在区间被迫停车时, 可根据情况利用各站或工务电话,经长途台接通列车调度员。

在电缆区段一般设一对区间电话回线。在电气化区段,因电力牵 引供电直接影响列车运行,维修接触网时,时间要求紧急,因此应加 设一对供电力维修专用的区间电话回线,通过转接扳键可随时接通电 力调度回线。

区间电话机或接线盒的间隔,一般不应大于 1.5km 在自动闭塞区 段,其位置应与通过信号机相对应,距信号机的距离不得大于 lOOm。(四中间站自动电话系统

在铁路沿线各中间站为各种用户设置自动电话,将其纳入邻近大 站的自动电话总机中,以实现各中间站的非公务电话。中间站自动电 话通道目前大都使用光接入网设备解决。

(五其它区段通信业务

铁路区段通信系统,除了包括上述四种电话系统外,还应给其它 为铁路运输服务的信息提供通道,如铁路调度集中系统的信号、牵引 供电远动系统、自动闭塞、电力远动系统的控制信号、车辆故障检测 系统的信息、列车确报电报信号等,均可使用铁路区段通信系统的通 道。

列车确报电报是供相邻编组站及编组站与区段站之间及时传递列 车编组顺序使用,以便根据确报正确、及时地掌握车流,编制分局和 车站作业计划。分局确报所需要收集本分局管内各确报所的确报信息, 以掌握运输状况,因此,列车确报电报网是以分局确报所为中心汇接 本分局管内的各个确报报路。

(六铁路站场通信系统

它主要是解决站场工作人员相互通信的问题。主要设备是车站电话集中机、站场扩音机等。铁路站场通信系统包括站场电话系统、站场扩音对讲系 统、站场无线电话系统和客运广播系统。

图4-1 站场通信网示意图

1.站场电话系统

站场电话系统供站内运输人员指挥站内行车和调车作业,以及联 系车站日常运输组织工作而使用。它由站内纵向通话系统和横向道透 系统两部分构成,如图 1— 3所示。

在编组站、区段站、客运站和货运站,应按下列指挥人员为中心 设置集中式电话设备,构成放射状的纵向通话系统。

(1车站调度员;(2车站(场 值班员;

图 l — 3站场电话系统示意图(3调车区长;(4驼峰值班员;(5货运调度员;(6货运值班员;(7列检所值班员;(8列车段(车务段 值班员;(9机务段(折返段 值班员。

站场横向通话系统指运输作业人员相互间联系的业务电话,如调 车员、车号员、列检人员,以及统计、货运、客运、给水等系统。每

一业务系统均设置单独回线,每一回线可采用磁石式或共线自动式电 话并联连接。

2.站场扩音对讲系统

站场扩音对讲系统包括行车作业系统使用的对讲设备以及供调 车作业系统使用的对讲设备。前者以车站值班员为中心,连接有关用 户进行扩音对讲;后者则以调车区长为中心,连接所属各部门用户进 行扩音对讲。

扩音对讲设备由电话集中机、扩音机、扩音转接机、室外扩音通 话柱、扬声器等部分组成。

通过上述设备,室内值班人员与室外作业人员可以互相对讲,并 且室内值班人员和室外作业人员都可以向室外扩音。

3.站场无线电话系统

站场流动作业人员横向之间和流动作业人员与固定作业人员纵向 之间,均需要及时联系。为保证作业人员的安全和提高工作效率,有 条件时,应尽量采用站场无线电话设备。流动作业人员携带袖珍电台 与固定工作人员处设置的固定电台联系,或流动作业人员相互间通话 联系,可以代替站场内的有线电话和扩音对讲设备,且灵活方便,减 低站场噪音分贝数,是发展站场通信的方向。

站场无线电话设备采用的工作频率应选用国家无线电管理委员 会分配给铁路站场的专用频率。

在编组站、区段站、客运站、客车技术整备所,可建立下列站场 无线电话系统:机械化驼峰调车系统、简易驼峰调车系统、驼峰尾部

调车系统、联送调车系统、检车系统、车号系统、接发车系统等。站场无线通信可根据站场具体情况,以有线与无线结合方式构 成,也可全部按无线方式构成。

4.客运广播系统

客运广播系统供客运作业使用。在客运站或旅客最高峰人数大于 300人的客货运站可装设客运扩音设备。扩音机应设在广播室或邻近的 通信机械室内。

为了便于客运服务,客运扩音设备常采用分路输出,即通过分路 控制设备可以分别向候车室、各站台、站前广场等处进行广播。对于 扬声器的配置应注意和扩音机的输出阻抗匹配,并应注意声音效果。(七区段数字调度系统(数字调度系统

区段数字调度系统是近几年投入使用的铁路数字专用通信系统 , 它采用了数字时分交换技术、计算机硬软件控制技术、数字信号处理 技术和环形网络自动保护技术等,集中了传统的区段调度、专用通信、站场、站间通信、区间电话等功能,实现了区段、车站通信设备一体 化。

区段数字调度系统组网时由一套主系统和若干套车站分系统组 成,主系统设于站段调度所或大型调试指挥中心车站分系统由数字调 度主机、车站操作台组成,设于站段管辖范围内的各车站,主系统与 分系统之间通过 2Mbit 数字传输通道与主系统相连,主要用于接入车 站操作台、远端调度分机、站间电话、区间电话和站场电话等。

(八通信线路部分

长途通信光电缆线路、地区通信光电缆线路、站场通信光电缆线 路、漏泄同轴电缆线路、天线铁塔等。地区站场电缆包括全塑市话电 缆,低频对称电缆、光缆和广播控制电缆。电缆线路建筑施工程序与 长途光电缆线路类似,区别是施工地域相对集中,短段电缆、分歧电 缆较多,市话电缆芯数较多,测试相对简单,人力需要较少

(九通信设备部分。

通信站设备的安装包括传输、交换、专用通信等主要系统的核心 设备以及电源设备、引入配线设备、网管设备等。主要施工工序为有:列架和槽道的安装、电源设备安装、机架、引入配线设备安装配线、接地装置边接等。设备安装一般采

用防静电地板下设底座加固方式, 主要施工程序为:机械室设备:引入综合柜、配线柜(箱、电源设备、传输及接入设备、区段数字通信调度系统车站分系统、扩音设备无线 设备等。设备安装一般采用水泥地面直接固定安装方式。传输及接入 系统调试完成后可开始各种专用通信及区段通信设备的调试

二、铁路通信系统的组网

铁路通信是专门为铁路的运输生产、经营管理、生活服务等建立 的一整套通信系统。

铁路通信主要由传输网、电话网和铁路专用通信网组成。传输系统主要以光纤数字通信为主,为信息的传递提供大容量的 长途通路;

电话交换以程控交换机为主要模式,利用交换设备和长途话路, 把全路各级部门联系在一起。

铁路专用通信直接为运输生产第一线服务,必须保持良好的通信 质量,做到迅速、准确、安全、可靠。

1.光纤传输系统网络结构

一般由骨干层和接入层两层结构组成,骨干层位于主要交换接点 之间,承担局间中继和部分干线话路,为各种专业网提供速率不等的 传输通道,接入层位于交换节点与用户之间,为车站及区间用户提供 话音或数据传输通道。

2.电话交换网网络结构

是由交换设备、电缆线路和用户终端构成,为铁路各单位、各部 门的用户提供电话联系服务,铁路电话交换网的结构分为本地电话网 和长途电话网。

本地电话交换网即地区电话交换网 , 用于一个城市或地区范围内

各铁路单位之间的公务联系,在一个长途编号区范围内,由若干个端 局和汇接局、局间中继、用户线和用户终端组成。自动电话交换机目 前普遍采用数字程控交换机, 它采用微电子技术及计算机和软件技术, 具有体积小、重量轻、容量大,可靠性高,新功能齐全,安装维护简 便快捷等一系列优点。

3.专用电话网

传统的铁路专用通信直接为运输生产第一线服务,主要业务包括 干、局线通信、区段通信,站场通信,无线专用通信,应急通信和列 车通信。

在三级调度电话网中,铁路局和站段为各层网络的相切点,干线、局线调是一个呈辐射型的星形网络,区段调度网络是一个链状的总线 型网络。

第三部分 铁路通信工程相关工程组成

长途光电缆线路:在桥梁、隧道地段, 一般采用槽道敷设方式, 客运专线采用全线贯通槽道敷设方式。

光缆接续是光缆工程中的关键工序,体现了光缆施工的质量和技 术水平。光纤的接续使用光纤自动熔接机,采用电弧熔接法进行接续。光纤接续过程中,用 OTDR 进行全过程双方向监测。

通信站设备:通信站设备包括传输、交换、专用通信等主要系 统的核心设备以及电源设备、引入配线设备、网管设备等。主要施工 工序为有:列架和槽道的安装、电源设备安装、机架、引入配线设备 安装配线、接地装置边接等。设备安装一般采用防静电地板下设底座 加固方式,主要施工程序为: 地区站场电缆线路:包括全塑市话电缆,低频对称电缆、光缆和 广播控制电缆。电缆线路建筑施工程序与长途光电缆线路类似,区别 通

信 工 程

建筑工程 安装工程 长途光电缆线路

站场光电缆线路 漏泄同轴电缆 天线铁塔 通信站设备 区间设备(接入点设备、无线设备、零星设备 列架、槽道 机架、引入和配线设备 电源设备和接地装置 系统设备(传输、交换等 调度中心设备

中间站及站场设备(机械室设备、终端设备

是施工地域相对集中,短段电缆、分歧电缆较多,市话电缆芯数较多, 测试相对简单,人力需要较少。

机械室设备:引入综合柜、配线柜(箱、电源设备、传输及接入 设备、区段数字通信调度系统车站分系统、扩音设备无线设备等。设 备安装一般采用水泥地面直接固定安装方式。传输及接入系统调试完 成后可开始各种专用通信及区段通信设备的调试。

无线通信工程:主要包括无线铁塔、漏泄同轴电缆线路,光纤直 放系统、无线设备(无线电台、移动交换中心、基站控制器、基站设备 的安装和系统调试等。

第五部分 铁路无线通信系统介绍

一、铁路无线列调通信系统

调度员除了利用有线调度系统与车站值班员进行通信联络 , 在很 多场合 , 尤其是紧急情况 , 还需要通过无线电波直接或经过车站值班员 与运行中列车通信 , 指挥调度列车的运行。行进中的列车也需要把运行 中发生的情况通过无线通信及时向调度员和车站值班员报告.这种以 铁路运输调度为目的 , 利用无线电波的传输 , 完成移动体与固定体之间 或移动体之间信息通信的系统 , 称为列车无线调度通信系统 ,简称无 线列调。这是一种专用的移动通信系统 , 在铁路上得到广泛的应用和普 及 , 成为调度通信系统的重要组成部分。

列车无线调度电话用于列车调度员、机车调度员、车站值班员等 行车指挥人员和机车司机及运转车长建立通话联系。主要由调度总机、调度台、车站台、机车台,运转车长手持台、监测总机和录音装置组

成。在山区、隧道等弱场强区,采用漏泄同轴电缆加中继器或光纤直 放站构成无线传输线路解决,满足无线通信场强覆盖的要求。

450MHz 无线列车调度电话采用有线-无线相结合的组网方式, 有线 部分采用四线制传输,利用两对电缆芯线把调度总机、调度控制台与 车站台连接起来,实现整个调度区段的列车无线调度通信。车载台与 车站台及手持台之间则通过无线的方式进行连接。该系统中采用了四 频组的频率配置方式,同一调度区段各车站台的双工发射频率按 f1、f2、f3的交替设置,以减小邻站干扰。

(一工作方式

无线电台之间用以下三种方式进行通信 1.单工方式

单工方式是通信双方在同一时刻只能单方向传送信息,操作者利 用按键开关(PTT 控制无线电台收信和发信状态。当一方按下发送按 键时,天线与发信机相连接而处于发送状态,对方则应松开发送按键 使天线与收信机连接而处于接收状态。要使信息反向传送,则需要双 方改变原来的收发状态,见图 6-1(a。

在单工工作方式中,由于每个电台的收发不同时进行,不需要两 根天线或天线共用装置(双工器。设备简单,价格便宜,也不会造成 电台内收发信机之间的反馈振荡,加之在不发话时,由于发信机不工 作,电台功耗不(收信机耗电远小于发信机耗电 ,因此在手持电台和 一些便携电台常常采用单工方式,以减小体积和携带电池的重量。由于单工方式需要双方利用按键来控制收发状态的变化,对初次

使用者往往因操作不习惯和双方收发状态变换配合不好造成通话断 续,甚至阻断通话(双方都处在发射状态。在有线用户(调度员通 过有线传输系统再经过固定无线电台与移动电台通信时,由于不能直 接控制固定电台的收发状态变化而往往采用声控方式,这又会因讲话 的方式不同造成音节的丢失。因此在与有线用户的通信中一般不采用 单工方式,而仅仅在移动电台之间和移动电台与固定电台(车站值班 员之间采用这种方式。

如果电台的收发信机使用同一个频率工作,称为同频单工(单频 道单工链路。这种方式使用方便,在电台场强覆盖范围内,由于使用 同一频率,不需中转台(基地台就能使系统内任意两个电话都能通 话,第三者也能加入通话,但如果有两个以上的电台同时按发射键时, 就会产生不同源间在同一频率的相互干扰——同频干扰。如果在同一 地区内有多个不同频率的单工系统工作时,相距较近的电台间可能要 产生干扰(互调干扰。只有各个频率的间隔大于 4MHz 才能避免这种 干扰,但这样使频率的利用率太低,不宜组成较复杂多频道的单工移 动通信系统。

如果收、发信机使用不同频率工作,称为异频单工方式(双频道 单式链路。一方发送频率ƒ1接收频率ƒ2,另一方发送频率ƒ2接收频 率ƒ1,在ƒ1和ƒ2之间有一定的频率间隔, 150MHz 频间隔为 5.7MHz , 450MHz 频段间隔为 10MHz , 900MHz 间隔为 45MHz ,以减少对邻近电台 的干扰。多个移动电台使用一对收发频率进行异频单工通信时,就必 须设一个基地电台进行转发,所有移动电台都发送ƒ1,接收ƒ2,基地

电台将接收到的ƒ1转换成ƒ2再发送出去,如图 6-2(a 所示,基地电 台的收发同时进行, 收发分别使用各自的天线或通过双工器共用天线。由于基地电台接收灵敏较高,发射功率也大,增加了无线通信范围。当有多个信道共用一个基地站时,基地站收发各占一段频率(发送频 率占用较高的频段 ,提高了频率的利用率。从移动电台到基地台方向 称为上行,从基地台到移动电台方向称为下行。

2.半双工方式

如果把异频单工中一方天线改为收发专用的两根天线或通过天线 双工器共用一副天线,这部电台就可以同时进行接收和发送(发信机 处于常发状态 ,即双工方式,但另一方仍为单工方式,这称为异频半 双工或半双工方式,见图 6-1(b所示。

在这种方式中,有线用户(调度员就可以经过有线系统和有线 /无线接口,与双工电台(基地电台相连接以双工方式与移动电台通 信,移动电台仍为单工方式,如图 6-2(a 所示。

3.双工方式

如果把异频单工的双方天线改为收发专用或都使用双工器,双方 电台都可以同时进行收信和发信,称为异频双工或双工方式(双频道 双工链路 见图 6-1(c。这时每一方向通信都不需要用按键开关控制, 任一方在发信时都可以同时收信,就像日常打电话一样方便。

由于双工方式在通信过程中,不管用户有无信息要发出,发信机 总是处于发射工作状态,电源消耗大,天线双工器又增加了电台的体 积,所以对于要求体积小,重量轻而通话范围又要求大的手持电台是

不利的,因此多用于车载电台和固定或半固定电台,以及距基地站近、发射功率小的手持电台(例如蜂窝式移动通信网的手持电台。

电台 B(移动台或基地台 电台 A(移动台或基地台 图6-1 三种工作方式(c 双工制 f 1 f 2 移动台 B 基地台 A 1(b 同(异半双工制 电台 B 电台 A(a 同(异频单工制

当多个双工移动电台间相互通信时,由于频率间的配合必须通过 基地站转接,并因为二个电台处于常发常收状态,就需要占用两个双 频通道形成双频双工链路,由基地站进行转发。如图 6-2(b 所示, 甲电台发ƒ1收ƒ2,乙电台发ƒ3收ƒ4,基地站将收到的ƒ1转换为ƒ4发 出,收到的ƒ3转换为ƒ2发出。

图6-2 基地站的转接方式

双工移动台间通信

异频单工台间通信 双工 双工

移 动 台 移 动 台

双工方式中两个移动电台通过基地站转接通信时,要占用四个频 率,在有线和无线用户间通信时,同半双工一样只占两个频率。所以 在铁路无线调度通信中,司机与调度员和车站值班员通话时,可采用 半双工方式或双工方式。

在目前我国列车无线调度系统中,上述三种方式都有应用,因此 也要求无线调度设备应尽可能地兼容这三种方式。

(二系统组成

如图 6-3所示,列车无线调度系统一般由以下几个部分组成。1.调度所设设备

调度所设备是在调度所内的设备总称,包括调度总机、调度控制 台、录音机以及监测总机等部分,供调度员与机车司机、车站值班员 进行通话,必要时还可以进行数据通信。监测总机用于监测各个地面 台的状况。

2.沿线地面设备

设在铁路沿线的地面固定电台,称为基地电台或车站电台,包括 与传输设备相连的控制转接部分,收信机和发信机,双工器和传输线 及天线(合称天馈线系统 , 以及车站值班员通话部分(又称调度分机。每个地面电台的场强必须覆盖大于两个相邻地面固定电台之间距离的 二分之一,能与覆盖区域内的移动电台建立可靠的通信联络,所有的 地面电台应能覆盖整个调度区间, 覆盖地区可靠概率应不小于 95%, 在 地形复杂和电气化区段也不应小于 90%。为了确保场强覆盖率, 使列车 在山区和隧道等弱场区内运行时仍能进行可靠的调度通信,就应在这 些地区设置无线中继器,以增大电场强度,并在隧道中安设电波诱导 装置,如漏泄同轴电缆,把电波引导到不易达到的空间。

为了保证调度通信不间断,地面设备还应有通道自动切换功能, 即移动电台从一个地面电台场强覆盖区进入另一相邻地面电台场强覆 盖区时,与调度员通话的通道应能自动地从弱场强的地面电台转换到 强场强的地面电台,以保持通信的连续性。

3.移动电台设备

移动电台设备是装在运行列车上的无线通信设备,有机车电台和 车长电台。机车电台是固定在机车上的,体积较大,有收信机、发信机、短

传输线和装在驾驶室外的天线及通话手机等组成,有同频单工、异频 单工、双工(需加天线双工器及单双工兼容几种制式。车长电台通 常为体积小的手持电台或便携电台,收、发信机,通话装置及天线集 于一体,一般为同频或异频单工电台。

4.传输设备

把调度设备和沿线各地面固定电台连接起来,为信息传输提供音 频通道的设备称为传输设备。根据调度区间大小和设备间的距离远近, 以及传输设备的类型,可以是实回线(二线或四线通道或多路复用(四线通道设备,多路复用方式可以是模拟的(如载波端机 ,也可 以是数字的(PCM 端机 ,可以用高频电缆,也可以用光缆做为传输线 路,甚至可以用微波等无线传输设备。

如图 6-3所示,调度员利用调度所设备,通过传输设备连接到与 运行列车最接近的地面电台,再用无线方式与机车电台建立全双工或 半双工通信,以实现直接指挥司机的调度作业。也可以由调度员向车 站值班员下达运行计划,再由车站值班员通过无线通信对机车司机进 行指挥调度。调度员间接调度司机。车站值班员可以通过车站电台与 机车司机、运转车长进行通话,这种通话有时称为小三角通信,而把 调度员、车站值班员和司机之间的通信称为大三角通信。

列车无线调度系统中,移动电台之间的通话必须在同一地面电台 覆盖区内以单工方式相互通信。

(三系统制式

根据铁路运输指挥作业方式不同,以及线路能力的差别,有不同 的系统制式。1.A 系统制式

A 系统适用于装设有调度集中设备的铁路干线, 以调度员直接指挥 司机为主的作业方式调度区间。采用有线 /无线相结合的组网方式,即 调度所设备至各基地电台之间信道用四线音频话路,基地电台至移动 设备用无线通信方式。基地电台按场强覆盖合理设置,并具有跟踪功 能以保证通信连续。调度员可以个别呼叫指定的司

机,也能够识别司 机的呼叫,还能够向调度区间内所有的机车司机发出呼叫(全呼。调 度员和司机之间除了话音的双工或半双工通信外,还或以传输数据和 指令,并能在调度所内打印和加工显示,以便及时掌握列车运行状态。为了保证系统正常工作,调度所设备应能对各基地电台进行集中监测 和检测。在紧急情况下,机车司机可以向调度发出紧急呼叫。由于不 是在每个车站都设有基地电台,所以车站值班员需要经调度转接后才 能与司机通话,调度所设备要留有供车站和司机通话用的转接接口。为了能在特殊情况下提供铁路非调度系统人员与列车的通信,列车无 线调度系统经调度员人工转接后可接入铁路电话交换网。

2.B 系统制式

B 系统制式适用于繁忙的铁路干线, 以车站值班员办理行车业务为 主的方式,也采用有线 /无线相结合的方式,在调度区间内,沿线设有 车站电台以覆盖整个区间。

B 系统应优先满足调度员与司机的双工或半双工通信。调度员呼叫 司机时,先选叫运行列车最近的车站电台(选站 ,再呼叫该电台覆盖 区内的所有机车电台(组呼 ,然后用话音叫出所要通话的司机,下达

铁路通信概论 铁路通信概论 通信 调度命令。调度员也可以通过各个车站电台呼叫调度区间内的所有司 机（全呼）。机车司机在紧急情况下可向调度员发出紧急呼叫。车站值 班员可以通过车站电台与其覆盖区内的司机、运行车长进行通话。有 条件时，相邻车站值班员之间可通过车站电台进行通话。在同一地面 电台覆盖区内司机与司机、车长与车长、司机与车长之间也可以进行 单工通话，异频单工的通话则需要经车站电台转接。B 系统也可以经调 度员人工转接进入铁路公务电话网。3.C 系统制式 C 系统适用于以车站值班员办理行车业务为主的一般铁路线路和 支线上，车站电台按车站沿线布设，车站值班员与司机、运转车长之 间以同频或异频单工方式进行通话，车站电台设录音机记录通信内容，有条件时相邻车站值班员间也可以通过车站电台进行通话。

二、铁路移动通信系统（GSM-R）路移动通信系统（）GSM-R 是专门为铁路通信设计的综合专用移动通信系统。GSM-R 在铁路业务的应用主要有：区间移动通信、尾部风压检测、无线列车

调度电话、列车自动控制信息的传输、旅客通信业务。1.GMS-R 的系统构成 GSM-R 系统主要由移动交换中心 MSC、基站控制器 BSC、基站 BTS 和移动终端设备构成。MSC：提供与其它网络的接口其主要功能是完成呼叫的交换、控制 移动台的位置更新和越区切换过程。BSC：负责对多个基站管理，通过特定的接口与移动交换中心的位 26 铁路通信概论 铁路通信概论 通信 置寄存器相连。BTS：移动通信交换中心与移动电话终端之间进行信息传递的无线 电收发信电台。2.GMS-R 的组网方式 GMS-R 的组网方式有单网和双网覆盖两种方式，双网覆盖又分交织 覆盖和重叠覆盖两种形式。27 铁路通信概论 铁路通信概论 通信 GMS-R的组网方式 重叠覆盖方 式 交织覆盖方式 3.漏泄同轴电缆 是一种具有天线功能的电缆，其原理是在同轴电缆的外导体上,开 启了”八”字形的槽口,使得电信号在电缆的传输过程中产生泄漏,将 电缆中传输的电信号传播到空中,以供无线终端接收。因此漏泄同轴电 28 铁路通信概论 铁路通信概论 通信 缆具有传输和发射的双重特性，广泛应用于电磁波难以正常传输的山 区、隧道等弱场分布地段。4.漏泄电缆的配置 由于电信号从漏泄同轴电缆中不断耦合至空中，造成信号在漏泄 同轴电缆中传输时有一定的损耗，根据耗损量的不同，漏泄同轴电缆 分为三种不同的型号，在实际运用中，这三种漏泄同轴电缆搭配使用，距信号源近的地段采用耦合损耗小的电缆，距信号源远的地段采用地 段耦合损耗段大的电缆，使得电磁波的分布相对均匀。当电缆中信号 强度减弱到一定程度时，通过中继器进行放大，在漏泄同轴电费中继 续传播。5.光纤直放系统 光纤直放系统是采用光纤数字传输系统的原理，将无线传输信号 通过纤光数字通路延伸到弱场区，再通过直放站的发射机发送到空中 或漏泄同轴电缆。29

第五篇：轨概论复习题-通信.doc

城市轨道交通系统概论——复习题

2一、填空题

1、城轨信号系统的作用主要有两个：一是保证列车运行，二是提高。

2、就是保证在同一区间，只准许一列列车运行，前行列车和追踪列车之间保持一定的。

3、为保证行车安全，而将车站的所有、轨道电路和等相对独立的信号设备构成一种相互制约、互为控制的连带环扣关系，即关系。

4、ATP又称列车自动系统，ATS又称列车自动系统，ATO又称列车自动系统。TWC又称系统.5、轨道交通通信传输子系统，采用的主要技术

有：、、、。

6、列车或调车车列在车站内运行所经过的路径称为。

7、装备列车运行控制系统的自动闭塞可分为三类：即、准移动闭塞和。

8、城市轨道交通信号系统按子系统设备所在区域，有以下五部分组

成：、、、。

9、轨道交通的通信系统主要由以下几个子系统组

成、、、、。

10、列车运行控制系统ATC包括三个子系统，分别为、11、进路按作业性质，可分为：进路和进路。

12、车站联锁系统根据实现的技术分为和

13、在列车控制系统中，根据车-地信息传输方式不同。

14、城市轨道交通通信系统传输的信息类型

有：、、、。

15、在ATC系统中,负责列车安全运行的子系统是:、实现列车定位停车程序控制的子系统是。

16、城市轨道交通通信传输系统骨干网络采用的传输介质是:。

17、在基于基于音频轨道电路、基于数字轨道电路、基于点式、基于通信下列车地

通信技术的信号系统中,能够提供更精确列车定位,实现更大运输能力的系统

是:。

18、我国最早开通地铁运营的城市是。：

19、轨道交通传输子系统所采用的主要技术

有：、、。

20、城市轨道交通正线上的色灯信号机的颜色

有：、、。

二、名词解释

1、闭塞

2、联锁

3、轨道电路

4、CBTC5、进路

6、ATC

三、简答题（写出要点）

1、简述ATC系统的功能及组成。

2、简述轨道电路及其作用。

3、简述信号系统的重要性。

4、简述城市轨道交通通信系统的组成。