1、通信技術前沿講座 駱興芳 2010年9月 E-MAIL: xfluo通信技術前沿講座課程特點：共32學時，一周2個小時，2學分。如何聽課？無教材，每周課前查閱資料，課堂會以提問的方式進行，要求學生參與。如何講課？范圍廣泛，盡量簡單易懂，內容最新,加入視頻，課件會上傳。平時成績考核：課堂點名課堂提問成績。課程目的：提高對通信專業學習的興趣，掌握一些基本通信專業知識。課程要求：上課做筆記，做記錄，下課查資料做知識積累。【教學重點: 窺視當今最新通信技術，了解基本概念，基本原理及通信系統結構，并了解其發展應用【教學要求】：強調基本概念，對原理不做深究，內容新穎，范圍廣泛，主要以現有的正在發展和未來技

2、術為主【教學目標】：輕松，活潑，學有所獲！本課程內容:通信基礎知識介紹,通信術語講解,通信公司介紹,3G發展, RFID技術,ZIGBEE技術,BLUETOOTH技術,WIMAX技術,數字廣播電視發展,關于求職就業指導一、通信工程專業介紹1、培養目標：通信專業培養具備通信技術、通信系統和通信網絡等方面的知識，能在通信領域中從事研究、設計、制造、運營及國民經濟各部門和國防工業從事開發、應用通信技術與設備的高級工程技術人才。2、培養要求：學生主要學習通信系統和通信網絡方面的基礎理論、組成原理和設計方法，還要接受通信工程實踐的基本訓練，具備從事現代通信系統設計、開發、調試和工程應用的基本能力。3、畢

3、業生應獲得以下幾方面的知識和能力 : 1、掌握通信領域內的基本理論和基本知識； 2、掌握光波、無線、有線、多媒體等通信技術； 3、掌握通信系統和通信網絡的分析設計方法； 4、具有設計、開發、調測、應用通信系統和通信網絡的基本能力； 5、了解通信系統和通信建設的基本方針，政策和法規； 6、了解通信技術的最新進展與發展動態； 7、掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，具有一定的科學研究和實際工作能力。4、 就業方向：1）電信運營商 2）電信設備開發商 3）移動終端開發和生產商 4）通信技術研究（院）所 5）通信電子企業5、社會對通信專業的需求：1）核心技術跟不上，主要標準為外國掌握，需要加大自主研發力

4、度2）缺乏大量二次開發人才，進行具體技術定制3）普通人才飽和，具有創新和開發能力的人才需求量很大，但供不應求。 通信基本概念通信發展史用什么實現通信？通信到底是干嘛的？Week 1: Outlines (提綱)通信基本概念一、信息技術（IT業）的發展 （IT:information technology）1. 計算機的發展2. 電話號碼的不斷升位3. 手機的更新換代4. 互聯網的高速發展 ICT產業：以計算機為代表的IT產業和 以語音、數據通信為代表的CT產業。二、通信涵蓋1.通信就是用電或者磁信號，把要表達的信息傳遞到目的地去。也就是電磁信號傳送媒體情報。2. 通信網絡： 形象比喻：道路交通

5、。傳遞信息要通過的中間各種線路、設備、轉換裝置或者空氣構成了網絡。3. 通信網中編解碼以及數據分組格式選擇4. 路由協議，流量工程5. 通信協議：就是雙方都能理解的語言，必須讓國際標準化組織機構認可。三、基本概念信號：通信信道上傳輸的電編碼、電磁編碼或光編碼叫做信號。模擬信號或數字信號。信道：傳送信號的通路。模擬信道和數字信道。信息：信息是通過通信系統傳遞的內容。數據：數據是傳遞信息的實體，而信息是數據的內容或表達形式。通信基本概念通信發展史用什么實現通信？通信到底是干嘛的？Week 1: Outlines (提綱)通信發展史古代通信：人類基于最原始需求，利用自然界的基本規律和人的基礎感官可達

6、性建立通信系統，最經典：烽火傳訊和信鴿傳書。是信息溝通的起步。近、現代通信：從電磁技術引入通信開始，人們嘗試使用電話、電報、傳真，到成規模地建設各種電信網絡，并創造了性能更強、質量更好、效率更高的數字通信、光纖通信。是電磁通信和數字時代的起步。當代通信：指在前人基礎上創造的移動技術、互聯網技術和融合技術的發展歷程。移動通信和互聯網時代。互聯網的里程碑事件：未來通信： 是在目前人類文明和科技發展的基礎上，在可以預見和不可預見的未來，更加強大的通信工具變革和更加廣闊的通信發展前景。 朝著技術融合、業務融合的方向發展，并最終全面融入人類生產生活的每個角落。 未來通信將會如何？期待你們來勾畫！ 一切皆

7、有可能！科學演進圖通信基本概念通信發展史用什么實現通信？通信到底是干嘛的？Week 1: Outlines (提綱)用什么實現通信？一、通信網中的通信工具1. 通信網第一終端：電話機 人類最普遍使用的通信終端。固定電話統治全球的通信界近100年時間。 子母機， 無繩電話：利用無線信號將固定電話擴展，從而實現家庭內的”移動電話” 電話機是將聲音和電磁信號互相轉換的最常用工具。電話機原理見圖。電話機的話筒里有一個裝滿碳顆粒的腔體。兩個電接觸與它相連。當你對著話筒說話時，聲波將使覆蓋在腔體上的一塊振動膜產生振動。當它振動時，它將對碳顆粒施加大小不斷變化的壓力。壓力越大，碳顆粒就越緊湊，于是它們的導電

8、性也就越強。壓力變小，效果則相反。于是最后的結果就是聲音產生了一個大小不斷變化的電流，并被傳導出去。在接收端，電流激活一個音圈，從而使揚聲器產生振動。揚聲器的振動導致氣壓變化，于是我們便聽到了聲音。2、傳真，不可或缺的通信配角1）最有價值的地方：可以通過網絡傳送印章、簽名。傳真通信時現代圖像通信的重要組成部分，它是目前采用公眾電話網傳送并記錄圖文真跡的唯一方法。2）傳真機工作過程：先將需要傳真的文件通過光電掃描技術將圖像、文字轉化為一種稱為“霍夫曼編碼”的數字信號，經調制后轉成音頻信號，通過電話線進行傳送，接收方的傳真機接到信號后，會將信號復原然后打印出來，接收方就會得到一份原發文件的復印件。

9、傳真機結合了復印和傳輸這兩項技術。和復印機一樣，它能夠復制紙張上的圖像。但它以電子形式進行復制，并通過電話系統傳送出去。另一端的傳真機接收到信號后重新生成原始圖像。傳真機的工作原理是對要傳送的圖像進行掃描，并將它轉換成二進制格式。紙張被劃分成很多個點，每一個點表示紙張的一部分。我們把這稱為位圖表示（ bit map repres e n t a t i o n），因為每一點可以用一位數據存儲。一個點要么是黑的，要么是白的（二進制中的0或1），這取決于紙張上對應位置的內容。接著這些點以二進制數據的格式被傳送出去，并在另一端重新組合。使用數據壓縮技術。傳真機不是把每個點獨立地傳送出去，而是把它們組

10、合起來，并定義一個與這個組合等價但使用位數較少的二進制表示方法。3、時尚先鋒-手機1）學名：個人手持移動終端2）根據技術標準不同分為：GSM、CDMA、小靈通、Wi-Fi、TD-SCDMA3）手機和PDA（personal digital assistant)的融合。4）手機和視頻業務結合: 3G時代，手機上視頻點播、看電視4. 尋呼-大盛大衰的落魄平民 被短信取而代之5. 電報-永不消逝的電波二、互聯網的通信手段除了電腦外，利用手機、無線上網卡（WI-FI或無線移動上網卡）、PDA等移動終端接入互聯網。將來，很多家電也會接入互聯網。萬維網（WWW）是最基礎的應用，還有EMAIL、網絡電話、網

11、絡聊天、網絡傳真、IM即時通信、網上購物、電子商務、網絡游戲、BLOG等。電子郵件逐步代替了普通信函，網絡新聞對傳統的報刊發行量造成了很大影響，日記變成了博客，書本被EBOOK取代。1.計算機-最偉大的生產工具1）帶有 intel或者AMD的CPU,帶有內存、硬盤，安裝了操作系統和應用軟件2）接入互聯網所涉足的通信方式：WWW、電子郵件、網絡傳真、即時通信、網絡電話、辦公自動化、呼叫中心、電子商務等。3）計算機組成： CPU（核心處理部件）、網卡（通信必備武器）、硬盤和光盤（存儲媒介）4）嵌入式系統：專用計算機，服務于某種特定應用，價格低廉。2. 電子郵件-逐步取代普通信函優點：編輯方便、傳送

12、速度快、無紙化、成本低郵箱地址：namedomain.xxx是組織或者企業，如net、com、org域標識，對企業來講是企業的公司名稱3. 即時通信-時尚年代的通信新貴IM （Instant Messaging)即時軟件：ICQ、MSN、QQ、Skype、淘寶旺旺等。客戶先下載該軟件，并注冊個帳號。注冊方式有的采用郵箱名稱，有的采用數字。登陸后，可以和添加好友，和好友文本聊天，有的可視頻聊天、群聊、發送文件等。還有的加入了游戲、購物和廣告。MSN是Microsoft提供的，現叫Windows LiveMessager,以其其界面規范、嚴肅，非授權不可加為好友等特點，受到青睞。QQ的前身是OIC

13、Q (oh, I seek you!), 是全球用戶數最多的即時通信軟件。 三、專業領域的通信工具1. 對講機-我來自行業1）客戶群是政府機構或大企業的專用系統，如公安、保安、公路、石油開采、工廠調度等，還有車友會也采用對講機相互聯系。2）一對多的通話，將一個群組使用的機器調整為一個頻率3）不按住“通話”鍵時只能聽，要說話虛按住“通話”鍵，同一個群組的人都能聽到。4）通話內容不夠安全5）PTT（push to talk，一鍵通)功能，使手機能夠實現對講機的功能-新技術2. 視頻通信-溝通看得見1）以可見的方式遠程通信。會議、娛樂、監控、醫療、教育行業。QQ的視頻對聊，高分辨率的大型視頻會議系統

14、。四、家電中的通信工具1. 電視機-特殊的單向通信工具1）有線電視：在廣播電視線路中傳送的信號通過不同的頻率（信道）傳送到電視機的接收器上，電視機有專門的頻率選擇器來選擇接收不同的頻率，即頻道。2）VOD(Video On Demand): 將線路雙向改造，安裝機頂盒、電纜調制解調器（cable modem),可以實現從用戶端到信息源端的其他信息的傳遞。比如選擇自己喜歡的電影和音樂。2. 未來的信息家電 家電內置芯片，通過有線或 無線與通信網絡連接，實現遠 程控制、監控家電的目的。通信基本概念通信發展史用什么實現通信？通信到底是干嘛的？Week 1: Outlines (提綱)通信到底是干嘛的

15、？下面分別解釋3個問題：編碼尋址優化一、用什么信息格式傳遞給對方-編碼 1.通信第一個要解決的問題就是，如何把聲音、圖像、文本等變成電磁信號，如何把這么一系列的電磁信號有效傳送到對方，又如何在對端還原為聲音、圖像和文本。對于語音通信，從這個電話機開始，信息開始進入“編碼之旅”，聲音信息通過整個通信網，它被數次變化編碼形式，最終成功到達彼岸。 2.通信中的每一種編碼，都必須有非常嚴格規范的定義，要考慮諸多因素。編碼是通信專業的基礎課程。 3.編碼問題是信息用什么信息格式傳送到目的地的問題集合，包括信息論重的信源編碼和信道編碼過程，包括數模、模數轉換、抽樣、復用解復用，也包括各種數據幀、分組、信元

16、的封裝格式。幾種編碼形式 （信源編碼）最廣為流行的編碼是美國標準信息交換碼（ American Standard Code for Information Interchange, ASCII ）。這是一種7位編碼，它為每一個鍵盤字符和一些特殊功能分配一個唯一的組合。大多數P C，如果不能說是全部的話，和很多其他的計算機都使用這種編碼。第二種最常用的編碼是擴展的二進制表示的十進制編碼（ Extended Binary Coded Decimal Interchange Code, EBCDIC），它主要用于I B M大型機和外圍設備。它是一種八位代碼，因此包含2 5 6個不同字符。和A S C

17、 I I碼一樣，它也有可打印字符和不可打印字符。博多碼、莫爾斯碼和二-十進制碼（ B C D）模擬信號與數字信號數字信號（ Digital Signal），是通過一串特定電平序列來傳輸數據。在圖像上，這些信號通常表現為一個矩形波模擬信號由持續變化的電平構成，在圖像上一般表現為正弦波奈奎斯特定理香農定理二、如何找到對方-尋址第二個要解決的問題就是給任何信息的出發點和目的地做個編號，通過編號可以識別世界上任何一個出發點和目的地，并通過相關機制，是信息依照一定的路徑在這兩者之間傳送。“尋址”第一要先如何分配地址，接著才是讓信號通過特定規則找到目的地地址。FDMA、TDMA、 CDMA，完善的尋址方式

18、各種各樣的地址格式通信網中要尋址，就要有統一的地址規劃和尋址方式電話交換網上，電話號碼就是地址標識；。以太網以太網，MAC地址就是地址標識；MAC: media access control 媒體訪問控制以太網的每一個節點有全球唯一的48位地址，這個地址是由IEEE組織管理的。網卡制造商將MAC地址燒錄到每一塊網卡里。MAC地址就像身份證號碼一樣具有唯一性。MAC地址和IP地址的映射關系，被每臺主機不斷增加和更新著，就成了“地址映射表”。以太網IP網三、信息傳遞的額外要求-網絡優化1.網絡優化是在基本的通信問題（如連通性）得以解決后，如何更方便、快捷、安全、經濟地規劃網絡、建設網絡、使用網絡的問題。2. 網絡優化的主題：安全。各種密碼的暗紋傳送，各種帶寬的靈