通信基礎(chǔ)知識(shí)演講人：日期：目錄通信概述02通信媒介與傳輸方式03數(shù)字通信原理與技術(shù)04通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)05通信設(shè)備與終端技術(shù)06現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域通信概述通信定義通信是信息交流與傳遞的重要手段，涉及信息發(fā)送者、接收者、傳輸媒介和信息內(nèi)容等要素。通信分類按照傳輸媒介分類，通信可分為有線通信和無線通信；按照信號(hào)特征分類，可分為模擬通信和數(shù)字通信等。通信的定義與分類通信的發(fā)展歷程古代通信包括煙火、狼煙、鴿子信等簡單方式，傳遞信息速度慢且易受干擾。電報(bào)和電話的發(fā)明19世紀(jì)30年代，電報(bào)機(jī)開始商用；1876年，貝爾發(fā)明了電話，實(shí)現(xiàn)了語音通信。無線通信技術(shù)的崛起20世紀(jì)初，馬可尼成功完成跨大西洋無線電報(bào)傳送；隨后廣播、電視等無線通信技術(shù)相繼出現(xiàn)。現(xiàn)代通信技術(shù)包括衛(wèi)星通信、光纖通信、移動(dòng)通信等，信息傳遞速度更快、范圍更廣、質(zhì)量更高。通信系統(tǒng)的基本組成信源產(chǎn)生信息的源頭，如話筒、攝像機(jī)等。信道信息傳輸?shù)拿浇椋珉娎|、光纖、無線電波等。信宿信息接收者，如聽眾、觀眾、數(shù)據(jù)接收設(shè)備等。變換器將信息轉(zhuǎn)換成適合信道傳輸?shù)男盘?hào)形式，如調(diào)制器、編碼器等。02通信媒介與傳輸方式利用電流傳輸信號(hào)，具有高可靠性和穩(wěn)定性，但受到線路衰減和干擾的影響。金屬導(dǎo)線利用光信號(hào)傳輸信息，具有傳輸速度快、容量大、衰減小的特點(diǎn)，但成本較高、連接困難。光纖傳輸質(zhì)量穩(wěn)定、受干擾較小、數(shù)據(jù)傳輸速率高，但建設(shè)成本高、受地理限制。有線通信特點(diǎn)有線通信媒介及特點(diǎn)0203無線電波利用空間中傳播的電磁波進(jìn)行通信，具有傳播距離遠(yuǎn)、不受有線線路限制的特點(diǎn)，但易受干擾、信號(hào)衰減較大。微波利用微波頻段的電磁波進(jìn)行通信，具有傳輸容量大、通信質(zhì)量高的特點(diǎn)，但只能進(jìn)行直線傳播、傳輸距離受限。無線通信特點(diǎn)靈活性高、適應(yīng)性強(qiáng)、建設(shè)成本低，但易受干擾、信號(hào)傳輸質(zhì)量不穩(wěn)定。無線通信媒介及特點(diǎn)傳輸方式與技術(shù)將數(shù)據(jù)按位依次傳輸，實(shí)現(xiàn)簡單、成本低，但傳輸速度較慢，適用于短距離通信。串行傳輸將數(shù)據(jù)的各位同時(shí)傳輸，傳輸速度較快，但成本較高，適用于高速數(shù)據(jù)傳輸或長距離通信。并行傳輸在通信過程中，通過采用多路復(fù)用技術(shù)，將多個(gè)信號(hào)組合在一條信道上傳輸，提高信道利用率和傳輸效率。復(fù)用技術(shù)03數(shù)字通信原理與技術(shù)數(shù)字通信的定義抗干擾能力強(qiáng)、差錯(cuò)可控、易于加密處理、便于集成與存儲(chǔ)等。數(shù)字通信的特點(diǎn)數(shù)字通信的應(yīng)用移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字電視等領(lǐng)域。利用數(shù)字信號(hào)作為載體來傳輸信息，或通過數(shù)字信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后再傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健?shù)字通信的基本概念將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)哪M信號(hào)的過程，常見的調(diào)制方式有振幅調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制等。調(diào)制技術(shù)將接收到的模擬信號(hào)恢復(fù)為原始的數(shù)字信號(hào)的過程，是調(diào)制的逆過程。解調(diào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)之間轉(zhuǎn)換的設(shè)備，分為調(diào)制器和解調(diào)器兩部分。調(diào)制解調(diào)器數(shù)字信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)差錯(cuò)控制編碼的應(yīng)用在數(shù)字通信的各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，如移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、網(wǎng)絡(luò)通信等。差錯(cuò)控制編碼的意義在數(shù)字通信中，由于信道噪聲和干擾的存在，傳輸過程中可能會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，差錯(cuò)控制編碼技術(shù)可以有效減少差錯(cuò)，提高通信的可靠性。常用的差錯(cuò)控制編碼方法包括奇偶校驗(yàn)碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）、卷積碼和低密度奇偶校驗(yàn)碼（LDPC）等。差錯(cuò)控制編碼技術(shù)04通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信協(xié)議是雙方實(shí)體完成通信或服務(wù)所必須遵循的規(guī)則和約定，它規(guī)定了通信雙方在通信過程中所采用的格式、傳輸速率、同步方式、傳輸步驟等一系列標(biāo)準(zhǔn)，以確保信息能夠正確、高效地傳輸。作用根據(jù)通信協(xié)議的功能和應(yīng)用場景，可以將其分為物理層協(xié)議、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和傳輸層協(xié)議等。每一層協(xié)議都有其特定的功能和實(shí)現(xiàn)方式，共同構(gòu)成了通信協(xié)議棧。分類通信協(xié)議的作用與分類TCP/IP協(xié)議：TCP/IP協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)中最基本的通信協(xié)議，它規(guī)定了互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)如何進(jìn)行傳輸、交換和路由。TCP/IP協(xié)議棧包括TCP（傳輸控制協(xié)議）和IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）等，具有可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)和可擴(kuò)展性好等特點(diǎn)。FTP協(xié)議：FTP（FileTransferProtocol）是一種用于文件傳輸?shù)膮f(xié)議，它規(guī)定了文件如何從一個(gè)系統(tǒng)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)系統(tǒng)，并支持文件的上傳和下載。FTP協(xié)議具有傳輸效率高、可靠性好和適用范圍廣等特點(diǎn)，但也存在安全性較低和傳輸速度慢等問題。HTTP協(xié)議：HTTP（HypertextTransferProtocol）是一種用于傳輸超文本信息的協(xié)議，是Web瀏覽器和Web服務(wù)器之間通信的基礎(chǔ)。HTTP協(xié)議具有簡單易用、靈活擴(kuò)展和跨平臺(tái)等特點(diǎn)，但也存在安全性較低和傳輸速度慢等缺點(diǎn)。SMTP/POP3協(xié)議：SMTP（SimpleMailTransferProtocol）和POP3（PostOfficeProtocol3）是電子郵件系統(tǒng)中常用的兩種協(xié)議。SMTP協(xié)議負(fù)責(zé)將電子郵件從發(fā)送方傳輸?shù)浇邮辗?，而POP3協(xié)議則負(fù)責(zé)從郵件服務(wù)器上下載郵件到本地計(jì)算機(jī)。這兩種協(xié)議都具有簡單易用和可靠性高等特點(diǎn)。常見通信協(xié)議介紹總線型拓?fù)湫切屯負(fù)淇偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單、布線容易，但存在碰撞和沖突的問題，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、布線成本高，但易于管理和維護(hù)，且不存在碰撞和沖突的問題。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與特點(diǎn)環(huán)型拓?fù)洵h(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，但維護(hù)比較困難，一旦某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都會(huì)受到影響。網(wǎng)狀拓?fù)渚W(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有高度的可靠性和穩(wěn)定性，但布線成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適用于大型網(wǎng)絡(luò)或關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)之間的連接。05通信設(shè)備與終端技術(shù)傳輸設(shè)備的功能與類型傳輸設(shè)備的類型傳輸設(shè)備包括有線傳輸設(shè)備和無線傳輸設(shè)備兩種類型。有線傳輸設(shè)備如雙絞線、同軸電纜和光纖等；無線傳輸設(shè)備則包括無線電波、微波、紅外線等。傳輸設(shè)備的功能傳輸設(shè)備負(fù)責(zé)在通信網(wǎng)絡(luò)中傳輸信號(hào)，將信息從一個(gè)地方傳輸?shù)搅硪粋€(gè)地方。它可以將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，也可以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以適應(yīng)不同的傳輸介質(zhì)和傳輸要求。交換設(shè)備是通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，它負(fù)責(zé)將來自不同終端設(shè)備的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)接和交換，實(shí)現(xiàn)多個(gè)終端設(shè)備之間的通信。交換設(shè)備的功能交換設(shè)備主要分為電路交換設(shè)備和分組交換設(shè)備兩種類型。電路交換設(shè)備如傳統(tǒng)的電話交換機(jī)，分組交換設(shè)備如現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。交換設(shè)備的類型交換設(shè)備的功能與類型隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，終端設(shè)備也在不斷更新?lián)Q代。從最早的電話機(jī)、電報(bào)機(jī)，到后來的計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)，終端設(shè)備的功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。終端設(shè)備的發(fā)展終端設(shè)備已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如電話通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體傳輸?shù)?。在電話通信領(lǐng)域，終端設(shè)備主要包括電話機(jī)、用戶交換機(jī)等；在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，終端設(shè)備主要包括計(jì)算機(jī)、路由器、交換機(jī)等；在多媒體傳輸領(lǐng)域，終端設(shè)備主要包括音響、電視、攝像頭等。終端設(shè)備的應(yīng)用終端設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用06現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域第一代移動(dòng)通信技術(shù)（1G）主要提供語音通信服務(wù)，采用模擬信號(hào)傳輸，速率低、容量小、通話質(zhì)量差。第二代移動(dòng)通信技術(shù)（2G）采用數(shù)字信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)了語音通信的數(shù)字化，提高了通信質(zhì)量和保密性。第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3G）支持高速數(shù)據(jù)傳輸，提供了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入、視頻通話等多媒體服務(wù)。第四代移動(dòng)通信技術(shù)（4G）進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)傳輸速率和通信質(zhì)量，支持大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。移動(dòng)通信技術(shù)及其發(fā)展根據(jù)通信衛(wèi)星的軌道高度，可分為低軌道衛(wèi)星通信、中軌道衛(wèi)星通信和高軌道衛(wèi)星通信。衛(wèi)星通信的分類通信距離遠(yuǎn)、覆蓋范圍廣、不受地理?xiàng)l件限制、通信質(zhì)量高、可靠性好。衛(wèi)星通信的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于軍事、航海、氣象觀測、電視轉(zhuǎn)播、移動(dòng)通信等領(lǐng)域。衛(wèi)星通信的應(yīng)用衛(wèi)星通信技術(shù)及其應(yīng)用0203利用光波在光纖中傳輸信息，具有傳輸速度快、容量大、衰減小的特點(diǎn)。光纖通信的原理高傳輸速率、大通信容量、長傳輸距離、低衰減、抗電磁干擾等。光纖通信的優(yōu)勢已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)的主要傳輸方式，廣泛應(yīng)用于長途通信、局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等場景。光纖通信的應(yīng)用光纖通信技術(shù)及其優(yōu)勢物聯(lián)網(wǎng)中通