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通信工程专业
湖南大学计算机与通信学院 2009
年 2009 年
提纲
一、通信工程专业是干什么的 通信先驱(发展简史) 二、通信先驱(发展简史) 三、通信专业的核
心课
一、通信工程专业是干什么的
通信工程的目的
通信的目的:信息(INFORMATION
)的传递。 通信的目的:信息(INFORMATION
)的传递。 通信
的起源:有人类便有了通信,人用语音、手势、旗号 通信的起源:有人类便有了通信,人用语音、手势、
或烽火来表达意思、传送消息已有数千年以上的历史, 或烽火来表达意思、传送消息已有数千年以上
的历史,鲸 鱼以声波沟通的习惯则更为久远。 鱼以声波沟通的习惯则更为久远。
通信工程:如何实现用自动化、机械化的方法, 通信工程:如何实现用自动化、机械化的方法,实现
信息
的传递。通信工程服务的对象是人, 的传递。通信工程服务的对象是人,因此其要传递的信息 种类
便可依接收的方式分为:语音(人耳所听)、影视( )、影视 种类便可依接收的方式分为:语音(人耳
所听)、影视( 人眼所见)与数据(人眼所见)。由于自动化、 )。由于自动化 人眼所见)与数据(人
眼所见)。由于自动化、机械化和 人脑储存信息容量的限制的结果, 人脑储存信息容量的限制的结果,
通信工程服务的直接对 象便一部分逐渐移转至机械(如计算机)身上。 象便一部分逐渐移转至机械(如
计算机)身上
现代通信工程
定义:用较抽象、较技术的语言来说, 定义:用较抽象、较技术的语言来说,乃是将信息从空间的
某一点尽可能地以最经济的方法, 某一点尽可能地以最经济的方法,快速且正确的传达到另 一点(点到
点) 一点(点到点)。 可能是人耳,可能是人眼,也可能是机械。 「点」:可能是人耳,可能是人眼,
也可能是机械。两点间的距离从几公尺
(室内无线电话)、几公里(第四台)、几百公里(呼叫器、大哥大)、几 室内无线电话)、几公里
(第四台)、几百公里(呼叫器、大哥大)、几 )、几公里 )、几百公里 )、 千公里(越洋电话、美
国之音、小耳朵)、几万公里(卫星气象图、 )、几万公里 千公里(越洋电话、美国之音、小耳朵)、
几万公里(卫星气象图、大耳朵 月球景观)、上百万公里( )、上百万公里 火星图片),甚至到几万光
年( ),甚至到几万光年 、月球景观)、上百万公里(金、火星图片),甚至到几万光年(无线电天 文
望远镜)都有。通信工程师的任务, 文望远镜)都有。通信工程师的任务,既要考虑长短不同的信息传递
过程中 所可能遇到的种种问题,要容纳不同点(
或使用「单位」 所可能遇到的种种问题,要容纳不同点
(或使用「单位」)
间相异的需求与特 又得协调基本设计上互相冲突的要求(要便宜、又要快、要好),
),可谓 性,又得协调基本设计上互相冲突的要求(要便宜、又要快、要好),可谓 任重道远! 任重
道远!
通信工程的内容
现代通信是电子工程与计算机技术的一个主要领域, 现代通信是电子工程与计算机技术的一个主要领
域,它的 势力范围」可大可小,大致随着地域而异。 「势力范围」可大可小,大致随着地域而异。譬如
在北美 西欧所通称的通信工程与国内就不太一样。 、西欧所通称的通信工程与国内就不太一样。 基本上,
基本上,现代的通信工程乃是以点对点间的通信为主干而 发展出来的一门学问。 上层结构」 发展出来
的一门学问。这个主干的「上层结构」一般称 节点(NODE
) 为通信网络。一个网络包含有许多节点
(NODE
)。一 个节点可能是个电话机,是部计算机,电视机; 个节点可能是个电话机,是部计算机,电
视机;可能是个 卫星,是架航天飞机,是一艘潜水艇, 卫星,是架航天飞机,是一艘潜水艇,甚或是一
个网络等 等不一而足。 下层结构」 等不一而足。主干的「下层结构」则有种种的信号处 通信电路、光
电器件、信号源、 理子系统,再就是通信电路、光电器件、信号源、 相关的电子线路和收、 相关的电子
线路和收、发天线等。
通信系统的体系结构
由于点对点间的通信势必将电磁(包括光) 由于点对点间的通信势必将电磁(包括光)或其它种信号
经由某种物理介质( MEDIUM
)传送至目的地, 经由某种物理介质(PHYSICAL MEDIUM)传送至目的地,
因此在整个通信系统的体系结构中, 因此在整个通信系统的体系结构中,这个底层的点对点 系统就叫做
「物理层」( 」(PHYSICAL LAYER
) 系统就叫做「物理层」(PHYSICAL LAYER
);而 发射端与接
收端间的介质则泛称为信道( 在发射端与接收端间的介质则泛称为信道( CHANNEL
) 信道的种类可分为
有线(如电线、电缆、 CHANNEL
)。信道的种类可分为有线(如电线、电缆、 光纤等),无线(如广播
电台的地面波、 ),无线 光纤等),无线(如广播电台的地面波、调幅短波藉由同 温层或电离层反射、
传统防空雷达或卫星通讯用的微波、 温层或电离层反射、传统防空雷达或卫星通讯用的微波、 外层空间
卫星间的光波、水下探测的声波等)和储存、 外层空间卫星间的光波、水下探测的声波等)和储存、录
放的材料(如录放机、录音机的磁带、光盘、 、放的材料(如录放机、录音机的磁带、光盘、计算机的
硬盘等) 硬盘等)三类。
通信的「业务」 通信的「业务」范围
电信商所提供的: 电信商所提供的: 电话 移动电话、传呼 移动电话、 传真 计算机联机、网络与