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1.2.4 通信系统的分类
根据通信业务、信号特征、传输媒介、调制方式、工作频段等,通信系统有不同的分类方式,常见的有如下几种。
1. 按通信业务分类
通信系统按通信业务(所传输的消息种类)的不同可分为电话、电报、传真、数据、图像等通信系统,如程控电话交换网络、计算机网络、物联网等。
2. 按信号特征分类
通信系统按信道中传输的是模拟信号还是数字信号,可分为模拟通信系统和数字通信系统。例如,频率调制(Frequency Modulation,FM,简称调频)立体声广播就是模拟通信系统,2G/3G/4G/5G蜂窝移动通信系统是数字通信系统。
3. 按传输媒介分类
通信系统按传输媒介的类型可分为有线通信系统和无线通信系统。提供传统电话业务的PSTN就是典型的有线通信系统。移动通信、卫星通信等是无线通信系统。
4. 按调制方式分类
通信系统按调制方式可分为基带传输系统和带通传输系统。在基带传输系统中,未经调制的信号可以直接传输,如PSTN;在带通传输系统中,基带信号进行了调制,如无线通信系统。在带通传输系统中,调制的方式有很多,表1.1给出了常用调制方式及典型应用,具体内容将在后续章节详细讨论。
表1.1 常用调制方式及典型应用
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5. 按工作频段分类
工作频率与波长的换算公式为
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式(1.1)中,λ为工作波长(单位为m),f为工作频率(单位为Hz),c为光速(单位为m/s)。
按通信设备工作的频段或波长的不同,通信系统可以分为极低频、超低频、特低频、甚低频、低频、中频、高频、甚高频、特高频、超高频、极高频和光等。表1.2列出了国际电信联盟(International Telecommunications Union,ITU)频段划分及其主要用途。
表1.2 国际电信联盟频段划分及其主要用途
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6. 按信道复用和多址方式分类
通信系统中的复用,主要指信道复用技术,多路信号共用一个信道进行传输。在现代通信中,信道复用技术主要有频分复用、时分复用、码分复用、波分复用、空分复用和正交频分复用等。例如,采用频分复用技术的通信系统称为频分复用系统。多址是指在多用户通信系统中区分多个用户的方式。目前使用的多址方式主要有频分多址、时分多址、码分多址、空分多址和正交频分多址等。例如,采用频分多址方式的通信系统称为频分多址系统。信道复用及多址技术分别在第3章、第4章和第9章详细讨论。