傳輸技術

傳輸技術 Transmission technology 指充分利用不同信道的傳輸能力構成一個完整的傳輸系統，使信息得以可靠傳輸的技術。傳輸系統是通信系統的重要組成部分，傳輸技術主要依賴於具體信道的傳輸特性。

基本介紹

• 中文名：傳輸技術
• 外文名：Transmission technology
• 分為：有線信道和無線信道
• 提高：信道的利用率和傳輸能力

傳輸技術

什麼是傳輸技術

充分利用不同信道的傳輸能力，使信息得到可靠傳輸的技術。有效性和可靠性是信道傳輸性能的兩個主要指標。一對架空明線信道的通頻帶比一路電話信號的頻帶要寬，衛星信道、光纖信道的可用通頻帶就更寬，要用明線只傳單路電話，顯然信道的傳輸效率（即信道利用率）就很低。因此,必須尋求提高傳輸效率的方法,使給定信道能傳輸多個信源信息，從而提高信道的利用率和傳輸能力，信道復用就是用來解決這個問題的。由於復用的方式不同，信道復用可分為頻率復用、時間復用和電平復用等，前二者用得較多（見多路通信、多址通信）。在某些傳輸方式（如數字通信系統）中，為了使系統有效和可靠地工作，還要求發信、收信兩端準確同步，如比特同步、復接同步、幀同步、通信網中的網同步等，要做到這一點，需要採用同步技術。

不同傳輸介質的信道有各自適用的頻率範圍（如對流層散射信道宜用數百兆赫或數吉赫，電離層信道宜用數兆赫至20兆赫）。為了使信息能在給定傳輸媒介的頻率範圍內傳輸，需要將信源信號的頻譜搬移到給定頻率範圍內，這可通過調製來實現。常用的調製方式有調幅、調頻、調相等。調製技術是傳輸技術的核心問題之一。在用調製技術實現頻譜搬移時，需要有準確穩定的振盪源，有時是可變頻率的振盪源，這可由頻率合成器來提供（見頻率合成）。

實際傳輸系統都存在噪聲、色散等干擾，它們影響信息傳輸的可靠性。信道編碼和最佳接收是解決傳輸可靠性的抗干擾技術。

信道分為有線信道和無線信道

有線信道又可進一步細分為架空明線（傳輸能力一般不超過12個話路），對稱電纜（用於載波通信的高頻電纜一對芯線的傳輸能力可達120個話路），同軸電纜（其傳輸能力可達1800~3600個話路），光纜（單模光纖的傳輸能力已可達若干萬個話路）等；無線信道又可進一步分為地波傳播（如級長波，超長波，長波，短波等），天波傳播（即經電離層反射傳播，如短波），視距傳播（如超短波，微波）等。

不同信道有各自適用的頻率範圍

信源的信號必須通過“調製”到給定的頻率範圍才能進行傳輸，故調製技術是傳輸技術的關鍵之一。對給定的信道，使之能傳輸多個信源信息的技術稱為“復用”，復用旨在提高信道的有效性，是傳輸技術的另一關鍵。常見的復用技術有頻分復用，時分復用，碼分復用，波分復用等。傳輸的可靠性是傳輸技術的另一個要點，這主要涉及信到編碼技術和最佳接收技術。

光纖傳輸和無線移動通信技術是未來一段時期內最重要的兩種傳輸技術。光纖傳輸將以其高頻寬和高可靠性成為未來信息高速公路的主幹傳輸手段；移動通信則以其高度的靈活性，機動性將成為信息社會人們普遍採用的通信形式，進而通過與光纖通信，衛星通信的結合，實現真正“全球通”已經指日可待。

傳輸技術的套用範圍

古時候的火光傳遞信號、信鴿傳書包括旗語等，都屬於傳輸技術的一部分，目的在於長距離的傳遞兩者之間的信號。

在現在的科技時代，傳輸技術的套用範圍更廣，可以將生物信號、微電流信號長距離傳送到遠端的儀器或者顯示設備。

目前傳輸技術廣泛套用于軍事、民用、工廠等等，固定電話、移動通訊、閉路電視系統、無線電台、衛星技術、Internet網路等等。

隨著傳輸技術的發展，不斷的引入信號加密技術來防止“黑客”竊取他人的隱私，使得傳輸技術更為嚴密。

傳輸技術使得人類的信號傳播更為迅速和廣泛，為人類的發展提供了無限的發展空間。

信道編碼

噪聲干擾引起信號內部畸變，致使接收信號失真或產生錯誤。為了使信號具有抗干擾的能力，可將信號在傳輸前處理，使其內部具有更強的規律性和相關性，以便在噪聲對信號內部結構產生一定損傷時仍能根據其內在規律來發現甚至改正錯誤，恢復原有信息。這樣的信號處理可用信道編碼或差錯控制編碼來完成。由於干擾情況不同，適宜的抗干擾編碼的類型也有所不同（見差錯控制）。

調製和最佳接收

適當選取調製和解調方式，也可提高抗干擾能力。不同調製方式其抗干擾性能不同。在給定機率分布的噪聲干擾下，對不同的調製方式可有其最佳接收方法。

信道中除疊加在信號上的噪聲等干擾（加性干擾）外，還可能出現由信道參數隨機變化引起接收信號包絡隨機起伏所形成的干擾（乘性干擾）。這類干擾稱為衰落干擾，包括信道參數變化較慢的慢衰落和變化較快的快衰落。抵抗這類干擾常用的技術有分集接收和信道均衡。

分集接收

在變參信道中快衰落現象較嚴重，適宜用分集接收來改善信道性能。常用的分集方式有空間、角度和頻率分集等，它們是利用幾對天線、或一副天線的幾個不同角度或幾個不同的頻帶，將不同路徑的接收信號進行合併，用以對抗信號的衰落。這種分集稱為顯分集。此外，還有隱分集技術，它是將每種信源符號對應於若干時隙,而在每時隙中規定不同的頻率和相位,此即時-頻-相編碼技術。

信道均衡

信道在各種因素影響下，其幅度－頻率、相位-頻率特性會隨時間發生變化,這就造成接收信號損傷。在信道中加入均衡（固定均衡和自適應均衡）裝置，可隨時補償信道的畸變特性。這種技術稱為信道均衡技術（見均衡技術）。

從傳輸的有效性、抗干擾性來看,實際系統與理想系統之間還有相當的差距，因此研究或改進傳輸制式的工作仍然是重要的課題。隨著衛星通信、移動通信網、區域數據通信網的發展，新的傳輸體制，如多址技術、擴頻技術等，發展甚為迅速（見擴頻通信）。

參考書目

貝爾電話研究所編，通信傳輸系統翻譯組譯：《通信傳輸系統》（上、下冊），人民郵電出版社,北京,1977。（Bell　 Telephone　 Laboratories,　Transmission Systems　for　Communication, 4thed., Bell System Press,New York,1971.) 　W.R.貝內特、J.R.戴維著,數據傳輸翻譯組譯:《數據傳輸》，國防工業出版社,北京,1978。(W. R. Bennett and J.R.Davey, Data Transmission,McGraw-Hill,New York,1965.)