本书根据通信工程本科专业的发展方向和教学需要，结合电信传输技术的*发展原理及其现状编写而成，主要介绍了电信传输概述、金属传输线理论、波导传输线理论、光纤传输原理、无线传输原理、微波与卫星传输系统、移动通信无线传输等方面的内容，每章都配有思考与练习题。本书可作为普通高等院校通信工程专业本科生教材，以及硕士生、博士生学习电信传输的入门辅导书，也可供工程技术人员参考。
人类社会的发展与信息技术的关系越来越密切，主要表现为手机、网络、电视等平台的发展在为人们提供便利的同时，也给人们的生活和工作方式带来了翻天覆地的变化，大量的信息充斥着我们的生活，影响着我们的思想和行为。作为社会的最小组成单元，每个人每时每刻都离不开电子信息的获取、传输、处理和应用，每个人都被网在了通信网中。传输技术的发展水平决定了整个通信网络的发展水平，可以说传输技术是通信发展的基石。电信传输原理是传输技术的理论基础，电信传输原理课程是通信工程专业的核心专业基础课程，也是电子信息工程、广播电视工程专业的重要支撑课程。本书主要讨论有线传输技术和无线传输技术，研究不同通信媒质的传输技术原理、传输信道以及传输系统的组成和应用等，力求给读者一个比较全面的、系统的、从理论到实际的有关信息传输的完整框架。编写本书的指导思想是使应用型本科通信与电子信息类专业的学生从系统和实用的角度熟悉电信传输技术的基本知识，抛弃烦琐的理论公式推导，让学生建立整个电信传输系统的概念，拓宽视野，了解传输技术发展的新动向，以适应迅速发展的电子信息技术革命。本书在叙述上力求概念清楚、重点突出、深入浅出、通俗易懂；在内容上力求突出科学性、先进性、系统性与实用性；在体系结构上强调知识结构的系统性和完整性，强调课程间的有机结合，注重学生知识运用能力的培养。本书参考学时为32~56学时。全书共分7章，包括电信传输概述、金属传输线理论、波导传输线理论、光纤传输原理、无线传输原理、微波与卫星传输系统、移动通信无线传输。本书由孙霞、刘金亭、鲜娟、刘文晶、龚雪娇共同编写。其中，第1章由孙霞编写；第2 章、第3 章由刘金亭编写；第4章由刘文晶编写；第5章由龚雪娇编写；第6章、第7章由孙霞、鲜娟编写。全书由孙霞统编定稿。鲜继清教授对本书进行主审并提出了宝贵的修改意见，在此表示诚挚的谢意。在本书的编写过程中，得到了胡继志老师、易红薇老师的鼎力相助，还得到了西安电子科技大学出版社的大力支持，在此表示衷心的感谢。由于时间仓促，加之作者水平有限，书中难免存在一些不足之处，敬请各位读者批评指正。
编 者 2016年10月
第1章 电信传输概述 1
1.1
通信基本概念及系统模型
1
1.1.1 通信的基本概念 1
1.1.2 模拟信号和数字信号 2
1.1.3 电信传输系统模型 3
1.2
电磁波及其波段划分
5
1.2.1 电磁波波段划分 5
1.2.2 各波段的特点及应用 7
1.3
微波和光波 9
1.3.1 微波及其特点 9
1.3.2 光波 11
1.4
电信传输信道 11
1.4.1 信息传输 11
1.4.2 信道概念及分类 11
1.4.3 有线传输信道 12
1.4.4 无线传输信道 16
1.5
信道的传输特性
20
1.5.1 幅频与相频传输特性 20
1.5.2 信道的衰减
21
1.5.3 信道中的噪声与干扰 21
1.5.4 电信传输系统的性能指标 23
1.5.5 信道容量 25
1.6
电信传输技术发展历程简述
26
1.6.1 传输线的发展 26
1.6.2 电信传输技术的发展
27
思考与练习题 29
第2章 金属传输线理论 30
2.1
通信传输电缆的分类及特点
30
2.1.1 通信传输电缆的分类 30
2.1.2 全色谱全塑电缆的型号及规格 30
2.1.3 双屏蔽数字同轴电缆 33
2.1.4 五类双绞电缆的分类与特点 34
2.2
同轴电缆的技术特性及应用
36
2.2.1 同轴电缆的结构 36
2.2.2 同轴电缆的技术特性 37
2.2.3 同轴电缆的应用 39
2.3
传输线常用分析方法及电参数
40
2.3.1 传输线常用分析方法 40
2.3.2 长线的分布参数和等效电路 41
2.4
传输线的基本特性参数
42
2.4.1 特性阻抗 42
2.4.2 传输常数 44
2.4.3 反射系数与驻波比 46
2.5
均匀无损传输线的工作状态
46
2.5.1 均匀无损传输线 47
2.5.2 均匀无损传输线的工作状态 48
2.6
其他常用传输线及应用
50
2.6.1 微带线 50
2.6.2 带状线 51
思考与练习题 51
第3章 波导传输线理论 53
3.1
波导传输线及应用
53
3.1.1 波导传输线 53
3.1.2 圆波导定向耦合器在高功率微波测量中的应用 54
3.1.3 波导在微波天馈线系统中的应用 55
3.1.4 波导滤波器的应用 56
3.1.5 常用波导的电参数 59
3.2
波导传输线的常用分析方法及一般特性
60
3.2.1 波导传输线的常用分析方法 60
3.2.2 波导中电磁波的一般传输特性 64
3.3
矩形波导传输线及其传输特性
65
3.3.1 矩形波导中TM、TE波的场方程 66
3.3.2 矩形波导中电磁波的传输特性 68
3.4
圆波导及其传输特性
72
3.4.1 圆波导中TM、TE波的方程 73
3.4.2 圆波导中电磁波的传输特性 76
思考与练习题 76
第4章 光纤传输原理 78
4.1
光纤通信系统的构成
78
4.1.1 光纤通信系统模型
78
4.1.2 光纤导光原理 80
4.1.3 光纤传输特性 85
4.1.4 常用光纤光缆类型 90
4.2
光纤接入网 96
4.2.1 光纤接入网的概念 96
4.2.2 光纤接入网的基本结构 97
4.2.3 光纤接入网的应用类型 98
4.2.4 光纤接入网的关键技术 100
4.2.5 无源光网络 102
4.3
光纤以太网 106
4.3.1 以太网的概念及分类 106
4.3.2 以太网的网络组成 109
4.3.3 LAN接入组网案例分析 111
4.4
基于SDH的光传输网
113
4.4.1 SDH的基本概念 114
4.4.2 SDH的速率与帧结构 114
4.4.3 SDH的基本网络单元 116
4.5
基于DWDM的光传输网
118
4.5.1 波分复用原理 118
4.5.2 DWDM系统的基本结构 119
4.5.3 DWDM技术选型 120
4.5.4 DWDM关键技术 123
4.6
未来光传送网
124
4.6.1 智能光传送网 124
4.6.2 传送网的发展方向 126
思考与练习题 128
第5章 无线传输原理 129
5.1
无线电波传输理论
129
5.1.1 电磁波常见传播模式 129
5.1.2 电磁波传播特性 130
5.2
无线传播损耗
131
5.2.1 自由空间传播损耗 132
5.2.2 自然现象引起的损耗 133
5.2.3 多径传播引起的损耗 134
5.3
无线传输中的噪声与干扰
135
5.3.1 噪声干扰的分类 136
5.3.2 噪声干扰的原因 136
5.4
无线传输的多址方式
137
5.4.1 频分多址 (FDMA)方式 137
5.4.2 时分多址 (TDMA)方式 138
5.4.3 码分多址 (CDMA)方式 138
5.4.4 空分多址（SDMA）方式 139
5.4.5 正交频分多址（OFDMA）方式 139
思考与练习题 140
第6章 微波与卫星传输系统 141
6.1
微波与卫星通信概述
141
6.2
微波通信系统
142
6.2.1 微波通信的概念及特点 142
6.2.2 微波通信系统的组成 143
6.2.3 微波中继传输线路 144
6.2.4 微波通信的频率配置 145
6.2.5 微波天馈线系统 146
6.3
微波传播 150
6.3.1 地面对微波传播的影响 150
6.3.2 对流层对微波传播的影响 154
6.4
微波传输线路噪声
159
6.5
微波传输线路参数计算
160
6.6
微波通信线路设计
162
6.7
卫星通信的概念及特点
163
6.8
卫星通信系统
164
6.8.1 通信卫星 164
6.8.2 卫星通信系统的组成 167
6.8.3 卫星通信传输线路 167
6.8.4 卫星通信系统的工作过程 168
6.8.5 卫星通信系统的频段分配 169
6.8.6 卫星通信天馈线系统 171
6.8.7 观察参量 172
6.9
卫星通信传输线路特性
174
6.9.1 自然现象对卫星通信线路的影响 174
6.9.2 卫星通信线路的噪声和干扰 176
6.10 卫星通信系统应用 182
6.10.1 卫星电视广播 182
6.10.2 VSAT卫星通信系统 183
6.10.3 海事卫星通信系统 186
6.10.4 IDR卫星通信系统 187
6.10.5 GPS定位及差分原理 187
6.10.6 量子通信 191
思考与练习题 195
第7章 移动通信无线传输 197
7.1
移动通信概述
197
7.1.1 移动通信的发展 197
7.1.2 移动通信的网络结构 199
7.1.3 移动通信的特点 200
7.2
移动通信的信道特征
201
7.2.1 表征衰落特性的常用数字特征 201
7.2.2 移动通信中无线电波的传播特性 202
7.2.3 移动信号传播的四种效应 203
7.2.4 移动信号传播的三类衰落损耗 205
7.2.5 移动信道参数 206
7.3
移动信道的噪声与干扰
207
7.3.1 移动信道的噪声 208
7.3.2 移动信道的干扰 209
7.4
移动信道的传播模型
212
7.4.1 室外传播模型 213
7.4.2 室内无线传播模型
215
7.5
蜂窝组网技术
216
7.5.1 移动通信网的体制 216
7.5.2 移动通信网的组网方式 217
7.5.3 移动通信系统的容量 220
思考与练习题 221
参考文献 222
第1章 电信传输概述 1
1.1
通信基本概念及系统模型 1
1.1.1 通信的基本概念 1
1.1.2 模拟信号和数字信号 2
1.1.3 电信传输系统模型 3
1.2
电磁波及其波段划分 5
1.2.1 电磁波波段划分 5
1.2.2 各波段的特点及应用 7
1.3
微波和光波 9
1.3.1 微波及其特点 9
1.3.2 光波 11
1.4
电信传输信道 11
1.4.1 信息传输
11
1.4.2 信道概念及分类
11
1.4.3 有线传输信道
12
1.4.4 无线传输信道 16
1.5
信道的传输特性 20
1.5.1 幅频与相频传输特性
20
1.5.2 信道的衰减
21
1.5.3 信道中的噪声与干扰
21
1.5.4 电信传输系统的性能指标
23
1.5.5 信道容量 25
1.6
电信传输技术发展历程简述 26
1.6.1 传输线的发展
26
1.6.2 电信传输技术的发展 27
思考与练习题
29
第2章
金属传输线理论 30
2.1
通信传输电缆的分类及特点 30
2.1.1 通信传输电缆的分类
30
2.1.2 全色谱全塑电缆的型号及规格
30
2.1.3 双屏蔽数字同轴电缆
33
2.1.4 五类双绞电缆的分类与特点 34
2.2
同轴电缆的技术特性及应用 36
2.2.1 同轴电缆的结构
36
2.2.2 同轴电缆的技术特性
37
2.2.3 同轴电缆的应用 39
2.3
传输线常用分析方法及电参数 40
2.3.1 传输线常用分析方法
40
2.3.2 长线的分布参数和等效电路 41
2.4
传输线的基本特性参数 42
2.4.1 特性阻抗
42
2.4.2 传输常数
44
2.4.3 反射系数与驻波比 46
2.5
均匀无损传输线的工作状态 46
2.5.1 均匀无损传输线
47
2.5.2 均匀无损传输线的工作状态 48
2.6
其他常用传输线及应用 50
2.6.1 微带线
50
2.6.2 带状线 51
思考与练习题
51
第3章
波导传输线理论 53
3.1
波导传输线及应用 53
3.1.1 波导传输线
53
3.1.2 圆波导定向耦合器在高功率微波测量中的应用
54
3.1.3 波导在微波天馈线系统中的应用
55
3.1.4 波导滤波器的应用
56
3.1.5 常用波导的电参数 59
3.2
波导传输线的常用分析方法及一般特性 60
3.2.1 波导传输线的常用分析方法
60
3.2.2 波导中电磁波的一般传输特性 64
3.3
矩形波导传输线及其传输特性 65
3.3.1 矩形波导中TM、TE波的场方程 66
3.3.2 矩形波导中电磁波的传输特性 68
3.4
圆波导及其传输特性 72
3.4.1 圆波导中TM、TE波的方程 73
3.4.2 圆波导中电磁波的传输特性 76
思考与练习题
76
第4章
光纤传输原理 78
4.1
光纤通信系统的构成 78
4.1.1 光纤通信系统模型
78
4.1.2 光纤导光原理
80
4.1.3 光纤传输特性
85
4.1.4 常用光纤光缆类型 90
4.2
光纤接入网 96
4.2.1 光纤接入网的概念
96
4.2.2 光纤接入网的基本结构
97
4.2.3 光纤接入网的应用类型
98
4.2.4 光纤接入网的关键技术
100
4.2.5 无源光网络
102
4.3
光纤以太网 106
4.3.1 以太网的概念及分类
106
4.3.2 以太网的网络组成
109
4.3.3 LAN接入组网案例分析
111
4.4
基于SDH的光传输网 113
4.4.1 SDH的基本概念
114
4.4.2 SDH的速率与帧结构
114
4.4.3 SDH的基本网络单元
116
4.5
基于DWDM的光传输网 118
4.5.1 波分复用原理
118
4.5.2 DWDM系统的基本结构
119
4.5.3 DWDM技术选型
120
4.5.4 DWDM关键技术
123
4.6
未来光传送网 124
4.6.1 智能光传送网
124
4.6.2 传送网的发展方向
126
思考与练习题
128
第5章
无线传输原理 129
5.1
无线电波传输理论 129
5.1.1 电磁波常见传播模式
129
5.1.2 电磁波传播特性
130
5.2
无线传播损耗 131
5.2.1 自由空间传播损耗
132
5.2.2 自然现象引起的损耗
133
5.2.3 多径传播引起的损耗
134
5.3
无线传输中的噪声与干扰 135
5.3.1 噪声干扰的分类
136
5.3.2 噪声干扰的原因
136
5.4
无线传输的多址方式 137
5.4.1 频分多址 (FDMA)方式 137
5.4.2 时分多址 (TDMA)方式 138
5.4.3 码分多址 (CDMA)方式 138
5.4.4 空分多址（SDMA）方式 139
5.4.5 正交频分多址（OFDMA）方式 139
思考与练习题
140
第6章
微波与卫星传输系统 141
6.1
微波与卫星通信概述 141
6.2
微波通信系统 142
6.2.1 微波通信的概念及特点
142
6.2.2 微波通信系统的组成
143
6.2.3 微波中继传输线路
144
6.2.4 微波通信的频率配置
145
6.2.5 微波天馈线系统
146
6.3
微波传播 150
6.3.1 地面对微波传播的影响
150
6.3.2 对流层对微波传播的影响
154
6.4
微波传输线路噪声 159
6.5
微波传输线路参数计算 160
6.6
微波通信线路设计 162
6.7
卫星通信的概念及特点 163
6.8
卫星通信系统 164
6.8.1 通信卫星
164
6.8.2 卫星通信系统的组成
167
6.8.3 卫星通信传输线路
167
6.8.4 卫星通信系统的工作过程
168
6.8.5 卫星通信系统的频段分配
169
6.8.6 卫星通信天馈线系统
171
6.8.7 观察参量
172
6.9
卫星通信传输线路特性 174
6.9.1 自然现象对卫星通信线路的影响
174
6.9.2 卫星通信线路的噪声和干扰
176
6.10 卫星通信系统应用
182
6.10.1 卫星电视广播
182
6.10.2 VSAT卫星通信系统
183
6.10.3 海事卫星通信系统
186
6.10.4 IDR卫星通信系统
187
6.10.5 GPS定位及差分原理
187
6.10.6 量子通信
191
思考与练习题
195
第7章
移动通信无线传输 197
7.1
移动通信概述 197
7.1.1 移动通信的发展
197
7.1.2 移动通信的网络结构
199
7.1.3 移动通信的特点
200
7.2
移动通信的信道特征 201
7.2.1 表征衰落特性的常用数字特征
201
7.2.2 移动通信中无线电波的传播特性
202
7.2.3 移动信号传播的四种效应
203
7.2.4 移动信号传播的三类衰落损耗
205
7.2.5 移动信道参数
206
7.3
移动信道的噪声与干扰 207
7.3.1 移动信道的噪声
208
7.3.2 移动信道的干扰
209
7.4
移动信道的传播模型 212
7.4.1 室外传播模型
213
7.4.2 室内无线传播模型
215
7.5
蜂窝组网技术 216
7.5.1 移动通信网的体制
216
7.5.2 移动通信网的组网方式
217
7.5.3 移动通信系统的容量
220
思考与练习题
221
参考文献 222
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