信息传递技术

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什么是信息传递技术[1]

  信息传递技术是通过传输媒介实现信息转移的一种技术,其主要功能是实现信息快速、可靠、安全的转移。在目前的技术条件下,信息传输主要是通过电信网、计算机网、广播电视网等方式来实现的。从发展的角度看,电信网、计算机网、广播电视网呈现出逐渐融合的趋势

信息传递技术的构成[2]

  信息传递技术按网络构成分为:信息传输技术、信息交换技术、信息终端技术和信息传递网络技术等。

  信息传输是构成信息网络的“链路”,高速、大容量、可靠地传输信息,是信息活动所追求的目标,也是信息传输技术发展的根本动力。信息传输技术主要是解决在给定传输媒介的条件下,提高信息传输的有效性和可靠性问题。

  构成信息传输技术的基本技术主要有:调制技术、差错控制技术、信道改善技术和扩展频谱技术。

  调制技术就是进行信号频谱的迁移,使信源产生信号的频谱结构与传输媒质的通信频带相匹配的技术。通过调制可以实现多路信号的复用以及有效性和可靠性的互换。选择不同的调制方式,町得到不同性能的通信系统,一种新的调制方式的出现,往往义使通信系统产生新的质的变化。调制方式按调制信号的不同可分为模拟调制与数字调制两大类。在数字调制中,为满足不同的有效性和可靠性要求和适应不同类型信道传输特点及兼顾简单与经济,又出现了多种调制方式,如:差分移相键控、振幅相位混合调制、非相干移频键控、时间差分移相键控、正交调幅等。

  差错控制技术是为在一定的信噪比的情况下达到指定的误码率指标,而采用的降低误码率的技术。由于信道上传输数字信号时,因为信道传输特性不理想以及噪声的影响,所收到的数字信号不可避免地会发生错误,为此需要通过选择调制/解调方式,以及采用均衡技术等,使误码率尽可能地降低,上述措施往往不能满足需要,这就需要采用信道编码,也就是差错控制编码。差错控制编码的基本方法是:在发送端被传输的信息序列上附加一些监督码元,这些码元与信息码之间存在着一定规则的关联(约束);接收端按照既定的规则检验信息码元与监督码元的关系,一旦在传输过程中发生差错,则必然破坏信息码元与监督码元之间的关系,从而可以发现错误,乃至于纠正错误。常用的差错控制方式有:检错重发、前向纠错和混合纠错。

  信道改善技术主要包括均衡技术、分集接收技术和信号设计技术。均衡技术就是在传输信道中插入某个补偿网络的方法,使加人补偿网络后的信道的传输特性更接近理想。均衡网络按设计原理和实现方法可分为频域均衡和时域均衡,目前的主要发展趋势是时域自适应均衡。分集接收技术就是将在接收端分散接收到的几个衰落情况不同的信号,以一定的方式将它们合并集中,使总接收信号的信噪比得到改善,衰落的影响减小。按照分散接收信号的方式,可用的分集方式有:空间分集、频率分集、角度分集、极化分集和时间分集等。信号设汁技术是针对信道的情况没计和发射具有较强抗衰落能力的信号,接收端再将其还原,以减小衰落的影响。如采用多进制信号、时频调制信号、时频相调制信号和伪噪声编码等。

  扩展频谱技术是指将传输的消息信号频谱,用某个特定的扩频函数扩展成为宽频带信号,经信道传输后,再以相应手段将其频带压缩,从而获得所传信息的通信技术。扩展频谱通信简称扩频通信,其主要特点有:抗干扰性强;传输信号功率谱密度很低,有利于隐蔽;可实现码分多址通信,有利于解决一般通信中存在的电波拥挤问题;保密性强。扩频通信有直接序列扩展频谱、跳频、跳时和线性调频等四种基本方式。

  然而,在实际运用中,更为关心的是综合考虑传输技术和传输媒质两方面因素的具体通信手段,以及研究在不同传输媒质上形成和发展各种通信系统的传输速率、质量和应用特点。此时,可将信息传输技术具体化为:卫星传输技术、光纤传输技术、短波传输技术、微波接力传输技术,以及其他较为特别的传输技术:地下通信技术、水下通信技术、对流层散射通信与流星余迹通信技术等。

  信息交换技术是通信网的“信息转换中心”。在任何结构形式的通信网中,两条以上的支路相连接的节点,都需要由交换设备来完成对传输链路和通信业务量的汇集和分配。早期的交换机用于电话交换业务,其交换方式为电路交换,经历了从人工交换到机电交换到电子交换的发展过程;而自动交换机的控制方式则从布线逻辑控制发展到存储程度控制。为了适应信息发展的需要,灵活有效地支持多种不同速率业务高质量的传递,出现了传输、复用与交换方式,即异步传递方式,这是实现“信息高速公路”的关键技术。

  信息传递终端技术是信息传递技术的重要组成部分之一,是直接为用户提供服务的技术,主要有:信源编码技术、复用技术以及软件无线电技术。

  对于数字通信而言,需要首先将需要传递的模拟信号变换为数字信号(信源编码),然后进行传递,而到了接收端则需要将数字信号还原成模拟信号(信源译码)。通常将编码与译码的全过程称之为编码。信源编码按消息类型分,主要有语音编码和图像编码两大类。语音编码是将语音信号变换为数字信号,其主要的编码方式有脉冲编码调制、增量调制、自适应差值脉码调制和声码器等。图像信息具有直观、丰富的特点,但图像信息自身的信息量特别巨大,在传输、处理和存放时占有媒质的容量也十分巨大。通常采用宽带传输信道,以及大容量存储设备;而在终端设备中对图像信息进行压缩编码处理,在保证一定的图像质量的前提下,除去多余信息量,以压缩图像的数据量。压缩图像的常用及最新方法有:自适应预测编码、离散余弦变换编码、最佳量化和矢量量化编码、变长字编码、帧间预测运动补偿编码、子带编码以及模型基编码与分形基编码等。

  为了提高信道利用率,使多路信号共用一个信道而互不影响,必须运用多路复用技术,简称复用技术。常用的复用技术有:频分复用适用于模拟通信系统,时分复用和码分复用,适用于数字通信系统。时分复用是通过相应的时序逻辑电路让各路数字信号轮流占用信道,从而使各路信号在同信道上占有不同时间间隙进行通信。码分复用的原理是:在发送端让各路信号分别与一组互相正交的码序列相乘,然后合路送出;接收端收到合路的总信码后只需让它分别与相应的码序列相乘,就可得到指定的那路信号,从而实现多路复用。

  软件无线电台是指用软件实现各种功能的多功能、宽频段的无线电终端设备。在移动通信中它指智能化的个人终端和基站。软件无线电技术是指实现软件无线电台的各种技术的集合。软件无线电最突出的特点是:开放式结构,软件、硬件便于升级及合理配置?用软件定义功能,具有很强的适应性,便于更新功能,是通信技术的重要发展方向之一。

  随着信息技术的整体发展,信息传递技术不断更新、不断发展,特别是计算机技术和通信技术的有机结合,使现代信息传递技术正经历着一场革命。其中不论是信息传递手段、信息交换方式、信息传递终端都发生着深刻的变化:其总体发展趋势是:模拟通信被数字通信替代,信息传输向高速、大容量发展,从人对人的通信向人对机、机对机通信扩展,从单一业务与功能向综合业务与功能转变,并且将会逐步开辟新的通信资源。

信息传递技术的竞争[3]

  这方面竞争的重点集中于:竟相使用高速、精确、有效、大容量的信息传递媒体,如近年的传真通讯、激光通讯、卫星通讯、光纤通讯大量应用;于商业,加速信息传递的通讯网络建设。

信息传递技术的功能[4]

  其主要功能是实现信息快速、可靠、安全的转移。各种通信技术都属于这个范畴。广播技术也是一种传递信息的技术。由于存储、记录可以看成是从“现在”向“未来”或从“过去”向“现在”传递信息的一种活动,因而也可将它看作是信息传递技术的一种。

参考文献

  1. 马贵安主编.水利水电工程移民信息管理.中国水利水电出版社,2007
  2. 刘粤军主编.信息化军事知识读本.长征出版社,2003
  3. 向亚云主编.全球经济时代总裁全书 1.西北大学出版社,2002
  4. 徐安东,王群慧,叶强编.大学计算机文化.上海交通大学出版社,2006
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