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1、本科毕业设计（论文）外文翻译译文学生姓名： 院 （系）： 电子工程学院 专业班级： 电信0802 指导教师： 完成日期： 2012年 4 月 15 日 电子通信简介Introduction to Electronic Communication数据库：管理和组织数据的一个更好的方法A Better Way to Manage and Organize Data作者： 李白萍起止页码：P55-P62 P137-P139出版日期（期刊号）：2008年4月第2版 2009年10月第11次印刷出版单位：西安电子科技大学出版社电子通信简介1.历史回顾电子通信系统的基本作用是把信息从此地传送到彼地。因此，
2、电子通信就是利用电路在两地或多地之间进行信息的发送、接收和处理。原始的信息源既可以是模拟的，例如语音或音乐；也可以是数字的，例如二进制编码数或字符。然而在通过电子通信系统传输之前，各种信息都必须先转换成电磁能量。Samuel Morse于1837年发明了第一个电子通信系统。Morse利用电磁感应来传送用点、破折号、空格表示的信息，简明的发送机与接收机之间用金属传输线连接。他把他的发明称为电报。1876年，Alexander Graham Bell和Thomas A. Watson利用一个简陋的金属线通信系统成功地传送了人的对话，他们把这个系统称为电话。Guglielmo Marconi于189
3、4年首次成功地通过大气层发送了无线电信号。Lee de Forest于1908年发明了真空三极管，为放大电信号提供了第一个实用手段。商用广播始于1920年，当时采用的是调幅信号。1933年，Edwin Howard Armstrong发明了频率调制，而商用调频广播始于1936年。尽管电子通信的基本概念和原理自开创以来没有多大变化，但实现的方法和电路已有飞速发展。近年来，晶体管和线性集成电路已大大简化了电子通信电路的设计，并使其小型化，提高了性能和可靠性，降低了成本。近来，越来越多的人对通信的强烈需求，刺激了通信业空前迅猛的发展。现代通信系统已涵盖了电缆系统、微波系统、卫星系统和光钎系统。通信发
4、展的历史纪年表6.1（表略）中。建议读者学习此表，以掌握通信的发展历程。值得注意的是，尽管电话早在19世纪后期就开发成功，但直到1954年，穿越大西洋的电话电缆才铺设完成。而在此之前，越洋电话只能通过短波无线电台进行。类似地，尽管英国早在1936年就开始了电视广播，但直到1962年Telstar I 卫星送入轨道后，越洋电视转播才成为可能。以电报为代表的数字传输系统研发始于19世纪50年代，早于以电话为代表的模拟系统，它是20世纪才开发的。2.电子通信系统 通信系统可以用图6.1（图略）所示的方框图来描述。无论何种具体应用，通信系统都包括三个主要的子系统：发送机、信道和接收机。从信源来的消息表
5、示为输入信息波形m(t),此消息传送到终端后用m(t)表示。符号“”表明收到的消息与发送的消息不完全相同。这就是说，终端的消息m(t)可能受到信道噪声的污染，或者是系统有失真，例如不希望的滤波或非线性。取决于实际的系统，消息可能是模拟的或数字的，可能表示声音、图像或其他类型的信息。在多路系统中，有多个输入信源和输出终端。m(t)和m(t)的频谱集中在零频（f=0）附近，因此常称为基带信号。 发送机中的信号处理单元对信源进行调理，以便更有效地传送。譬如说，在模拟系统中，信号处理器可以是一个模拟低通滤波器，以限制m(t)的带宽。在混合系统中，信号处理器可以是一个模-数变换器（ADC），它用数字来表
6、示模拟输入信号的样本值。也就是说，ADC对输入信号进行信源编码。此外，信号处理器还可以给数码字加入奇偶校验位，即提供信道编码，使得接收机的信号处理器可以进行误码监测和纠错，以减少或消除由信道噪声引起的误码。发送机中的信号处理器的输出信号仍是基带信号，因为它的频谱也集中在f=0附近。 发送机中的载波电路把处理后的基带信号变换到适合于在信道媒体中传输的频带。例如，假设信道是光钎，那么载波电路就把基带信号变换到光波频率；也就是说，传输的信号s(t)是光信号。如果信道中传输的是基带信号，那就不需要载波电路，s(t)也就是信号处理器的输出信号。当传输信号的频带在0附近时，载波电路是必需的。此时，s(t)
7、是带通信号，因为它的频率集中在附近。例如，850kHz的广播电台的调制信号的载频=850kHz。把基带的输入信息波形m(t)变换到带通信号s(t)的过程称为调制。3.电磁频谱 对于以大气层作为传输信道的通信系统，干扰和传输条件都与传输频率密切相关。在理论上，任何类型的调制（如调幅、调频、单边带调制、相移键控、频移键控等）都可用于任何传输频率。然而为了规范和一些政治上的原因，政府法规指定了在某一特定频段使用的调制类型、带宽和信息类型。 根据国际准则，频率分配与技术标准由国际电信联盟（ITU）制定。国际电信联盟是联合国的一个专门机构，其总部设在瑞士的日内瓦。它有700位雇员，管理由184个成员国批
8、准的各项协议。1992年，ITU改组为三个分部。无线电通信部（ITU-R）负责频率分配和无线电频谱的有效利用。电信标准化部（ITU-T）研究技术、运行和关税价格方面的问题。电信发展部（ITU-D）提供技术咨询，特别是对发展中国家提供帮助。它鼓励经济地提供全方位的电信服务，并融入世界范围的电信系统。1992年以前，ITU有两个主要部门：国际电报电话咨询委员会（CCITT）和国际无线电咨询委员会（CCIR）。ITU的每个成员国保留在其领土内的频谱使用和采用标准的权利。但实际上希望每个成员国都能接受由ITU所制定的整体频率规划和标准。通常，每个国家都建立专门的机构来管理其疆域内的频率分配。在美国，由
9、FCC为公用事业、各州和地方政府制定无线电系统的法规和颁发执照。而国家电信和信息部（NTIA）负责美国政府和美国军用频率的分配。FCC把国际的频率配置分为70个服务类型和900万个发射机频道。表6.2（表略）给出了各频段的总表，包括它们的通用名称、典型的传输条件和典型的服务类型。4.带宽和信息容量噪音和带宽是衡量一个通信系统性能好坏的重要指标。关于噪音将在后面讨论。一个信息信号的带宽和信息间所包含的最高与最低频率间的频率差几乎没有什么差别，而一个通信信道的带宽就和信道间最高与最低频率间的频率差有所差别，它要允许信号通过（如它的传输频带）。一个通信信道的带宽必须大（宽）到所有重要的信息频率都能够
10、通过。换句话说，通信信道的带宽必须大于或等于信息带宽。例如，语音信号的频率在3003000Hz之间，因此，一个语音频率信道的带宽必须大于或等于2700Hz。如果一个有线电视传输系统的传输频带是5005000kHz，那么，它的带宽就是4500kHz。通常，一个通信信道不能传播一个包含正在以大于信道带宽的速率而变化的信号。信息论是研究在电子通信系统中如何有效地利用带宽来传播信息的理论课程。信息论能够被用来确定一个通信系统中的信息容量。信息容量是用来衡量在一段时间内有多少信息能够通过通信系统。通过一个传输系统所传播的信息数量是系统带宽和传输时间的函数。1920年，贝尔电话实验室的R. Hartley
11、发现了带宽、传输时间和信息容量之间的关系。哈特利定律简单地描述为带宽越宽，传输时间越长，那么越多的信息就会被传输。数学上，哈特利定律被定义为：IB*t，这里I=信息容量，B=系统带宽（赫兹），t=传输时间（秒）。这个等式表示了信息容量是一个线性的函数，它与系统带宽和传输时间成比例。如果一个通信信道的带宽翻倍，那么可传输的信息数量也会翻倍。如果传输时间增加或减少，那么通过系统可传输的信息数量也会成比例地变化。总的来说，信息信号越复杂，在给定时间内传输它所要求的带宽就会越大。传输语音电话信号大约需要3kHz带宽。与之相对的是，200kHz的带宽被分配给商业调频用来传输高保真音乐，6MHz的带宽用来
12、传输广播电视信号。1948年，C. E. Shannon（也属于贝尔电话实验室）在贝尔系统技术杂志上发表了一篇论文，它揭示了一个通信信道每秒通过带宽的信息容量与信噪比之间的关系。数学上表达为，信息容量的香农极限是I=B。其中I=信息容量（比特秒），B=带宽（赫兹），S/N=信号噪声功率比（较小的单位）。一个标准的语音通信信道的信号噪声功率比是1000（30dB），带宽是2.7kHz，信息容量的香农极限是I=26.9kbps。香农公式常常被误解。前面所述的例子显示了26.9kbps的信息速率能够通过2.7 kHz的信道。这有可能是真的，但是它在二进制系统中不可能成立。为了实现26.9kbps的信
13、息速率能够通过2.7 kHz的信道，每个传输信号必须包含大于1比特的信息。因此，为了达到信息容量的香农极限，大于两个输出条件（信号）的数字传输系统必须被使用。数据库：管理和组织数据的一个更好的方法大多数商家都意识到除了他们员工的技能外，数据（以及它所蕴含的信息）是公司最有价值的财富之一。他们意识到所积累的有关销售趋势、竞争对手的产品和服务情况、雇员技能以及生产过程等的信息是很有价值的资源，但如果它们未能及时更新，那么这一优势将很难体现。不幸的是，在很多情况下，这些资源被放在机构中不同部门的不同文件中，只能被那些与全部信息的特定部分打交道的人所了解。在这些情况下，信息的潜在价值没有实现，因为其他
14、部门需要它的人却不知道这些信息，或者不能有效地访问这些信息。为了管理这些信息资源，并提供及时高效的访问，许多公司把这些信息放入了数据库中。什么是数据库？在本章的前些部分，我们讨论了数据元素（字符、字段和记录）是如何在文件中组织的。在面向文件的系统中，每个文件都是独立的，且包括有处理该文件中记录所需要的全部信息。在数据库中，数据是以多个相关文件的方式组织的。因为这些文件是相关的，可以同时访问多个文件中的数据。数据库管理系统(DBMS)就是允许用户生成、维护以及报告数据和文件关系的软件。相反，文件管理系统则是允许用户在某一时刻生成、维护和访问一个文件的软件。为什么要使用数据库？传统的数据管理存在一
15、些问题，许多问题是由于单独地考虑应用而引起的。例如，工资单问题，大多数公司都使用计算机做职工的工资单，因为用计算机可以取代一小批职员的工作，从而节省了开支，所以公司开发了清单程序、清单文件、收入帐程序、收入帐文件、支出帐程序、支出帐文件等。每个程序都是独立的，并且每个程序都只处理自己独立的数据文件。这为什么会成为问题呢？在一个事件中，不同的应用程序常常需要同样的数据。例如，学校要产生账单和学生成绩两个报告。可以把它们看做两个独立的应用程序。账单程序读一个账单数据文件，成绩报告程序读一个独立的成绩数据文件。两个程序的输出都要邮寄到每个学生家中，因此学生的姓名和地址必须重复地记录在两个文件中。当学生搬家时，会发生什么情况呢？除非两个文件都被修改，否则就有一个是错的。重复的数据是很难维护的。更为复杂的问题是数据的依赖性。为了存放和检索数据，每种存取方法都有自己的规则，某些数据管理技巧能够极大地改善一个给定程序的效率。因为用计算机的动机是为了节省钱，所以程序员总是想利用这些效率上的优势来节省更多的钱。因此，程序的逻辑结构变得依赖于数据的物理结构。当程序的逻辑结构受到它的物理数据结构的束缚时，当改变数据结构就要改变程序，因此，使用传统存取方法的程序很难维护。解决以上两个问题的方法经常是把数据组成一体化的数据库，这样就能把控制访问所有数据的任务集中在
