现代通信原理与技术第 10 章复用与数字复接技术59页PPT
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现代数字通信技术PPT课件
么，在理论上存在一种方法可使信息源能够 以任意小的差错率通过信道传输。
如果 f b ＞C，则没有任何办法传输这样的信息，
或者说传输二进制信息的差错率为1／2．
信道容量C是信道的极限传输能力
27.07.2020
26
可以证明，在被高斯白噪声干扰的 信道中，传送的最大信息速率C，由 Shannon公式确定：
27.07.2020
36
5．数字光纤通信
光纤通信具有频带极宽、通信容量极大、 传输损耗小、保密性好、不易被窃听，以及 能抗电磁干扰、且体积小、重量轻等一系列 优点，已在国内外得到极大发展和应用。
为了充分利用通信资源和增加总的数据 通信量，可以采用多路技术，使多用户能够 固定分配通信资源，采用多址技术可以远程 或动态变化地共享通信资源。
基本的方法有频分、时分、码分、空分 和极化波分。
27.07.2020
17
6．信道与噪声
通常数字信号可以在数字信道传输，也可 以经过调制变成频带信号通过模拟信道传输。
27.07.2020
35
4．数字卫星通信
早期的时分多址卫星系统就是数字式的。 从体制上看，目前已有单路单载波（SCPC） 的SPADE系统、时分多路频分多址系统、时 分多址数字卫星通信系统。近年来甚小口径终 端（VSAT）数据卫星通信系统取得了很大的 进展和广泛的应用。大量的个人计算机通过卫 星通信连接成卫星数据网，其造价低廉、安装 容易、使用灵活，受到广大用户的欢迎。近年 来，我国已引进VSAT技术，并在许多部门建 立了VSAT通信网。我国卫星通信的发展也将 以数字卫星通信为主。
27.07.2020
10
通信系统的分类
按通信的业务和用途分类 常规通信-话务通信/非话务通信 控制通信
如果 f b ＞C，则没有任何办法传输这样的信息，
或者说传输二进制信息的差错率为1／2．
信道容量C是信道的极限传输能力
27.07.2020
26
可以证明，在被高斯白噪声干扰的 信道中，传送的最大信息速率C，由 Shannon公式确定：
27.07.2020
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5．数字光纤通信
光纤通信具有频带极宽、通信容量极大、 传输损耗小、保密性好、不易被窃听，以及 能抗电磁干扰、且体积小、重量轻等一系列 优点，已在国内外得到极大发展和应用。
为了充分利用通信资源和增加总的数据 通信量，可以采用多路技术，使多用户能够 固定分配通信资源，采用多址技术可以远程 或动态变化地共享通信资源。
基本的方法有频分、时分、码分、空分 和极化波分。
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6．信道与噪声
通常数字信号可以在数字信道传输，也可 以经过调制变成频带信号通过模拟信道传输。
27.07.2020
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4．数字卫星通信
早期的时分多址卫星系统就是数字式的。 从体制上看，目前已有单路单载波（SCPC） 的SPADE系统、时分多路频分多址系统、时 分多址数字卫星通信系统。近年来甚小口径终 端（VSAT）数据卫星通信系统取得了很大的 进展和广泛的应用。大量的个人计算机通过卫 星通信连接成卫星数据网，其造价低廉、安装 容易、使用灵活，受到广大用户的欢迎。近年 来，我国已引进VSAT技术，并在许多部门建 立了VSAT通信网。我国卫星通信的发展也将 以数字卫星通信为主。
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通信系统的分类
按通信的业务和用途分类 常规通信-话务通信/非话务通信 控制通信
通信原理课件
47
9.3.3 自同步法
2。从延迟解调的基带信号中滤取位同步分量
48
9.3.3 自同步法
3。延迟相乘——滤波法 将基带信号产生一个的延迟，让基 带信号和这个延迟相乘，产生归零的窄脉 冲，从窄脉冲中提取同步信号。
49
9.3.4 位同步系统的性能指标
1。相位误差
静态相差：位同步信号的平均相位和最佳取 样点的相位之间的偏差。 静态相差越小，误码率越低
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4。网同步
在一个数字通信网中，需要把各个方向传来 的信码，按它们的不同目的进行分路、合路 和交换，为了有效地完成这些功能，必须实 现网同步。
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9.1.2 不同传输方式的同步
同步是一种信息
1。外同步
由发送端发送专门的同步信息，接收端 把这个专门的同步信息检测出来作为同步 信息的方法，称为外同步
8
例4.5-1两级单边带调制复用系统
9
时分多路复用
在数字通信中,模拟信号 的数字传输或数字的基带 传输信号的多路传输一般 都采用时分多路复用方式 来提高系统的传输效率
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TDM基本原理
由于单路抽样信号在时间上离散的相邻脉冲间 有很大的空隙,在空隙中插入若干路其他抽样信 号，只要各路抽样信号在时间上不重叠并能区 分开,那么一个信道就有可能同时传输多路信 号，达到多路复用的目的,称为多路时分复用 (TDM). 时分复用TDM与频分复用FDM在原理上的差别 是明显的。TDM在时域上各路信号是分割开 的，但在频域上各路信号是混叠在一起的。 FDM在频域上各路信号是分割开的，但在时域 上各路信号是混叠在一起的。 TDM信号的形成和分离都可通过数字电路实现。
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关于设备复杂性
第十章--复用和数字复接技术PPT课件
S2
路
复
AAAAA S1
用 器
帧5
A
帧3
CA
帧1
CA
帧4
A
帧2
CA
同步TDM实例
2021
25
缓冲器
❖ 在交错法中，当复用器取走一路信号的一个数据后， 又切换到其它其它信号源上，但这路信号的其它数 据又源源不断传来，因此需要一个缓冲区暂存这些 数据以等待输出。
缓冲区容量
复用单位（帧）比特数
M u(m1) m
器
帧4 帧2
SD
D3 D2
帧长不固定的STDM
2021
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STDM帧长度可以是固定的也可以是不固定 的；时间片位置也可以是不固定的；因此每 个时隙应带有地址信息，指明该数据属于哪 一路设备，因此STDM的每个时隙存在额外开 销。
2021
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实例:帧长度固定的STDM
AAAAA S5
S4
时
分
AA CAC ACA
❖ （2）如果假设每个字符为8位，因此每帧有 8×5=40位，再加上每帧有一位帧定位比特，所以 每帧的长度为41位。由此可计算出通路上的比特率 是41位/帧×100帧/秒=4100bps。
❖ （3）要想计算传输效率，已知通路上的比特率为 =4100bps，而各通道上传输有用数据的总合为 8×100×5=4000bps。由此可计算出该系统的效率 为97.6%。
5个超群(300路电话)复用到812kHz~2044kHz的频带上，构成一个 主群(Mastergroup，1.12MHz)；
3个主群(900路电话)复用到8516kHz~12388kHz的频带上，构成一 个超主群(Supermastergroup)；
复用技术PPT课件
电话系统 用户本地电话系统（local ） 电话主干系统（backbone） 数字主干线路
– T1 – E1 – SONET/SDH
23
统计时分多路复用实例
24
电话业务框图
数字线路具有更高的速度、更好的质量，更好的抗噪性能
25
模拟交换业务
：PSTN
最常见的拨号业务：双绞线连接用户的听筒和网络； 这种连接被称为本地环，进入的网络称为公用电话交换网26
T- 1线路系统
36
E线路速率
E Line E-1 E-2 E-3 E-4
Rate (Mbps)
2.048
8.448
34.368 139.264
Voice Channels
30
120
480 1920
37
数字传输系统的高次群
38
ADSL－非对称数字用户环路
Asymmetrical Digital Subscriber Loop 它是运行在原有普通电话线上的一种新的高速、 宽带技术。 所谓非对称主要体现在上行速率(最大为1.5Mbps) 和下行速率(1.5Mbps～9Mbps )的非对称性上。 其传输距离最长可以达到6km。ADSL的缺点是非 常复杂且功耗很大（大约每条线路需要5W）。
6
FDM复用——频域
7
FDM解复用——时域
8
FDM解复用——频域
9
频分复用应用举例
传统的频分复用典型的应用莫过于广电 HFC网络电视信号的传输了，不管是模拟 电视信号还是数字电视信号都是如此，因 为对于数字电视信号而言，尽管在每一个 频道（8 MHz）以内是时分复用传输的， 但各个频道之间仍然是以频分复用的方式 传输的。
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– T1 – E1 – SONET/SDH
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统计时分多路复用实例
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电话业务框图
数字线路具有更高的速度、更好的质量，更好的抗噪性能
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模拟交换业务
：PSTN
最常见的拨号业务：双绞线连接用户的听筒和网络； 这种连接被称为本地环，进入的网络称为公用电话交换网26
T- 1线路系统
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E线路速率
E Line E-1 E-2 E-3 E-4
Rate (Mbps)
2.048
8.448
34.368 139.264
Voice Channels
30
120
480 1920
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数字传输系统的高次群
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ADSL－非对称数字用户环路
Asymmetrical Digital Subscriber Loop 它是运行在原有普通电话线上的一种新的高速、 宽带技术。 所谓非对称主要体现在上行速率(最大为1.5Mbps) 和下行速率(1.5Mbps～9Mbps )的非对称性上。 其传输距离最长可以达到6km。ADSL的缺点是非 常复杂且功耗很大（大约每条线路需要5W）。
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FDM复用——频域
7
FDM解复用——时域
8
FDM解复用——频域
9
频分复用应用举例
传统的频分复用典型的应用莫过于广电 HFC网络电视信号的传输了，不管是模拟 电视信号还是数字电视信号都是如此，因 为对于数字电视信号而言，尽管在每一个 频道（8 MHz）以内是时分复用传输的， 但各个频道之间仍然是以频分复用的方式 传输的。
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现代通信原理课件课件
物联网通信的关键技术 物联网通信的关键技术包括无线 传感器网络技术、RFID技术、 ZigBee技术等。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
光纤通信的应用包括骨干网、城域网和接 入网的建设，以及光纤到户工程等。
物联网通信技术
物联网通信概述 物联网是指通过信息传感设备采 集物体信息并与互联网连接起来， 实现物体信息智能化识别和管理 的一种网络。
物联网通信的应用 物联网通信的应用包括智能家居、 智能交通、智能农业等领域。
物联网通信系统组成 物联网通信系统主要由感知层、 网络层和应用层组成。
数字移动通信的关键技术
数字移动通信的关键技术包括信源编 码、信道编码、调制解调、扩频通信 和多址接入等。
数字移动通信系统组成
数字移动通信系统主要由移动台、基 站、移动交换局和与公众交换电话网 相连的接口组成。
数字移动通信的应用
数字移动通信的应用非常广泛，包括 手机通话、短信、上网、定位服务等。
卫星通信
系统的分类与特性
总结词
系统的分类与特性包括线性时不变系 统、线性时变系统、非线性系统和离 散时间系统等。
详细描述
系统可以根据其特性和性质进行分类， 如线性时不变系统、线性时变系统、 非线性系统和离散时间系统等。这些 分类和特性对于理解系统的属性和处 理方法具有重要意义。
03 模拟通信原理
模拟信号的调制与解调
时域分析是通信系统中最基本的一种分析方法，通过对信号在时间域上的表现进行分析， 可以了解信号的基本特征，如幅度、频率、相位等参数。这些参数对于信号的传输和处
理具有重要影响。
信号的频域分析
总结词
频域分析是指将信号从时间域转换到频率域进行分析，通过分析信号的频谱特 征来了解信号的属性和特性。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
光纤通信的应用包括骨干网、城域网和接 入网的建设，以及光纤到户工程等。
物联网通信技术
物联网通信概述 物联网是指通过信息传感设备采 集物体信息并与互联网连接起来， 实现物体信息智能化识别和管理 的一种网络。
物联网通信的应用 物联网通信的应用包括智能家居、 智能交通、智能农业等领域。
物联网通信系统组成 物联网通信系统主要由感知层、 网络层和应用层组成。
数字移动通信的关键技术
数字移动通信的关键技术包括信源编 码、信道编码、调制解调、扩频通信 和多址接入等。
数字移动通信系统组成
数字移动通信系统主要由移动台、基 站、移动交换局和与公众交换电话网 相连的接口组成。
数字移动通信的应用
数字移动通信的应用非常广泛，包括 手机通话、短信、上网、定位服务等。
卫星通信
系统的分类与特性
总结词
系统的分类与特性包括线性时不变系 统、线性时变系统、非线性系统和离 散时间系统等。
详细描述
系统可以根据其特性和性质进行分类， 如线性时不变系统、线性时变系统、 非线性系统和离散时间系统等。这些 分类和特性对于理解系统的属性和处 理方法具有重要意义。
03 模拟通信原理
模拟信号的调制与解调
时域分析是通信系统中最基本的一种分析方法，通过对信号在时间域上的表现进行分析， 可以了解信号的基本特征，如幅度、频率、相位等参数。这些参数对于信号的传输和处
理具有重要影响。
信号的频域分析
总结词
频域分析是指将信号从时间域转换到频率域进行分析，通过分析信号的频谱特 征来了解信号的属性和特性。
现代通信技术概论完整版 ppt课件
现代通信技术概论完整版
27第3章 电话通信 283.1 电话通信过程 333.2 多路复用技术 333.2.1 频分多路复用
49第4章 数据通信 504.1 数据通信概述 504.1.1 数据、信号与信息 514.1.2 系统组成 534.1.3 数据通信网络互连
343.2.2 时分多路复用 343.2.3 码分多路复用 353.2.4 波分多路复用
1456.4 SDH 1456.4.1 SDH的产生 1476.4.2 SDH的帧格式和速率 1486.4.3 SDH的基本网络单元
1496.5 WDM 1496.5.1 光波分复用的基本概念 1516.5.2 光波分复用的特点 1516.5.3 波分复用系统基本结构 1526.6 全光网络 1526.6.1 全光网的基本概念 1536.6.2 全光网的特点 1536.7 实做项目及教学情境 153小结 154思考题与练习题
现代通信技术概论完整版
第7章 微波通信和卫星通信 1577.1 微波通信 1577.1.1 微波通信的概念和特点 1597.1.2 数字微波通信系统 1617.1.3 微波站设备 1667.1.4 微波的传播特性与补偿技术 1727.1.5 数字微波通信技术的发展及应用 1737.2 卫星通信 1737.2.1 卫星通信的概念和特点 1747.2.2 卫星通信系统 1777.2.3 通信卫星 1807.2.4 地球站 1837.2.5 卫星通信的多址方式 1857.2.6 卫星通信的主要应用 1907.3 实做项目及教学情境 1907.3.1 数字卫星电视接收 1917.3.2 GPS导航定位 191小结 192思考题与练习题 193第8章 接入网 1948.1 接入网概述 1948.1.1 接入网的概念和特点 1978.1.2 接入网技术综述 2018.2 xDSL技术 2028.2.1 xDSL技术概述 2048.2.2 HDSL技术 2048.2.3 ADSL技术 2058.2.4 VDSL技术 2078.3 光接入网 2078.3.1 光接入网概述 2088.3.2 参考配置和应用类型 2108.3.3 PON技术 2148.4 HFC技术 2148.4.1 HFC网络结构 2168.4.2 双向通信
27第3章 电话通信 283.1 电话通信过程 333.2 多路复用技术 333.2.1 频分多路复用
49第4章 数据通信 504.1 数据通信概述 504.1.1 数据、信号与信息 514.1.2 系统组成 534.1.3 数据通信网络互连
343.2.2 时分多路复用 343.2.3 码分多路复用 353.2.4 波分多路复用
1456.4 SDH 1456.4.1 SDH的产生 1476.4.2 SDH的帧格式和速率 1486.4.3 SDH的基本网络单元
1496.5 WDM 1496.5.1 光波分复用的基本概念 1516.5.2 光波分复用的特点 1516.5.3 波分复用系统基本结构 1526.6 全光网络 1526.6.1 全光网的基本概念 1536.6.2 全光网的特点 1536.7 实做项目及教学情境 153小结 154思考题与练习题
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第7章 微波通信和卫星通信 1577.1 微波通信 1577.1.1 微波通信的概念和特点 1597.1.2 数字微波通信系统 1617.1.3 微波站设备 1667.1.4 微波的传播特性与补偿技术 1727.1.5 数字微波通信技术的发展及应用 1737.2 卫星通信 1737.2.1 卫星通信的概念和特点 1747.2.2 卫星通信系统 1777.2.3 通信卫星 1807.2.4 地球站 1837.2.5 卫星通信的多址方式 1857.2.6 卫星通信的主要应用 1907.3 实做项目及教学情境 1907.3.1 数字卫星电视接收 1917.3.2 GPS导航定位 191小结 192思考题与练习题 193第8章 接入网 1948.1 接入网概述 1948.1.1 接入网的概念和特点 1978.1.2 接入网技术综述 2018.2 xDSL技术 2028.2.1 xDSL技术概述 2048.2.2 HDSL技术 2048.2.3 ADSL技术 2058.2.4 VDSL技术 2078.3 光接入网 2078.3.1 光接入网概述 2088.3.2 参考配置和应用类型 2108.3.3 PON技术 2148.4 HFC技术 2148.4.1 HFC网络结构 2168.4.2 双向通信
现代通信技术PPT课件
03 现代通信技术的关键技术
数据传输技术
数据传输技术是现代通信技术的核心，它负责将信息从一个地方传输到另一个地方。
常见的数据传输技术包括有线传输和无线传输。有线传输通过电缆、光纤等物理介 质传输数据，而无线传输则通过电磁波传输数据。
数据传输技术的主要指标包括传输速率、传输质量和传输距离。随着技术的发展， 数据传输速率越来越快，传输质量也越来越高。
详细描述
随着用户数量的增长和通信需求的增加，网络拥堵问题愈发严重，表现为网络延迟、丢包 和数据传输速度下降等。这主要是由于网络设备处理能力的不足和通信信道的有限带宽所 致。
解决方案
采用先进的网络设备和技术，如高速路由器、交换机和光传输设备等，提高网络设备的处 理能力和通信信道的带宽。同时，采用流量整形、拥塞控制和动态路由算法等技术，优化 网络流量，缓解网络拥堵问题。
信号处理技术
信号处理技术是现代通信技术的关键 技术之一，它负责对信号进行加工、 变换和提取信息。
信号处理技术的发展对于提高通信系 统的性能和推动通信技术的进步具有 重要意义。
常见的信号处理技术包括调制解调、 压缩编码、信道均衡等。这些技术能 够提高信号的传输质量和可靠性，减 小噪声和干扰的影响。
通信协议与标准
04 现代通信技术的未来发展
5G通信技术
5G技术概述
5G通信技术是第五代移动通信技术，具有高速率、低时延、 大连接等优势，为物联网、智能家居、自动驾驶等领域提 供了强大的技术支持。
5G技术的应用场景
5G技术在智慧城市、工业自动化、远程医疗、虚拟现实等 领域有着广泛的应用，将极大地推动各行业的数字化转型。
02 现代通信技术的主要类型
有线通信技术
光纤通信
课程学习资料
复用与复接技术1、基本概念（1）多路复用由于传输线路的投资比例占整个通信系统总投资的65%以上，所以提高通信线路利用率、实现多路复用始终是通信工作者研究的课题。
多路复用就是将多路独立的信号在同一个信道中进行互不干扰地传输。
其目的是为了充分利用信道的频带或时间资源，提高信道的利用率。
信号多路复用有两种常用的方法：频分复用和时分复用。
时分复用通常用于数字信号的多路传输，频分复用主要用于模拟信号的多路传输，也可用于数字信号。
除此外还有码分复用、空分复用、极化复用、波分复用等新的复用方法。
（2）复接随着通信网的发展，在数字通信系统中往往有多次复用，把若干低次群合并成高次群的过程称为复接。
反之，将高次群分解成低次群的过程称为分接。
2、频分复用频分复用FDM （Frequency Division Multiplexing ）是指按照频率的不同来复用多路信号的方法。
在FDM 中，信道的带宽被分成多个相互不重叠的频段（子通道），每路信号占据其中一个子通道，并且各路之间必须留有未被使用的频带（防护频带）进行分隔，以防止信号重叠。
在接收端，采用适当的带通滤波器将多路信号分开，从而恢复出所需要的信号。
频分复用是在频域上将各路信号分割开来，但在时域上各路信号是混叠在一起的。
广泛用于长途载波电话系统、立体声调频、电视广播等方面。
由图3-31（见课本）所示的频分复用系统的原理框图可看出，在发送端，首先使各路基带话音信号通过低通滤波器(LPF)，以便限制各路信号的最高频率。
然后，将各路信号调制到不同的载波频率上，使得各路信号搬移到各自的频段范围内，合成后送入信道传输。
在接收端，采用一系列不同中心频率的带通滤波器分离出各路已调信号，它们被解调后即恢复出各路相应的基带信号。
为了防止相邻信号之间产生相互干扰，应合理选择载波频率cn c c f f f ,,21，以使各路已调信号频谱之间留有一定的防护频带。
3、时分复用时分复用TDM （Time Division Multiplexing ）是指多路信号在同一信道中轮流在不同的时间间隙互不干扰地传输。
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