第3版-01电子通信概论
通信原理 第三版
通信原理第三版
通信原理是指在信息传输中所涉及的基本原理和技术。
它包括了信息的产生、编码、调制、传输、解调、解码和接收等过程。
在现代化社会中，通信原理被广泛应用于各个领域，如无线通信、有线通信、数据传输等。
通信原理的基本概念包括信号及其特性、调制与解调技术、编码与解码技术、传输介质以及信道等。
其中，信号是指携带信息的波形或序列，可以分为模拟信号和数字信号两种类型。
调制与解调技术是将信息信号转换为适合传输的信号形式，并在接收端将其还原为原始信息信号的过程。
编码与解码技术是对信息进行编码和解码，以提高传输效率和容错性。
传输介质则是指信息传输所需要的媒介，可以是电磁波、光纤、导线等。
信道则是指信息通过传输介质传输时所经过的路径。
在通信原理中，还存在一些重要的概念和技术，如调幅、调频、调相等调制技术，以及码型、信道编码、纠错编码等编码技术。
这些技术在实际应用中，能够提高信号的传输质量和可靠性。
总之，通信原理是现代通信技术的基础，了解和掌握通信原理，对于理解和应用各类通信技术具有重要的意义。
通信原理第三版
通信原理第三版通信原理是指在通信系统中用来传送信息的基本原理和技术。
它是通信工程专业的一门重要课程，也是电子信息类专业的重要基础课程之一。
通信原理的学习对于理解通信系统的工作原理，掌握通信系统的设计与实现具有重要意义。
通信原理第三版是一本系统全面介绍通信原理的教材，本书内容涵盖了通信原理的基本概念、调制解调技术、信道编码、数字通信系统、无线通信系统等内容。
通过学习本书，读者可以全面了解通信原理的基本概念和技术，掌握通信系统的设计与实现方法，为日后的学习和工作打下坚实的基础。
在通信原理第三版中，我们首先介绍了通信原理的基本概念，包括了信号与系统、模拟信号的调制与解调、数字信号的调制与解调等内容。
通过对基本概念的介绍，读者可以了解通信原理的基本理论知识，为后续内容的学习打下基础。
接着，本书详细介绍了调制解调技术，包括了调制解调的基本原理、调制解调的常用技术、调制解调的性能分析等内容。
通过学习调制解调技术，读者可以了解不同调制解调技术的特点和适用范围，为选择合适的调制解调技术提供参考。
在信道编码部分，本书介绍了信道编码的基本原理、信道编码的常用技术、信道编码的性能分析等内容。
通过学习信道编码，读者可以了解信道编码在通信系统中的重要作用，掌握信道编码的设计与实现方法。
在数字通信系统和无线通信系统部分，本书分别介绍了数字通信系统和无线通信系统的基本原理、系统结构、关键技术等内容。
通过学习数字通信系统和无线通信系统，读者可以了解不同类型通信系统的特点和应用场景，为实际工程项目提供参考。
总的来说，通信原理第三版是一本系统全面介绍通信原理的教材，内容全面、结构严谨、逻辑清晰。
通过学习本书，读者可以全面了解通信原理的基本概念和技术，掌握通信系统的设计与实现方法，为日后的学习和工作打下坚实的基础。
希望读者通过认真学习本书，能够在通信领域取得更大的成就。
移动通信原理 第3版
移动通信原理第3版《移动通信原理第 3 版》在当今数字化的时代，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从简单的语音通话到高速的数据传输，从短信交流到丰富多彩的多媒体应用，移动通信技术的发展日新月异，深刻地改变了我们的生活方式和社会运作模式。
而要深入理解这一神奇的技术，就不得不探讨《移动通信原理第 3 版》中所涵盖的核心内容。
移动通信的基础在于无线信号的传输。
想象一下，当我们对着手机说话时，声音被转换成电信号，然后通过一系列复杂的处理和调制，变成能够在空中传播的无线电磁波。
这些电磁波携带着我们的信息，以光速在空间中传播。
接收端的设备则捕捉到这些电磁波，并通过解调、解码等过程，将其还原成我们能够理解的声音、图像或数据。
在这个过程中，频率和频段的概念至关重要。
不同的移动通信系统会使用特定的频段来传输信号，以避免相互干扰。
就像不同的广播电台在不同的频率上播放节目一样，移动通信也需要为各种服务和应用分配合适的频段。
而且，随着用户数量的不断增加和对通信速度的更高要求，频段资源变得越来越紧张，如何更有效地利用频段成为了一个重要的研究课题。
调制和解调技术是移动通信中的关键环节。
调制就像是给信息穿上一件特殊的“外衣”，让它能够适合在无线信道中传输；解调则是把这件“外衣”脱掉，还原出原始的信息。
常见的调制方式有幅度调制、频率调制和相位调制等，每种方式都有其特点和适用场景。
例如，在一些对信号质量要求较高的场景中，可能会采用更复杂但更精确的调制方式，以提高通信的可靠性和效率。
多址接入技术则是解决多个用户如何同时共享通信资源的问题。
时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）等是常见的多址接入方式。
以 TDMA 为例，它将时间分成一个个时隙，不同的用户在不同的时隙中传输信息，从而实现了多个用户的同时通信。
而 CDMA 则是通过为每个用户分配特定的码序列来区分不同的用户，具有更高的频谱利用率和抗干扰能力。
01概论
引言：历史回顾
• 每一次进步都是在需求的推动下，理论研究、 工程实践相辅相成的。
– 从Maxwell到无线广播与无线通信 – 从傅立叶到频谱的认识和广泛利用 – 从高斯、瑞利、莱斯、多普勒到克服噪声、多径 和快速移动对通信的影响 – 从Nyquist到数字通信 – 从电话的发明到现代程控交换机 – 从Shannon定理到现代调制与编码技术 – 从Winer到现代信号检测与估计 – 从控制论的提出到通信中同步系统的完善
模拟通信模型
信息源 调制器 信道 解调器 受信者
噪声源
模拟通信系统模型
模拟通信接收机示例
550-1650kHz
465kHz
输入 电路
高频 放大器
混频器
中频 放大器
检波器
低频 放大器
本振
1015-2115kHz
f (nT )
数字通信模型
0 0 1 1 0 1 (a) 1 1 0 0 1
t
1 O
数字信 息 PSK 波形
提高 创新
引言：权形，提高带宽利用率， 减少占用带宽资源
• 功率性能
– 改善信噪比需求，提高抗干扰能力、减小 发射功率
• 实现复杂度
– 降低系统的实现复杂度
引言：基础要求
• 前期基本理论课程的要求
– – – – – 高等数学＊＊ 电磁场与微波＊ 概率论与随机过程＊＊＊ 信号与系统＊＊＊ 线性代数＊
通信原理
2005年9月 李红滨
引言
• • • • • • • 通信原理学习什么？ 实际通信中所关注的重要问题 教学思路及基本要求 需求、研究与工程紧密结合的技术 教学计划 参考书 联络方式
引言
• 通信原理学习什么？
《通信原理教程》(第3版)-樊昌信-编著----第四章--PPT课件
*
由 有 为了保持信号量噪比恒定，要求： x x 即要求： dx/dy x 或 dx/dy = kx, 式中 k =常数 由上式解出： 为了求c，将边界条件(当x = 1时，y = 1)，代入上式，得到 k + c =0， 即求出： c = -k， 将c值代入上式，得到 由上式看出，为了保持信号量噪比恒定，在理论上要求压缩特性为对数特性 。 对于电话信号，ITU制定了两种建议，即A压缩律和压缩律，以及相应的近似算法 － 13折线法和15折线法。
*
由抽样信号恢复原信号的方法 ： 从频域看：当fs 2fH时，用一个截止频率为fH的理想低通滤波器就能够从抽样信号中分离出原信号。 从时域中看，当用抽样脉冲序列冲激此理想低通滤波器时，滤波器的输出就是一系列冲激响应之和，如图所示。这些冲激响应之和就构成了原信号。 理想滤波器是不能实现的。实用滤波器的截止边缘不可能做到如此陡峭。所以，实用的抽样频率fs 必须比 2fH 大较多。 例如，典型电话信号的最高频率限制在3400 Hz，而抽样频率采用8000 Hz。
*
4.4 脉冲编码调制 4.4.1脉冲编码调制（PCM）的基本原理 抽样 量化 编码 例：见右图 3.15 3 011 3.96 4 100 方框图：
*
A压缩率 式中，x为压缩器归一化输入电压； y为压缩器归一化输出电压； A为常数，决定压缩程度。 A律中的常数A不同，则压缩曲线的形状不同。它将特别影响小电压时的信号量噪比的大小。在实用中，选择A等于87.6。
*Hale Waihona Puke *求量化噪声功率的平均值Nq ： 式中，sk为信号的抽样值，即s(kT) sq为量化信号值，即sq(kT) f(sk)为信号抽样值sk的概率密度 E表示求统计平均值 M为量化电平数 求信号sk的平均功率 ： 由上两式可以求出平均量化信噪比。
《通信原理》(第3版)教案
通过作业、章节测试等环节观察学生的学习情况和反应。
课程教学小结：
本章讲解了各种常见信道及其特性，恒参信道的基本特性，随参信道的基本特性、频率选择性衰落原理、相关带宽等概念；介绍了分集接收的概念与方法及连续信道容量的含义及计算方法。重点掌握频率选择性衰落原理及相关带宽等概念；连续信道容量的含义及计算方法。
2.掌握常用随机二进制波形序列的功率谱的特点及运用；
3.熟练掌握无码间串扰的传输特性，并会判断系统是否为无码间串扰传输系统；掌握无码间串扰传输条件下码元速率、信道带宽和频带利用率之间的关系；
4.掌握二元确知信号最佳接收的概念。熟练掌握匹配滤波器的特点及传输特性；
5.掌握在加性高斯白噪声信道下基带传输系统的最佳接收机结构，了解其抗噪性能分析方法并掌握其结论；
难点：随机过程的概念与统计描述方法，平稳随机过程的定义与数字特征的计算，平稳随机过程通过线性系统
本章采用课堂多媒体教学和软件工具演示等手段进行理论教学；通过课堂演示实验使学员建立计算机辅助分析能力。
教学反馈（作业、测试、答疑、交流等情况）
通过作业、章节测试等环节观察学生的学习情况和反应。
课程教学小结：
本章主要复习了信号系统和概率论相关知识，学习了随机过程及随机过程通过线性系统，要求重点掌握高斯随机过程的特性和一些结论，如平稳随机过程通过线性系统时，其输出过程也是平稳的；如果输入过程是高斯分布的，则输出随机过程也是高斯分布的。另外掌握输出过程的数学期望、功率谱密度与输入过程的关系
课程考核及教学目标达成情况：
课程考核及教学目标达成情况：
通过课堂提问、作业、章节测试来观察学生的教学目标学习情况
教学反思（存在的主要问题）：
第1章-现代通信技术基础(第3版)-严晓华-清华大学出版社
通信系统的质量评价
注意：在给出码元速率时需说明是何进制的码元。 符号传输速率和信息传输速率可换算；若是二进制码，符号
传输速率则与信息传输速率相等。 若两个系统的传输速率相同，其信道效率有可能不同。信道
效率用单位频带的信息传输速率或符号传输速率来表示，其
用以代表信息的物理量。
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1.1.2 通信系统模型
通信系统模型如图1-1所示。 信息源（信源）
作用：把待传输的消息转换成原始电信号。 发送设备（发送机）
作用：将信源发出的信息变换成适合在信道中传输的信号， 使原始信号（基带信号）适应信道传输特性的要求。
通信系统模型
信道（通路） 作用：在两点之间用于收发的单向或双向通路；在通信中主 要是传递信息的通道，又是传递信号的设施。 分类：有线信道（如明线双绞线、同轴电缆、光纤等） 无线信道（微波通信、卫星通信、无线接入等）
据波长不同可分为中／长波通信、短波通信和微波通信等。
3. 按调制方式分类
基带传输：将未经调制的信号直接在线路上传输。 频带传输（调制传输）：先对信号进行调制后再进行传输。
通信系统的分类
4. 按信道中传输的信号分类
模拟通信 数字通信
5. 按收发者是否运动分类
固定通信 移动通信
内容简介
1.4信息通信技术的应用与发展 1.4.1 ICT技术产业概述 1.4.2 ICT行业发展现状及趋势
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内容简介
1.5 国家通信职业资格制度简介 1.5.1 通信工程师职业资格 1.5.2 通信行业职业（工种）资格 1.5.3 通信专业技术人员职业水平评价
内容简介
Chapter_1-通信电子线路(第3版)-陈启兴-清华大学出版社
300G~3000G 1mm~0.1mm 超极高频（亚毫米波）
2021/3/17
12
1.2通信电子线路的研究对象 （续）
超长波：30kHz以下 超短波：30MHz ~ 1000MHz 微波：1000MHz以上
地面传播
电波传播方式
直线传播
电力层反射传播
线性电路：全部由线性或工作于线性状态的元器件组 成的电路。
作原理; (4)“通信电子线路”课程的主要研究内容和学
习方法。
2021/3/17
3
1.1 无线电信号的传输原理
1864年, 英国物理学家J. C. 麦克斯韦(J. Clerk Maxwell): “电磁场的动力理论” ，得出了电磁场方程，并从理论上 证明了电磁波的存在。
1887年，德国物理学家H. 赫兹(H. Hertz)在实验中证实 了电磁波的客观存在。这个著名的赫兹实验证明了麦克斯 韦理论的正确性。
器件的规律进行分析。
2021/3/17
14
1.2 通信电子线路的研究对象 （续）
非线性电路的基本特点： 1 频率分量有增减，或者比例关系有变化； 2 不能用叠加原理； 3 工作信号幅度比较小，工作点取得合适时，可以
近似按线性电路来分析。
2021/3/17
15
10
1.2通信电子线路的研究对象
研究对象: 通信系统发送设备和接收设备中的各种完成 高频信号处理电路的功能、原理和组成。
本课程研究的大部分电路都是非线性电路。
2021/3/17
11
1.2通信电子线路的研究对象 （续）
频率范围(Hz)
波长(m)
3k~30k 30k~300k
《通信原理》(第3版)课件CH1
◼ 1.1 通信的基本概念
◼ 1.2 通信系统模型
◼ 1.2.1 通信系统一般模型 ◼ 1.2.2 模拟通信系统模型 ◼ 1.2.3 数字系统模型 ◼ 1.2.4 数字通信的特点
◼ 1.3 通信系统分类与通信方式
◼ 1.4 信息及其度量
◼ 1.5 通信系统的性能指标
2020/11/24
12
1.2.1 通信系统一般模型
2
第1章 绪论
◼ 1.1 通信的基本概念 ◼ 1.2 通信系统模型 ◼ 1.3 通信系统分类与通信方式 ◼ 1.4 信息及其度量 ◼ 1.5 通信系统的性能指标
2020/11/24
3
第1章 绪论
◼ 1.1 通信的基本概念
◼ 1.1.1 通信的发展
◼ 1.1.2 消息、信息与信号
◼ 1.2 通信系统模型
滤波器
判决器
cp
位定时 提取电路
码元 再生器
输出
a' k
16
1.2.4 数字通信的特点
◼ 优点：
（1）抗干扰能力强；
接收端不是以精确还原被传输的波形为目的，而是从受到噪 声干扰的信号中判断出发送的是哪一个波形为目的。
（2）传输差错可控； （3）易于与各种数字终端接口，用现代计算机
技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从 而形成智能网； （4）易于集成化，从而使通信设备微型化； （5）易于加密处理，且保密强度高；
第1章 绪论
◼ 教学目标：建立通信系统基本概念和掌握基 本原理。从模块级、系统级的层次上，掌握 数字通信系统的基本理论、对数字通信系统 进行分析和设计的基本方法（包括运用通信 理论和计算机进行分析和设计）
◼ 研究对象：是一门介绍信息传输基本原理 （理论和技术）的课程。它的研究对象是通 信系统。
通信原理教程(第三版)课后思考题答案【打印版】
通信原理思考题复习1.1 消息和信息有什么区别？信息和信号有什么区别？答：消息是信息的形式，信息是消息中包含的有效内容，信号是信息的载体。
1.2 什么是模拟信号，什么是数字信号？答：取值连续的信号是模拟信号，取值离散的信号是数字信号。
1.3 数字通信有何优点？答：质量好，便于差错控制和保密编码，便于存储和处理，易集成，信道利用率高信噪比高。
1.4 信息量的定义是什么？信息量的单位是什么？答：设消息x的概率为P(x),其信息量I(x)=-logap(x),.当a=2时，信息量单位为比特（bit)，当a=e时。
信息量单位为奈特（nat)，当a=10时，信息量单位为哈特莱。
1.5 按照占用频带区分，信号可以分为哪几种? 答：基带信号和带通信号。
1.6信源编码的目的是什么？信道编码的目的是什么？答：信源编码的目的是提高信号表示的有效性。
信道编码的目的是提高信号传输的可靠性。
1.7 何谓调制？调制的目的是什么？答：对信号进行调整就是调节。
调制的目的是使经过调制的信号适合信道的传输特性。
1.8 数字通信系统有哪些性能指标？答：主要有传输速率、错误率、频带利用率和能量利用率。
1.9 信道有哪些传输特性？答：噪声特性、频率特性、线性特性和时变特性等。
1.10无线信道和有线信道的种类各有哪些？答：无线信道的种类是按电磁波的频率划分的，主要分为无线电波，微波和光波。
有线信道主要有三类，即明线，对称电缆和同轴电缆，还有传输光信号的光纤。
1.11信道模型有哪几种？答：调制信道模型和编码信道模型。
1.12什么是调制信道？什么是编码信道？答：将发送端的调制器输出至接收端调制器输入端之间的部分称之为调制信道。
而将编码器输出端至解码器输入端之间的部分称之为编码信道。
1.13 何谓多径效应？答：信号经过多条路径到达接收端，而且每条路径的时延和衰减不尽相同，造成接收端的信号幅度和随机变化，这一现象称为多径效应。
1.14 电磁波有哪几种传播方式？答：电磁波有地波传播、天波传播和视线传播三种传播方式。
通信原理第三版
通信原理第三版
通信原理是指通过信号的传输和处理，实现信息传递的一系列原理和技术。
通信原理中的一个核心概念是信号。
信号可以是可感知的各种物理量，例如声音、光、电压等。
为了在传输中保持信号的准确性和可靠性，需要对信号进行调制和解调。
调制是指将信息信号转换为适合传输的信号形式。
常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
调制后的信号经过传输介质，如电缆、光纤或无线
电波，传输到接收端。
解调是指将传输中的调制信号还原为原始的信息信号。
解调的过程与调制相反，可使用滤波、解调电路或数字信号处理技术等方法。
在通信过程中，会遇到信号的衰减和失真问题。
衰减是指信号在传输过程中逐渐减弱，可通过调整信号的增益或使用放大器来补偿。
失真是指信号在传输过程中形状发生改变，可通过均衡器、滤波器或预编码等技术来抑制或校正。
为了实现高效的通信，还需要考虑如何合理利用信道资源。
多路复用技术可以将多个通信信号同时传输在同一信道上，从而提高信道利用率。
常见的多路复用方式有时分复用（TDM）、频分复用（FDM）和码分复用（CDM）等。
除了上述基本原理和技术外，通信原理还涉及信息编码、差错控制、调制解调器、基带信号处理等方面。
这些技术与通信系统的性能、容量和可靠性密切相关。
总之，通信原理是实现信息传递的基础，通过调制、传输、解调等核心技术，实现信号的准确传输，并利用多路复用等技术提高通信效率，以满足人们对通信的需求。
现代通信原理与技术第三版课后_思考题答案
现代通信原理与技术第三版课后_思考题答案-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第一章1.1 以无线广播和电视为例，说明图 1-1 模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。
收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波1.2 何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。
他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的。
1.3 何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化；5. 设备便于集成化、微机化。
数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。
设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；6. 便于构成综合数字网和综合业务数字网。
采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。
另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。
一路模拟电话的频带为 4KHZ 带宽，一路数字电话约占64KHZ。
电子通信系统原理第三版教学设计
电子通信系统原理第三版教学设计引言电子通信系统是信息时代不可或缺的基础设施，对于电子信息工程、通信工程等专业的学生而言，掌握通信系统的理论和实践技能具有重要意义。
而本文主要介绍电子通信系统原理第三版这一教材的教学设计，包括课程目标、教学内容、教学方法及评价方式等方面的详细说明。
课程目标本课程旨在让学生全面了解电子通信系统的基本原理、信号传输与调制技术、数字通信与带通调制技术等知识，具体目标如下：1.掌握通信系统的基本原理及其实现方式；2.熟练掌握模拟信号传输与调制技术；3.掌握数字通信与带通调制技术的基本概念及其应用；4.具备分析和设计常见的电子通信系统的基本能力；5.培养学生的团队合作精神、综合分析和解决问题的能力；教学内容本课程按照电子通信系统原理第三版一书的内容，分为以下十个主要章节：1.信号与系统2.单摆与Harmonic Oscillation3.Modulation Principles4.Amplitude Modulation Systems5.Amplitude Modulation: Performance and Circuits6.Angle Modulation Systems7.Angle Modulation: Performance and Circuits8.Noise in Analog Modulation Systems9.Baseband Pulse Transmission10.Digital Pulse Modulation教学方法本课程采用理论教学与实践操作相结合的教学方法，在教学过程中将注重培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
1.理论教学：讲授与学生课本内容，讲解本章节重点和难点，以及涉及到的基本概念和理论知识；2.实验操作：针对某些重要实验或实例进行操作演示，以帮助学生更好地理解知识点，并巩固实践操作能力；3.课堂讨论：引导学生对课程中出现的问题进行思考和探讨，培养学生的分析和解决问题的能力；4.课程设计：要求学生进行小组合作设计设计某种通信系统的模拟或数字模拟实现方案，促进团队合作精神、综合分析和解决问题的能力的培养。
电子通信系统原理第三版课程设计
电子通信系统原理第三版课程设计一、课程设计目的本课程设计旨在通过对电子通信系统的原理研究，让学生掌握相关知识和技能，以便能够在电子通信领域中工作。
二、学习内容1. 课程设计主题本次课程设计的主题是设计一种基于信号处理技术的音频传输系统。
2. 学习目标本次课程设计的学习目标包括:•了解音频信号处理的基本原理；•掌握音频信号采集、转换和处理的技术；•学会设计一种高质量的音频传输系统。
3. 学习内容本次课程设计的学习内容包括以下方面：•音频信号的特点和处理原理；•音频采集和转换技术；•音频信号的数字化处理技术；•音频传输系统的设计。
三、课程设计任务1. 音频采集和处理任务要求设计一个音频采集和处理系统。
任务描述•选用一款高灵敏度的麦克风进行音频采集；•利用AD转换器将模拟信号转换为数字信号；•对采集到的音频信号进行处理，包括滤波、降噪、增益控制等。
实验设备•音频采集卡；•麦克风；•信号滤波器；•信号处理器。
任务评估•音频信号质量；•采集和处理效果。
2. 数字音频处理任务要求设计一个基于DSP的数字音频处理系统。
任务描述•利用DSP对音频信号进行滤波、降噪、增益控制等处理；•设计一个合适的界面，方便用户对音频进行处理。
实验设备•DSP开发板；•数字音频处理软件。
任务评估•实时性；•处理效果。
3. 音频传输系统任务要求设计一个高质量的音频传输系统。
任务描述•采用数字通信技术传输音频信号；•考虑传输带宽、延迟和误码等因素。
实验设备•数字音频处理器；•数字音频编解码器；•无线或有线模块。
任务评估•传输质量；•实现难度。
四、实验过程1. 确定主题本次课程设计的主题是设计一种基于信号处理技术的音频传输系统。
2. 音频采集和处理2.1 音频采集选用麦克风进行音频采集，采集到的模拟信号通过音频采集卡转换为数字信号。
2.2 音频处理采集到的数字信号经过滤波、降噪、增益控制等处理。
3. DSP处理利用DSP对音频信号进行数字化处理。
《通信原理》(第3版)课件CH6
P2FSK ( f
)=
1 4Ps1(源自f+f1) + Ps1 ( f
−
f1
)
+
1 4
Ps2
(
f
+
f2 ) + Ps2 ( f
−
f2 )
P=1/2
P2FSK (
f
)
=
Tb
16
sin ( (f
f + f1)Tb + f1)Tb
2
+
sin ( f − f1)Tb ( f − f1)Tb
2
+
Tb
16
6.2 二进制数字调制原理
◼ 6.2.1 2ASK（Amplitude shift-keying) ◼ 6.2.2 2FSK(Frequency shift-keying) ◼ 6.2.3 2PSK(Phase shift-keying)
6.2.1 二进制振幅键控（2ASK）
s(t)
1
0
1
1
0
0
6.2.3 2PSK：功率谱
P2PSK ( f )
0
解决方法：二进制差分相位键控（2DPSK） differential
6.2.3 2PSK：2DPSK定义
（前后相邻码元相位差）=
0，
，
表示数字信息“0” 表示数字信息“1”
相对移相：以前后相邻 码元的载波相位的相对 变化来表示数字信息的
绝对码an与相对码bn间的关系为： bk=akbk−1
ak=bkbk−1
2
条件：1、0等概
P2ASK (
f
)
= Tb 16
sin ( (f
第一章 电子通信概论
1.3 通信系统的组成 ——数字通信系统模型
在发送端把模拟基带信号通过ADC变换成离散的数字脉 冲信号 编码处理:为提高数字信号的传输效果，增强抗干扰能 力和便于计算机处理 加密处理:为了使通信具有保密性 经过这些处理以后就形成了数字基带信号m(t)，就可以 送入调制器中进行调制了
7
1.1
引言
60年代末期仙童公司销售部主任桑德斯带 领七名员工创建AMD公司。诺伊斯，摩尔 带着葛罗夫创办了赫赫有名的Intel公司 硅谷大约70家半导体公司的半数，是仙童 公司的直接或间接后裔。在仙童公司供职 是进入遍布于硅谷各地的半导体业的途径。 1969年在森尼维尔举行的一次半导体工程 师大会上， 400位与会者中，未曾在仙童公 司工作过的还不到24人。
天线
带通滤 波器
低噪声 放大器
混频器
低通滤波器+ 中频放大器
AD采样
基带信 号处理
射频接收前端
19
1.3.3
通信方式
单工通信：指消息只能单 方向进行传输的工作方式。 半双工通信：指通信双方 都能收发消息，但不能同 时进行收和发的工作方式。 全双工通信：通信双方可 同时进行双向传输消息的 工作方式。
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1.2 通信频率的分配
波段名称 甚长波 超长波 长波 中波 短波 波长 1000-100km 100-10km 10-1km 1000~200m 200-10m 频段 0.3-3kHz 3-30kHz 30-300kHz 0.3-1.5MHz 1.5-30MHz
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1.2 通信频率的分配
波段名称 超短波 微波 米波 分米波 厘米波 毫米波 亚毫米波 长波长 短波长 波长 10-1m 100-10cm 10-1cm 10-1mm 1-0.1mm 1.25-1.6um 0.8-0.9um 频段 30-300MHz 0.3-3GHz 3-30GHz 30-300GHz 300-3000GHz
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2016年5月19日星期四
通信——是将信息（消息）由一个地方传向另一个 地方（或多个地方），现代通信通常都是采用电信号来完 成这一传递过程。现代通信实质上就是电子通信，即电通 信，以下简称为通信。 通信中所传递的消息有各种不同的形式，例如：语 音、音乐、图像、文字、数据、符号等等。
根据所传递消息的不同现代通信业务可分为：电话、 传真、电报、可视电话、数据传输等等，而从广义的角度 来看，则广播、电视、雷达、导航、遥控、遥测等也属于 通信范畴。
红外 可见光 1013 1014 1015
紫外 1016
图1．2．1 电信号的频谱图 表示了全部电信号的频谱，和各种通信业务所使用频率的大约位置
第1章 电子通信概论 1．2 通信频率的分配
2016年5月19日星期四
波长与频率、速度之间的关系的数字表达式为：
c f
式中λ为波长，单位为米（m）；c为光速，c= 3×108m/s；
1873年麦克斯韦（James C. Maxwell）发表了电磁辐 射理论，为无线电通信奠定了理论基础。 1894年马可尼（Guglielmo Marconi）试验无线电通 信获得成功，从而开辟了无线电通信的广阔发展道路。 1904年开始出现真空管电子器件，从而使通信设备有 了飞速的发展，相继出现有较高水平的有线通信和长波、中 波及短波一类的较高水平的无线电通信。
f为频率，单位为赫兹（Hz）。
第1章 电子通信概论
频带号 频率范围 名称
2016年5月19日星期四
2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
30Hz~300Hz
0.3kHz~3kHz 3kHz~30kHz 30kHz~300kHz 0.3MHz~3MHz 3MHz~30MHz 30MHz~300MHz 300MHz~3GHz 3GHz~30GHz 30GHz~300GHz 0.3THz~3THz 3THz~30THz 30THz~300THz 0.3PHz~3PHz 3PHz~30PHz 30PHz~300PHz 0.3EHz~3EHz 3EHz~30EHz
无线通信——利用无线电磁波作为信息载体的通信方 式，所利用的通信频道通常在30MHZ到30GMHZ这个宽广的频 率范围内（且不包含2～30MHZ的短波无线通信）。 由于无线通信的快速发展，就要求设计出工作频率高 的、稳定可靠的滤波器、低噪声放大器LNA、混频器、射频功 率放大器RFPA、射频振荡器（包括频率合成器）、调制解调 器等通信电路和通信集成电路。 通常这些电路的工作频率都高于1GHZ以上，在这样高 的工作频率下设计通信电路和通信集成电路时，必须考虑低频 电路中没有遇到的一系列高频问题。
2016年5月19日星期四
极低频段(Extremely low frequencies，简称ELF)是 30Hz~300Hz范围内的信号，包含工业交流电50Hz(国际为60Hz) 和低频遥测信号，以及海洋声纳信号等。 话音频率(Voice frequencies，简称VF)是300Hz到3000Hz范 围内的电信号，包含人类语音频率，标准电话信道带宽为 300Hz~3KHz，通称话音频率。 甚低频段(Very low frequencies，简称VLF)是3KHz~30KHz 范围内的信号，它包含人类听觉范围的高端。VLF用于某些特 殊的政府或军事系统通信，以及海军潜艇通信、导航等。 低频段（Low frequencies，简称LF）是30KHz～300KHz 范围内的信号，主要用于船舶导航和航空导航，以及电力通信 等。 中频段（Medium frequencies，简称MF）是300KHz～ 3MHz范围内的信号，主要用于商业AM广播 (535KHz~1605KHz)。
第1章 电子通信概论 1．1 引言
2016年5月19日星期四
1837年摩尔斯（Samuel Morse）利用电磁感应在一 个简单的、由一根金属长线构成的简易收发机之间以点、划 和空格形式传递信息的装置，作为第一个电子通信系统。
1876年贝尔（Alexander Graham Bell）和华迪生 （Thomas A Watson）发明的电话机。这就是以金属导线为(极低频)
VF(话音频率) VLF(甚低频) LF(低频) MF(中频) HF(高频) VHF(甚高频) UHF(特高频) SHF(超高频) EHF(极高频) 红外光 红外光 红外光 可见光 紫外光 X射线 伽马射线 宇宙射线
表1．2．1 CCIR波段名称
第1章 电子通信概论 1．2 通信频率的分配
第1章 电子通信概论
《通信电子线路》
(第三版)
顾宝良 编著
第1章 电子通信概论 1． 1 1．2 1． 3 1．4 1． 5 1． 6 1． 7 引言 通信频率的分配 通信系统的组成 调制解调的提出 噪声系数与接收灵敏度 非线性失真与干扰 信号的选频滤波器
2016年5月19日星期四
第1章 电子通信概论 1．1 引言
第1章 电子通信概论 1．2 通信频率的分配
2016年5月19日星期四
电信号的频率是一个周期性运动，例如电压或电流的正 弦波，在一个给定的时间内出现的次数就是频率的定义。波形 的每一个完整的交替为一个周期，所以频率就是每秒钟内的周 期数，频率的基本单位是赫兹（Hz）。
光纤频带 超声频 次声频 100 101 102 声频 103 104 105 AM 无线电 106 107 射频频带 地面微波 TV 卫星和雷达 FM 108 109 1010 1011 频率（Hz） 1012 伽马 x射线 射线 1017 1018 1019 1020 1021 宇宙 射线 1022
第1章 电子通信概论 1．1 引言
2016年5月19日星期四
1920年出现无线电广播，1930年出现无线电视（TV）。 20世纪30年代后出现半导体器件（1947年贝尔实验室 发明了第一只晶体管）。 1958年德州仪器公司发明了第一块集成电路），从而 使通信设备的发展又踏上一个新的里程碑。半导体技术的发展 对通信技术的迅速发展起了决定性的作用。 1955年皮尔斯提出了利用人造卫星实现全球通信的设 想，1957年前苏联发射第一颗人造地球卫星Sputnik I。 1960年美国用ATLAS卫星首次实现了卫星广播，从而 开辟了卫星通信的新领域。
第1章 电子通信概论 1．1 引言
2016年5月19日星期四
20世纪60、70年代又出现了“光纤通信”和“计算机 通信”。
1980年出现了移动通信，1990年出现了全球定位GPS 系统，从而使通信更加快速，内容更加丰富。
第1章 电子通信概论 1．1 引言
2016年5月19日星期四
有线通信——电信号通过导线、电缆线、光缆线（光纤 通信）等有线媒体传递信息的。