现代通信原理(10-1)
现代通信原理课件
1
数字通信原理
更适合处理大量数据和占用宽带信息。
模拟通信原理
2
适合处理具有模拟信号特点的信息。
3
数字和模拟通信原理结合
数字信号可以随时转换成模拟信号，反 之亦然，两者可以结合使用。
现代通信原理的应用领域
关键领域：
移动通信领域
包括GSM、CDMA、WCDMA、 LTE等技术。
卫星通信领域
包括地球同步卫星、低轨卫星、 导航卫星等。
总结和回顾
定义和重要性
通信原理是人类用来交流信息 的基本方式，是现代社会不可 或缺的基础设施。
区别
现代通信原理基于数字信号， 具有抗干扰能力更强、信息容 量更大、效率更高的优点。
未来发展
5G技术的应用、人工智能、物 联网等技术的发展将对现代通 信原理产生重要影响。
传统通信原理
基于模拟信号的传输，受环境干扰大、信息容量有 限。
现代通信原理
基于数字信号的传输，抗干扰能力强，信息容量更 大，效率更高。
现代通信原理的基本原理和概念
关键概念：
1 数字信号
离散化、编码、调制。
2 信道编码
纠错码、压缩码、调和码。
3 调制与解调
带通宽度、调制深度、载波相位、解调算法。
数字通信原理与模拟通信原理的对比
现代通信原理课件
本课程将帮助你了解通信原理的演变、现代通信原理的基本原理和应用领域 以及未来发展趋势。
通信原理的定义和重要性
Definition
通信原理是人类用来交流信息的基本方式，是 现代社会不可或缺的和掌握通信原理可以在信息时代中获得竞 争优势。
传统的通信原理和现代通信原理的区别
光通信领域
包括光纤通信、激光通信等技术。
现代通信原理简介及其重要性
现代通信原理简介及其重要性在当今社会，通信已成为我们日常生活不可或缺的一部分。
无论是文字沟通，语音通话，还是视频聊天，通信技术的发展使得人们可以跨越时空进行实时互动。
而现代通信的基础正是建立在通信原理之上。
本文将简要介绍现代通信原理，并探讨其重要性。
一、现代通信原理的基本概念1.1 通信原理的定义通信原理是指将信息从发送方传递到接收方的方法和规则。
通过信号的传输和解码，信息可以在发送方和接收方之间进行交流。
1.2 信号的传输方式现代通信系统主要采用模拟信号和数字信号两种传输方式。
模拟信号通过连续的波形来传输信息，而数字信号则将信号离散化为数字形式进行传输。
1.3 编码和解码方式为了保证信息的准确传输，通信系统将信息通过编码方式转换为特定的信号，接收方则通过相应的解码方式将信号转换为原始信息。
二、现代通信原理的基本原理2.1 信号传输原理通信系统中，信息通过信号进行传输。
信号可以是电磁波（如无线通信），也可以是电流（如电话通信）。
信号的传输需要经过调制、放大和传递等环节，以保证信息的传输质量。
2.2 信道和噪声通信中经常面临的一个问题是信噪比，即信号与噪声的比值。
信号的传输过程中会受到各种噪声的干扰，因此通信系统需要采取相应的技术手段来对抗噪声，提高信噪比。
2.3 多路复用技术为了提高通信系统的效率，多路复用技术被广泛应用。
通过将多个信号复用在同一信道上，可以实现多个通信线路的同时传输，从而提高通信系统的带宽利用率。
三、现代通信原理的重要性3.1 促进信息交流和人类社会的发展现代通信原理的发展使得信息可以以更加高效和快速的方式传递，促进了人类社会的发展和进步。
信息交流的畅通无阻，加快了科技进步、经济发展和文化交流的速度。
3.2 提高通信效率和品质通信原理的应用可以大大提高通信效率和品质。
比如，在数字通信中，通过数字编码和解码的方式，可以准确地传输信息，减少了误差和失真的可能性，从而提高了通信质量。
现代通信原理知识点总结
现代通信原理知识点总结一、通信原理概述通信原理是指在通信系统中传递信息所需的基本原理和技术。
通信原理是现代通信技术的基础，它主要包括信息的产生、传输和接收三个基本环节。
通信原理在信息传输的各个环节中起着决定性的作用，它是信息通信技术发展的基石。
二、信息的产生信息的产生是指信息的生成和获取过程。
在通信系统中，信息的产生是系统中最早的一个环节。
根据信息的性质和来源，信息的产生可以分为模拟信息和数字信息两种。
1. 模拟信息模拟信息是指连续变化的信号，如声音信号、视频信号等。
模拟信息是人类日常生活中产生的大部分信息。
2. 数字信息数字信息是指以数字形式表示的信息，它是通过对模拟信息进行采样和量化得到的。
数字信息可以更方便地进行传输和处理。
在信息产生的过程中，还需要考虑信息的编码和压缩等技术，以便更高效地进行信息传输和处理。
三、信息的传输信息的传输是指信息在通信系统中的传递过程。
信息的传输是通信系统中最核心的一个环节，它包括信号传输、信道编码、数字调制等一系列技术。
1. 信号传输信号传输是指将信息转化为能够在通信系统中传输的信号。
在通信系统中，信号传输可以分为基带信号传输和带通信号传输两种。
（1）基带信号传输基带信号是指未经调制的信号，如数字信号和模拟信号。
在通信系统中，基带信号需要经过调制才能进行传输。
（2）带通信号传输带通信号是指经过调制得到的信号，如调幅信号、调频信号、调相信号等。
带通信号可以更有效地进行传输，能够在频谱中占用更小的带宽。
2. 信道编码信道编码是指对信息进行编码，以便在传输过程中提高抗干扰能力和纠错能力。
常见的信道编码技术包括卷积码、纠错码等。
3. 数字调制数字调制是指将数字信号转化为模拟信号的过程，以便进行传输。
常见的数字调制技术包括调幅调制、调频调制、调相调制等。
在信息的传输过程中，还需要考虑传输介质、传输速率、传输距离等因素，以保证信息能够在通信系统中正常传输。
四、信息的接收信息的接收是指接收端对传输过来的信息进行解调和解码的过程。
现代通信原理的内容是啥
现代通信原理的内容是啥
现代通信原理的内容包括以下几个方面：
1. 信号与频谱分析：包括信号的表示与描述、信号的频谱分析等，用来分析信号的特性和频率成分。
2. 模拟调制与解调：包括模拟信号的调制和解调技术，如调幅、调频、调相等，用来将模拟信号转换为适合传输的模拟信号。
3. 数字调制与解调：包括数字信号的调制和解调技术，如ASK、FSK、PSK等，用来将数字信号转换为适合传输的数字信号。
4. 传输信道和传输损耗：包括传输媒介（如光纤、电缆、空气等）对信号的传输特性以及传输损耗的分析和计算。
5. 复用与多路复用技术：包括时分复用、频分复用、码分复用等技术，用来提高信道利用率，实现多个用户共享同一条信道。
6. 误码与纠错：包括编码和纠错码技术，用来提高数据传输的可靠性，减小传输过程中的误码率。
7. 信噪比与干扰：包括信号与噪声的关系及对信号传输的影响，还包括干扰的
分类和抑制方法。
8. 数字通信系统设计与实现：包括数字通信系统的设计流程、关键技术等，以及数字通信系统的各种应用和实现。
总之，现代通信原理的内容涵盖了信号处理、调制解调、传输损耗分析、复用技术、编码纠错、干扰抑制等方面，旨在提高通信系统的传输性能和可靠性。
现代通信原理答案(_罗新民)
解：（1）对二进制，
（2）对十六进制，
1-17一个多进制数字通信系统每隔0.8 ms向信道发送16种可能取的电平值中的一个。试问：
每个电平值所对应的比特数是多少？
符号率（波特）为多少？
比特率为多少？
解题思路： 考查信息量的定义； 、 分别考查传码率和传信率的定义。
解题思路：仍然考查的是对 的理解。
解：信源平均信息量为
由 可以得到
所以，至少应以0.603符号/秒的速率发送数字，才能达到2比特/秒的信息速率。
1-9 假设计算机的终端键盘上有110个字符，每个字符用二进制码元来表示。问每个字符需要用几位二进制码元来表示？
在一条带宽为300Hz，信噪比（SNR）为20dB的电话线路上，能以多快的速度（字符/秒）发送字符？
阶越函数 ：
( 为符号函数， )
指数函数 ：
复指数函数 ：
2-3证明一个偶周期性函数的指数傅立叶级数的系数是实数，而一个奇周期函数的指数傅立叶级数的系数是虚数。
解题思路：题目所要证明的奇、偶函数均指实函数。对于复函数 ，如果它满足 ，称其为共轭对称函数。当 是实函数时，它就是偶函数。同样，对于复函数 ，如果它满足 ，称其为共轭反对称函数。当 是实函数时，它就是奇函数。因此可以运用偶函数和奇函数的上述共轭对称性质和共轭反对称性质证明。
解题思路：考查平均信息量及信息量叠加的概念。每个符号有四种等概电平可能，因此先用 计算其平均信息量。整个消息的总信息量是12个符号的各自平均信息量（相等）的和。
解：（1） ， 。
每个符号的平均信息量为 比特/符号，则由12个符号组成的一组消息的信息量为
（2）每秒传输10组消息，则一分钟传输10×60组信息，因此信息传输速率为10×60×24比特/分钟＝14400比特/分钟
现代通信原理
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2020/11/23
现代通信原理
•例：试求功率信号为周期性信号时的功率谱密度 •解：取截短周期T=NT0
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•周期信号的功率与信号谱 •的关系。
2020/11/23
现代通信原理
•周期信号的功率谱是离散谱。
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现代通信原理
四.自相关函数
•1. 能量信号
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现代通信原理
3rew
演ห้องสมุดไป่ตู้完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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现代通信原理
•2.频域：
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现代通信原理
•2.理想低通滤波器
•理想高通滤波器(High-pass Filter,HPF) •理想带通滤波器(Band-pass Filter,BPF) •理想低通滤波器(Low-pass Filter,LPF)
计者们所追求的目标和面临的挑战。
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现代通信原理
单元学习提纲
• （1）离散信源和连续信源的统计描述； • （2）离散信源的信息量、条件信息量、互信
息量和平均信息量（熵）的定义和物理意义； • （3） 连续信源的平均信息量、平均互信息量
的定义和物理意义； • （4） 信息量的单位——比特，比特率与波特
现代通信原理
•2. 功率谱密度
•功率信号：信号在- ∞＜t ＜+ ∞内存在，
现代通信原理
现代通信原理是指在现代通信系统中，用于传输数据的基本原理。
它包括信号传输、多媒体传输、无线电波传播、数字信号处理以及其他相关的技术。
1. 信号传输：是将一个或多个物理量（如声音、光或电流）转化为一定频率的电子波形来进行数字或者模拟信号的传输。
2. 多媒体传输：是将图片、音频和文本文件进行分割并利用不同协议进行分布式存储和交互式使用。
3. 无线电波传播：是将时间上相关的数字或者话音信号通过无线方式在大气中广泛地扩散出去。
它能够覆盖很大的区域而不必使用对应的导体材料作为中间介质。
4. 数字信号处理：是将一个或者多通道声频/话香/图片/文本/办公文件之间进行格式之间的相互装换而影像函数应由此而生出来。
现代通信原理(罗新民)第十章+差错控制编码习题答案
第十章 差错控制编码图见附图：10 ①、19、2010-1 请说明随机信道、突发信道、混合信道各自的特点。
答：随机信道的特点是错码的出现是随机的。
且错码之间是统计独立的。
突发信道的特点是错码集中成串出现。
混合信道的特点是既存在随机错码又存在突发错码。
10-2 请说明差错控制方式的目的是什么？常用的差错控制方式有哪些？答：差错控制方式的目的是在数字通信过程中发现（检测）错误，并采取措施纠正，把差错限制在所允许的尽可能小的范围内。
常用的差错控制方式包括：ARQ 、反馈校验、FEC 、HEC 。
10-3请说明ARQ 方式有哪几种？答：停止等待ARQ 、连续ARQ 、选择重发ARQ 。
10-4 已知线性分组码的八个码字为：000000，001110，010101， 011011，100011，101101，110110，111000，求该码组的最小码距。
解：线性分组码的最小码距等于码的最小码重，故30=d。
10-5 上题给出的码组若用于检错，能检出几位错码？若用于纠错， 能纠几位错？若同时用于纠错，检错如何？ 答：1230+≥=d ，故可检出2个错。
11230+⨯≥=d ，故可纠正1个错。
11130++≥=d ，（1≥1）故纠检结合时可检1个错同时纠正1个错。
10-6 若两个重复码字0000，1111，纠检错能力如何？解：d=4,故可检出3个错，纠正1个错，可同时检出2个错、纠正1个错。
10-7 写出k=1，n=5时重复码的一致检验矩阵[H]及生成矩阵[G]，并 讨论它的纠、检错能力。
解：①n=5,k=1,r=4。
设码字为01234|c c c c c ,只取11111或00000，0123c c c c为监督码元。
则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧====4414243c c c c c c c c⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⊕=⊕=⊕=⊕000040414243cc c c c c c c⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡00001|10000|10010|10100|110001234c c c c c故⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⨯1000110010101001100054H，[]111141==⨯TPQ。
现代通信原理解析
现代通信原理解析现代通信原理是指在现代通信系统中所采用的通信技术和原理。
它是通过将信号转化为电磁波在空间中传播，利用电磁波的传输特性进行信息交流的一种方式。
现代通信原理的实现涉及多个方面，包括信号处理、调制解调、编码解码、多路复用、传输介质、信道编码等。
首先，现代通信原理中的关键环节是信号处理。
信号处理是指通过数字技术对原始信号进行采样、量化、编码和解码等一系列处理过程。
在现代通信系统中，信号通常以数字信号形式存在，通过对信号的数字化处理，可以增加抗噪性、提高传输效率和减小误码率。
其次，调制解调是现代通信原理中的核心内容之一、调制是将数字信号转换为模拟信号，以便通过电磁波进行传输。
调制技术的选择需要考虑传输介质、带宽利用率、抗噪声能力等因素。
常见的调制方式包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)等。
解调是将接收到的模拟信号转换为数字信号，使之可以进行后续处理。
编码解码是现代通信原理中的另一个重要环节。
编码是将数字信号转换为数字码，以便进行传输和存储。
编码技术可以提高传输效率、增加系统容量和减少误码率。
常见的编码方式有哈夫曼编码、差分编码、香农编码等。
解码是将编码后的数字码还原为原始信号，以便进行进一步的分析和处理。
另外，多路复用是现代通信原理中实现多用户同时通信的重要技术。
多路复用技术可以将多个信号合并为一个信号进行传输，以提高信道利用率。
常见的多路复用技术有频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)和码分多路复用(CDM)等。
传输介质是现代通信原理中的一个重要问题。
传输介质的选择需要考虑信号传输的距离、速率、可靠性等因素。
常见的传输介质有电缆、光纤、无线电波等。
电缆传输速率较低，但信号可靠性较高。
光纤传输速率快且信号传输距离较远，但成本较高。
无线电波传输无需布线，但受限于频谱资源。
最后，信道编码是现代通信原理中的一项重要技术。
信道编码可以增加信号传输过程中的可靠性，减小误码率。
现代通信原理教程10章部分习题解答
10.1 已知码集合中有8个码组为（000000）、（001110）、（010101）、（011011）、（100011）、（101101）、（110110）、（111000），求该码集合的最小码距。
解 因为该码集合中包含全零码组（000000），所以对于线性分组码，最小码距等于除全零码外的码组的最小重量，即3min =d 。
10.2 上题给出的码集合若用于检错，能检出几位错码？若用于纠错，能纠正几位错码？若同时用于检错与纠错，问纠错、检错的能力如何？解 只用于检错时，由条件：最小码距1min +≥e d ，求出2=e ，即能检出2位错码。
只用于纠错时，由12min +≥t d ，可得1=t ，既能纠正1位错码。
同时用于检错与纠错，且3min =d 时，无法满足下列条件⎩⎨⎧>++≥te e t d 1m i n故该码不能同时用于检错与纠错。
10.4 已知(7,3)码的生成矩阵为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=001110101001111001110G列出所有许用码组，并求监督矩阵。
解 分别将信息段（000）、（001）、（010）、（011）、（100）、（101）、（110）和（111）代入式A =m G ，得到许用码组如下 0000000 0011101 0100111 0111010 1001110 1010011 1101001 1110100生成矩阵G 为典型阵，有⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=110101111110Q 所以⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡==011110111101TQ P监督矩阵[]⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡==0110001110001011101001011000r I P H 10.5 已知一个(7,4)系统汉明码监督矩阵如下：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=110100101110101110100H 试求：(1) 生成矩阵G ；(2) 当输入信息序列()101101011010=m 时，求输出码序列A=？ (3) 若译码器输入()1001001B =,请计算校正子S ，并指出可能的错误图样。
现代通信原理(曹志刚)习题答案2--11章
Ps
2(M 1) Q( M
(S
N
)
M
3 )
2 1
Pb
2n 2(2n 1)
Ps
普通二进制编码
Pb
1 n
Ps
格雷编码方式
2L-1 电平的部分响应信号
Ps
2(L2 1)
Q[
B 2 f B 1865.97Hz
f S 1200Hz
10.26 解：
1
Pb,16PSK
2
Q
2Eb
sin 2
105
n0
16
2ES sin 2 4.122
n0
16
S
ES
N 16PSK n0
RS B
1 ES 4 n0
N 16QAM n0 B 12
2400
11.3 解:
gD D4 D2 D 1
r1D D6 modgD D3 D 1 r2 D D5 modgD D3 D2 D r3 D D4 modgD D2 D 1
而2L 1
7
L
4
Pb
2 3Ps
或 Pb
1 2Ps
S/N(DB 值)： 45.125(16.44)，22.6(13.5), 444.36(26.4), 194.6(22.9)
9.18 1） 4.25 S/N =18.06 合 12.57dB
2)
Pb Q[
3( S )] 8N
S/N = 48.16 合 16.83dB
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。
1.4 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4 所示。
现代通信原理
二,当今通信的热点
1,卫星通信 2,移动通信 3,多媒体通信 4,用户数据接入 5,全光网 6,其它
二,当今通信的热点
1,卫星通信
2,移动通信 1982年 国际海事通信组织开通由四颗地球同步卫星 组成的INMARSAT系统,实现全球移动通信. 3,多媒体通信 1998年 中,低轨道的卫星系统得以研究成功并陆续 4,用户数据接入 开通,其中有 5,全光网 美国Motorala公司的铱星(Iridium)系统 - 美国LORAL公司的全球星(Global Star)系统 6,其它 - 国际海事通信组织的ICO系统 1999年 国际卫星组织发射电视直播卫星,应用于高 速信息公路.
2G
2G+
3G (IMT-2000)
UTRA (UMTS) UWCC-136
GSM
GSM/GPRS
D-AMPS (IS-136) JDC CDMA (IS-95)
cdma2000
Continued...
参考材料
移动通信的演进
IMT-2000
UTRA - UMTS Terrestrial Radio Access (通用移动通信系统微波无线 电接入) – 由 ETSI(欧洲通信系统协会)提交 – 采用WCDMA(宽带码分多址接入) cdma2000 (码分多址接入2000) – 根据 IS-95标准(CDMA)演化而来 – 由 美国 TIA(电信业协会)提交 – 采用WCDMA UWCC-136 – 根据 IS-136 标准(D-AMPS)演化而来 – 由美国UWCC(通用无线通信合作组织)提交 – 采用TDMA UMTS - Universal Mobile Telecommunications System WCDMA - Wideband Code Division Multiple Access UWCC - Universal Wireless Communications Consortium
现代通信原理课件
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第10章 信道复用和多址方式
PA
M 时 分 复 用 原 理 示 意 图
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时隙
第10章 信道复用和多址方式
1 23 N
...
各个广播电台在这些子信道上同时进行信号传 输而互不干扰，这就是一个由频率进行划分的 多路复用技术的具体例子。
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第10章 信道复用和多址方式
频分复用系统的最大优点:是信道利用率高， 容许复用的路数多，同时分路也很方便， 它是目前模拟通信系统中采用的最主要的 一种复用方式，例如，无线电广播、电视 广播、有线和微波通信都广泛采用频分复 用方法。
看图 B FD (D 可 M )S B 2 n知 m f(n 1 )fg
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第10章 信道复用和多址方式
§10.2.2 多级调制
多级调制
对同一基带信号进行2次或更多次的调制
复合调制
属于多级调制的一种特殊情况 每次调制的种类不同（如第一级调制采用调幅，
第二级调制采用调频）
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第10章 信道复用和多址方式
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1
本章主要内容
第10章 信道复用和多址方式
§10.1 引言
什么是“复用”和复用技术的分类
“多址接入”及其与“复用”的关系
§10.2 频分复用和多级调制
§10.3 时分复用基本原理
§10.4 数字复接技术（数字信号的时分复用）
§10.5 码分复用简介
精选课件
14
示例
现代通信原理
现代通信原理现代通信原理是指在当今社会中广泛应用的通信技术的基本原理和方法。
随着科技的不断发展，通信原理也在不断更新和完善，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
本文将从数字通信、无线通信和光纤通信三个方面对现代通信原理进行介绍。
首先，数字通信是指利用数字信号进行信息传输的通信方式。
相比于模拟通信，数字通信具有抗干扰能力强、传输质量稳定等优点。
其基本原理是将模拟信号经过采样、量化和编码等步骤转换成数字信号，再通过信道传输到接收端进行解码和恢复成原始信号。
在数字通信中，常用的调制技术有调幅调制（AM）、调频调制（FM）和调相调制（PM）等，通过这些调制技术可以将数字信号转换成模拟信号进行传输。
其次，无线通信是指利用无线电波进行信息传输的通信方式。
无线通信的原理是通过发射机将电信号转换成无线电波发送出去，接收机接收到无线电波后再将其转换成电信号进行解码。
无线通信技术的应用非常广泛，包括无线电话、无线局域网（WLAN）、蓝牙、GPS等。
随着5G技术的不断发展，无线通信的传输速度和稳定性得到了极大的提升，为人们的生活和工作带来了更多的便利。
最后，光纤通信是指利用光纤作为传输介质进行信息传输的通信方式。
光纤通信的原理是利用光的全反射特性来传输信息，其传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优点，因此在长距离、大容量的通信传输中得到了广泛的应用。
光纤通信技术的发展也为互联网的高速发展提供了重要支撑，使得人们可以更快捷地获取信息和进行交流。
综上所述，现代通信原理涉及到数字通信、无线通信和光纤通信三个方面，这些通信原理的不断创新和发展为人们的生活和工作带来了巨大的便利。
随着科技的不断进步，相信现代通信原理将会有更加广阔的应用前景，为人类社会的发展做出更大的贡献。
现代通信原理与技术
现代通信原理与技术随着科技的不断进步，现代通信技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
无论是手机通话、网络传输、电视广播，还是卫星通信、光纤通信等，都离不开现代通信原理与技术的支持。
本文将从通信原理、信道编码、调制解调、多址技术等方面介绍现代通信原理与技术的相关知识。
通信原理是现代通信技术的基础。
在通信过程中，信息的传输离不开信号的产生、传输和接收。
传统的模拟通信中，信号是连续的，通过模拟技术进行传输。
而在现代通信中，信号被数字化后，通过数字技术进行传输。
数字化的信号具有更强的抗干扰能力和更高的传输效率。
通信原理的核心是信号的编码和调制。
信道编码是指在通信过程中对信号进行编码，以提高信号的可靠性和传输效率。
常见的信道编码技术包括奇偶校验、循环冗余校验（CRC）、海明码等。
奇偶校验是最简单的编码技术，通过在数据中添加一位校验位，使得数据中的1的个数始终为奇数或偶数，从而实现简单的错误检测。
CRC是一种通过生成多项式来进行编码的技术，可以检测到更多的错误。
海明码是一种通过添加冗余位来进行编码的技术，可以不仅可以检测错误，还可以纠正错误。
调制解调是指将数字信号转换成模拟信号进行传输，并在接收端将模拟信号转换回数字信号。
调制是将数字信号转换成模拟信号的过程，常见的调制技术有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
解调是将模拟信号转换回数字信号的过程，常见的解调技术有幅度解调（AM解调）、频率解调（FM解调）和相位解调（PM解调）。
调制解调技术可以有效地提高信号的传输质量和传输速率。
多址技术是指在同一个信道上同时传输多个用户的信息。
常见的多址技术有频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）。
频分多址将信道分成不同的频段，每个用户占用一个频段进行传输；时分多址将信道分成不同的时间段，每个用户在不同的时间段进行传输；码分多址通过不同的扩频码将用户的信号进行编码，同时传输；空分多址将信道分成不同的空间区域，每个用户在不同的空间区域进行传输。
现代通信原理精品
接收设备
将传输中的信号还原为原始的消息信号， 如解调器。
信道
传输电信号或光信号的媒介，如无线电波 、光纤等。
通信系统的分类
有线通信
通过金属线、光纤等物理介质 传输信号。
无线通信
通过电磁波传输信号，如手机 、无线路由器等。
卫星通信
利用卫星作为中继站实现地球 上不同地点之间的通信。
光纤通信
利用光波在光纤中传输信号。
无线信号处理
无线信号处理主要包括信号的调制、解调、 滤波、编码、解码等过程。这些处理过程能 够有效地提高信号的抗干扰能力和传输质量 ，减小信号的失真和衰减。同时，还能够实 现多路信号的复用和加密等功能，提高通信
系统的性能和安全性。
无线通信技术的发展趋势
5G/6G通信技术
物联网与智能家居
随着移动通信技术的不断发展， 5G/6G技术将成为未来无线通信的主 流技术。5G技术将提供更高的数据传 输速率、更低的延迟和更高的可靠性 ，支持大规模物联网设备和高速移动 设备的通信需求。而6G技术将进一步 拓展频谱资源，实现全球覆盖和高可 靠性通信，支持更多样化的应用场景 。
模拟调制实现方法
数字调制实现方法
数字调制通常采用振幅键控、频移键 控和相移键控等调制方式，实现方法 包括脉冲编码调制和差分脉冲编码调 制等。
模拟调制通常采用调频、调相和调幅 三种方式，实现方法包括直接调制法 和间接调制法。
解调的方法与原理
解调的基本概念
解调是从已调信号中提取出原调制信号的过程。
解调的方法
抗干扰能力
抗干扰能力是指数字通信系统在存在噪声和干扰的情况下，能够正常传输数据的能力。数字通信系统通 常采用信噪比、频域滤波、扩频等技术来提高抗干扰能力。
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实际传输信道常常是非线性的限带信
道，为了避免非线性引起的频谱扩展， 演变出一类恒包络调制。它们的特点是 调制后信号的幅度包络是恒定的或接近 于恒定的。其中OQPSK(偏移四相相移键 控 )和MSK已得到广泛应用。
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单元学习提纲
• （1）二进制数字调制：2ASK、2FSK、 2PSK、BPSK、2DPSK的原理，它们的时域和 频域表示；
S2PSK (t) [ an g(t nTS ]cosCt
n
其中an
1 1
概率为P 概率为1 P
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2PSK信号是一个双极性码的调幅，当“0”“1”概率 相同时，双极性码的直流成分为0，相当于抑制载波的 双边带调幅。只有连续谱，没有离散线谱（载波）。
2PSK又称为0-调相。
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10.1.2 二进制频移键控FSK
载波频率随着调制信号“1”或“0”而变，用两种 频率f1和f2的载波信号分别表达1和0.
其时域表达式为
S2FSK (t) [ an g(t nTS ]cos1t [ an g(t nTS ]cos2t
n
n
其中an
0
1
概率为P 概率为1 P
现代通信原理
第十章 数字信号的载波传输(1)
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单元概述
如同模拟调制一样，数字信号也可以用改变载 波的幅度、频率和相位的方法来传输，分别称为幅 度 键 控 （ ASK ） 、 频 移 键 控 （ FSK ） 和 相 移 键 控 （PSK）。与模拟调制的区别在于它们的幅度、频 率和相位只有离散取值，而它们的时域和频域特性 则与模拟调制时类同。
和负载阻抗有关。
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调制方式： 1、可以用模拟信号调频电路来实现。 2、也可以用如图所示的调制电路实现。
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解调方式：(a)包络检波 (b)相干解调
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过零检测法的原理：
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10.1.3 二进制相移键控
载波的相位随调制信号“1”或“0”而变化。时域表达 式为：
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§10.1 二进制数字调制
调制信号为二进制数字信号 10.1.1 二进制幅度键控ASK
ASK 系统模型
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二进制幅度键控ASK：载波幅度随着调制信号而变化。 通-断键控(OOK,On-Off Keying)
2ASK 典型波形
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时域表达式：
SOOK an .A cosct
其中
1 出现概率为P an 0 出现概率为1 P
设调制信号是具有一定形状的二进制序列
B(t) an g(t nTs)
n
则时域表达式与双边带调幅相同
S ASK [ an g (t nTs)] cosCt
n
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频域表达式
功率谱密度（连续谱部分)
ASK
( )
1 4
[ B
(CΒιβλιοθήκη 1 概率为P an 0 概率为1 P
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当g(t)为矩形脉冲，二进制频移键控信号是两个不同 载频的幅度键控已调信号之和。
带宽
f 2B | f 2 f 1| 其中B为基带信号带宽
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时域波形
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功率谱
图中fc是中心频率，h=(f2-f1)/Rs，与频率之差
• （2）二进制数字调制的调制与解调方法， 相干解调与差分解调的区别；
• （3）BPSK相干解调的载波恢复；
• （4）二进制数字调制的误比特率性能， B之E间R~的E转B/N换O；曲线的物理意义，信噪比与EB/NO
（5）多进制相移键控（MPSK）原理和星 座图表示；
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• （6）多进制正交幅度调制（MQAM）原理和星 座图表示；
• （7）QPSK信号的调制和解调方法；
• （8）偏移四相相移键控（OQPSK）基本原理；
• （9）最小频移键控（MSK）基本原理；
• （10）数字信号的最佳接收概念，匹配滤波器基 本原理；
• （11）各种数字调制信号的频带利用率和误比特 率性能比较；
（12）数字调制在移动通信、卫星通信、微波通信 中的应用。
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OOK信号的功率谱
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升余弦滚降基带信号的2ASK信号功率谱
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调制方法：用乘法器实现，对于OOK 可以用开关电路来代替乘法器。
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振幅健控ASK的实现
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解调方式：(a)非相干解调方式 (b)相干解调方式（在2ASK中很少采用）
当数字信号为二进制时，载波的幅度、频率和 相位只有两种变化，分别称为2ASK、2FSK和2PSK （BPSK）。它们的解调方法也有相干解调和非相 干两种。与模拟调制不同的是：数字调制解调输出 为数字基带信号，为了恢复原始信息还必须从基带 信号中提取位定时。
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数字通信中，有效性可用单位频率的信息传输速 率[（b/s）/Hz]来衡量。可靠性常用误比特率度量。 采用匹配滤波器可实现最佳接收，即达到最低的误 比特率。为了提高频谱的利用率，则可以采用多进
)
B
(
C
)]
B ( )是基带二进制序列的功 率谱密度
除连续谱部分，还有离散线谱（载波）。 2ASK信号的带宽是基带带宽的两倍
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ASK信号的功率谱：ASK相当于单极性码调幅， 单极性码的平均电平不为零，有直流成分，相当 于普通调幅，除连续谱之外，还有离散线谱。
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制数字调制：MASK、MFSK、MPSK和MQAM(多 进制正交幅度调制 )等。目前应用最为广泛的是
MPSK和MQAM。MPSK是用M个相位来表示多种 基带电平。但随着M的增加，对载波同步和解调精 度的要求也随之增高。MDPSK中采用差分相干解 调，可以避免提取同频同相的精确载波，但误比特 率性能有所下降。正交幅度调制MQAM实际上是 一种幅度和相位相结合的多进制调制。
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数字载波传输系统方框图
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三种方式 振幅键控(ASK,Amplitude Shift Keying) 频移键控(FSK,Frequency Shift Keying) 相移键控(PSK,Phase Shift Keying)
两种进制 二进制调制 多进制调制
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