通信原理基础知识41页PPT
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通信系统原理PPT课件
(1)按业务不同可分为：电话网、电报网、数据通信网、传真通信网、图像 通信网、有线电视网、IP网、综合业务数字网（ISDN）等。
(2)按信号形式不同可分为：模拟通信网、数字通信网、数字/模拟混合网 等。
(3)按服务范围不同可分为：本地电信网、农村电信网、长途电信网、国际 电信网等。
(4)按传输媒质不同可分为：架空明线网、电缆通信网、光纤通信网、卫星 通信网、移动通信网等。
(5)按交换方式分为：电路交换网、报文交换网、分组交换网、宽带交换网 等。
(6)按网络结构形式不同可分为：网状网、星形网、环形网、总线网等。 (7)按服务对象不同可可分：公用网和专用网，在某种公共网络平台之上，
还可以开展虚拟专用网VPN（Vital Private Network）业务。 (8)按功能不同可分为：传输网、时钟网、信令网、管理网。 (9)按网络层次分：其一纵向分层，可将网络分为应用层、业务网、和传送
模拟通信系统的一般模型如下图 ：
信源
调制器
信道
解调器
信宿
噪声源
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数字通信系统的构成
数字通信系统的一般模型
信
信
信
源
加
道
调
编
编制
源
码
密
码
器
信 道
信
信
解
道
解源
信
调 器
译 码
密
译 码
宿
噪声源
数字频带传输系统模型
信源
基带信号 形成器
信
接收
抽样
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
道
滤波器
判决器
信宿
噪声
数字基带传输系统模型
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(2)按信号形式不同可分为：模拟通信网、数字通信网、数字/模拟混合网 等。
(3)按服务范围不同可分为：本地电信网、农村电信网、长途电信网、国际 电信网等。
(4)按传输媒质不同可分为：架空明线网、电缆通信网、光纤通信网、卫星 通信网、移动通信网等。
(5)按交换方式分为：电路交换网、报文交换网、分组交换网、宽带交换网 等。
(6)按网络结构形式不同可分为：网状网、星形网、环形网、总线网等。 (7)按服务对象不同可可分：公用网和专用网，在某种公共网络平台之上，
还可以开展虚拟专用网VPN（Vital Private Network）业务。 (8)按功能不同可分为：传输网、时钟网、信令网、管理网。 (9)按网络层次分：其一纵向分层，可将网络分为应用层、业务网、和传送
模拟通信系统的一般模型如下图 ：
信源
调制器
信道
解调器
信宿
噪声源
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数字通信系统的构成
数字通信系统的一般模型
信
信
信
源
加
道
调
编
编制
源
码
密
码
器
信 道
信
信
解
道
解源
信
调 器
译 码
密
译 码
宿
噪声源
数字频带传输系统模型
信源
基带信号 形成器
信
接收
抽样
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
道
滤波器
判决器
信宿
噪声
数字基带传输系统模型
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通信原理基础知识.ppt
1T
2. 直流分量：
vdc
v(t)
lim
T
2T
v(t)dt
T
周期为T0的周期信号v(t)，
v(t) lim 1 T v(t)dt 1 T0 /2 v(t)dt
T 2T T
T0 T0 / 2
[ ] lim 1 T [ ]dt T 2T T
2021/3/23
时间平均运算符
4/135
2021/3/23
32/135
另一方面，再来考察某一时刻 ti ,噪声电压的取值：
该取值是不唯一的，是一个随机变量。记为: X ti ，
在不同时刻是不同的随机变量，因而可以说随机过程是 随机变量随时间变化的过程，或者说随机过程是一簇无穷多 个随机变量的集合。记为：
X t, X t1, , X t2, , , X ti, ,
从实验可见，热噪声的变化过程不能用一个（或几个） 确定的时间函数来描述，但它可以用一簇无穷多个样本函数来 描述。随机过程（如热噪声电压）既是样本的函数，也是时间 的函数。 热噪声电压表示为：
X t, X t,1, X t,2 , , X t,n ,
简记为： X t x1 t, x2 t, , xn t,
✓ 随机事件域（ Random Event Field） 随机事件域 F：由样本空间的全体子集构成。
2021/3/23
25/135
✓ 概率 事件是随机的。赋予事件一个出现可能性 的度量值，称为概率（Probability）。
常由相对频率（Relative frequency）来计算，
P
A
试验中A出现的次数 总试验次数
的样本点，记为ξ。
2021/3/23
24/135
《通信原理》课件
互联网通信技术及应用
互联网通信技术
01
介绍互联网通信技术的发展历程，包括TCP/IP协议、路由器、
交换机等关键技术的特点和作用。
互联网通信网络
02
介绍互联网通信网络的结构和组成，包括局域网、城域网、广
域网等不同网络的特点和应用。
互联网通信应用
03
介绍互联网通信在各个领域的应用，如电子邮件、即时通讯、
通信协议的标准化组织
国际电信联盟（ITU）
是全球最大的电信标准化组织，负责制定全球电信标准。
Internet工程任务组（IETF）
是负责制定互联网标准的组织，包括TCP/IP协议族和其他互联网相关标准。
电气电子工程师协会（IEEE）
是一个全球性的专业组织，负责制定电气和电子工程领域的标准，包括通信协议标准。
在线视频会议等。
感谢观看
THANKS
信源
产生需要传输的信息，如话筒 、摄像头等。
信道
传输信号的媒介，如无线电波 、光纤等。
信宿
接收并使用信息的设备或人， 如扬声器、显示器等。
通信系统的分类
有线通信
利用导线或光缆传输信号，如电话线、光纤 等。
模拟通信
传输连续变化的信号，如调频广播。
无线通信
利用电磁波传输信号，如手机、卫星通信等 。
数字通信
01
通信协议的分层结构是指将通信 协议划分为不同的层次，每个层 次都有特定的功能和协议规范。
02
常见的分层结构包括OSI七层模 型和TCP/IP四层模型。
OSI七层模型包括物理层、数据 链路层、网络层、传输层、会话 层、表示层和应用层。
03
TCP/IP四层模型包括网络接口层 、网络层、传输层和应用层。
《通信原理详尽》课件
调相广播是指采用调相方式进行无线电广播的方 式。调相广播具有传输距离远、覆盖范围广等特 点。
调频广播与调相广播的比较
调频广播在音质、抗干扰能力和覆盖范围等方面 表现优于调相广播，因此在现代无线电广播中占 据主导地位。
04
数字通信原理
数字信号的特性
离散性
确定性
数字信号在时间上和幅度上都是离散的， 取值一般为二进制形式（0或1）。
信息源
产生原始信息的设备，如麦克 风、键盘等。
信道
传输信号的媒介，如无线电波 、光纤等。
目的地
接收并使用信息的设备或人。
通信系统的分类
有线通信
利用物理线路进行信号传输， 如电话线、光纤等。
无线通信
利用电磁波进行信号传输，如 手机、无线路由器等。
卫星通信
利用卫星作为中继站进行信号 传输。
数字通信
利用数字信号进行传输，如数 字电视、数字电话等。
信号的特性
幅度、频率、相位等。
信号的频域分析
傅里叶变换、频谱分析等。
信道的分类与特性
信道的分类
01
有线信道与无线信道、对称信道与非对称信道等。
信道的特性
02
带宽、容量、噪声等。
信道的衰减
03
随距离、频率等因素变化的信号衰减。
信号在信道中的传
信号传输方式
调制传输、基带传输等。
信号在信道中的Biblioteka 真由于信道特性引起的信号失真。
远程控制
通过无线或有线通信技术，实现 工业设备的远程监控和操作。
物联网
将各种传感器、控制器与互联网 连接起来，实现智能化监控和管
理。
自动化生产线
利用通信技术实现生产线的自动 化控制和数据传输。
调频广播与调相广播的比较
调频广播在音质、抗干扰能力和覆盖范围等方面 表现优于调相广播，因此在现代无线电广播中占 据主导地位。
04
数字通信原理
数字信号的特性
离散性
确定性
数字信号在时间上和幅度上都是离散的， 取值一般为二进制形式（0或1）。
信息源
产生原始信息的设备，如麦克 风、键盘等。
信道
传输信号的媒介，如无线电波 、光纤等。
目的地
接收并使用信息的设备或人。
通信系统的分类
有线通信
利用物理线路进行信号传输， 如电话线、光纤等。
无线通信
利用电磁波进行信号传输，如 手机、无线路由器等。
卫星通信
利用卫星作为中继站进行信号 传输。
数字通信
利用数字信号进行传输，如数 字电视、数字电话等。
信号的特性
幅度、频率、相位等。
信号的频域分析
傅里叶变换、频谱分析等。
信道的分类与特性
信道的分类
01
有线信道与无线信道、对称信道与非对称信道等。
信道的特性
02
带宽、容量、噪声等。
信道的衰减
03
随距离、频率等因素变化的信号衰减。
信号在信道中的传
信号传输方式
调制传输、基带传输等。
信号在信道中的Biblioteka 真由于信道特性引起的信号失真。
远程控制
通过无线或有线通信技术，实现 工业设备的远程监控和操作。
物联网
将各种传感器、控制器与互联网 连接起来，实现智能化监控和管
理。
自动化生产线
利用通信技术实现生产线的自动 化控制和数据传输。
通信原理基础PPT课件
第19页/共49页
电信支撑网
电信支撑网是对电信网的正常运营起到支持作用的一类网 络，包括以下中种： ❖电信管理网：通过计算机系统对全网进行统一的管理； ❖同步网：提供全网同步的时钟； ❖信令网：通过公共的网络传送信令信号；
第20页/共49页
全国网管中心
中移网管建设思路
省网管中心
本地网管中心
全国移动网管的目标结构－三级体系
第31页/共49页
N0.7信令系统应用
NO.7信令系统：是最适于在数字通信网中使用的公共信道信 令技术。 应用于：
➢ 电话网 ➢ 综合业务数字网 ➢ 数据网 ➢ 移动通讯网 ➢ 智能网 ➢ 网络的操作、管理和维护 ➢ 交换局与网络数据库等信息传递
第32页/共49页
N0.7信令系统特点
➢信令传送速度快。减少了呼叫建立时间，对远距离长途呼叫， 它可使拨号后时延缩短到1秒内。这不仅提高了服务质量，还 提高了传输设备和交换设备的使用效率；
基站 移动台
移动通信网络结构
国际局（CT1～CT3） 第一级交换局（C1） 第二级交换局（C2） 第三级交换局（C3）
第四级交换局（C4） 端局（C5） 汇接局（Tm）
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全国长途 汇接网
A省
TMSC1
HSTP
中国移动GSM网络概貌
B省
HSTP
TMSC1
全国长途 汇接网
省内 长途网
TMSC2
同步网
我国数字网采用分级主从同步方式，分为四级：
➢第一级为基准时钟，使用铯原子种：
它是最高基准源，可设置在指定的一级交换中心和国际局所在地。有主、 备用时钟。最低准确度为±1×10-11，没有频率漂移。
➢第二级为有记忆功能的高稳定度的晶体时钟：
【精品课件】通信基础知识
• 应用： • 电话线 • ISDN • 网线 • xDSL：ADSL、VDSL、SDSL
• 2.3 同轴电缆
• 结构
• 特性： • 抗干扰性强 • 传输距离>双绞线 • 价格高 • 安装复杂
比双绞线有更粗的铜导体，更好的屏蔽层。
同轴电缆的分类
• 50欧姆，用于数字传输，基带传输，基带同轴电缆
• 75欧姆，模拟传输，宽带同轴电缆
器
u
音频放大器
u2 发
射 器
用音频信号去控制 高频信号的幅值
检波的过程
u1
u2
u3
O
O
t
tO
t
高
D
R2
C2
低
频+ +
+频
L C 放 u1 u2 R1 C1
大–
–
器
u3 放 –大
器
2.模拟信号与数字信号 模拟信号是指电信号参量的取值随时间连续变化的信号。 因此，模拟信号也叫连续信号。 常见的模拟信号有语音信号、图像信号以及来自各种传感 器的检测信号等。 数字信号是指电信号参量的取值是离散的且只有有限个状 态的信号。因此，数字信号也叫离散信号。
常见的数字信号有电报、传真、计算机数据等信号。
传输技术相关的概念
用什么表现你家里的计算 机上网速度快？
传输速率：单位bps（bits per second）
Kbps，Mbps，Gbps
带宽：频谱宽度，单位Hz
误码率：是比率，错误比特数/传输总比特数
需要检纠错技术。
传输距离：信号在介质中传输都有衰减
第1章 通信基础知识
主要内容
➢ 1.1 通信的基本概念 ➢ 1.2 模拟信数字化 ➢ 1.3 信号的基带传输 ➢ 1.4 模拟调制与解调 ➢ 1.5 数字调制与解调 ➢ 1.6 复用技术
• 2.3 同轴电缆
• 结构
• 特性： • 抗干扰性强 • 传输距离>双绞线 • 价格高 • 安装复杂
比双绞线有更粗的铜导体，更好的屏蔽层。
同轴电缆的分类
• 50欧姆，用于数字传输，基带传输，基带同轴电缆
• 75欧姆，模拟传输，宽带同轴电缆
器
u
音频放大器
u2 发
射 器
用音频信号去控制 高频信号的幅值
检波的过程
u1
u2
u3
O
O
t
tO
t
高
D
R2
C2
低
频+ +
+频
L C 放 u1 u2 R1 C1
大–
–
器
u3 放 –大
器
2.模拟信号与数字信号 模拟信号是指电信号参量的取值随时间连续变化的信号。 因此，模拟信号也叫连续信号。 常见的模拟信号有语音信号、图像信号以及来自各种传感 器的检测信号等。 数字信号是指电信号参量的取值是离散的且只有有限个状 态的信号。因此，数字信号也叫离散信号。
常见的数字信号有电报、传真、计算机数据等信号。
传输技术相关的概念
用什么表现你家里的计算 机上网速度快？
传输速率：单位bps（bits per second）
Kbps，Mbps，Gbps
带宽：频谱宽度，单位Hz
误码率：是比率，错误比特数/传输总比特数
需要检纠错技术。
传输距离：信号在介质中传输都有衰减
第1章 通信基础知识
主要内容
➢ 1.1 通信的基本概念 ➢ 1.2 模拟信数字化 ➢ 1.3 信号的基带传输 ➢ 1.4 模拟调制与解调 ➢ 1.5 数字调制与解调 ➢ 1.6 复用技术
《通信基础》课件
模拟信号可以通过采样、量化和编码转换为数字信号，数字信号也 可以通过解码和数模转换转换为模拟信号。
调制解调技术
调制技术
01
调制技术是将低频信号调制到高频载波上的一种技术，常见的
调制方式有调幅、调频和调相。
解调技术
02
解调技术是将调制后的高频信号还原为低频信号的过程，与调
制过程相反。
调制解调器的应用
数据链路层协议
总结词
数据链路层协议是用于控制网络设备间数据链路的协议，包括MAC地址和帧格 式等。
详细描述
数据链路层协议定义了如何在物理层上传输数据，包括如何封装数据为帧、如 何寻址以及如何处理错误等。常见的以太网协议就是一种数据链路层协议。
05
通信设备与系统
通信终端设备
固定电话
提供稳定的语音通信服务，具备拨号和通话功能。
《通信基础》课件
目录
CONTENTS
• 通信概述 • 通信原理 • 通信信道 • 通信协议 • 通信设备与系统 • 通信技术的应用与发展
01
通信概述
通信的定义与目的
定义
通信是信息传输、处理和共享的 过程，通过各种媒介和手段实现 信息的传递和交互。
目的
通信的目的是为了满足人们信息 交流、传递和共享的需求，促进 信息的流动和知识的传播。
04
通信协议
OSI模型
总结词
OSI模型是一个描述计算机网络协议的分层框架，为不同设备间的通信提供了标准化的七层协议结构 。
详细描述
OSI模型由七个层次组成，从上到下分别是：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路 层和物理层。每个层次都有特定的功能和协议，使得不同设备能够相互通信。
TCP/IP协议族
调制解调技术
调制技术
01
调制技术是将低频信号调制到高频载波上的一种技术，常见的
调制方式有调幅、调频和调相。
解调技术
02
解调技术是将调制后的高频信号还原为低频信号的过程，与调
制过程相反。
调制解调器的应用
数据链路层协议
总结词
数据链路层协议是用于控制网络设备间数据链路的协议，包括MAC地址和帧格 式等。
详细描述
数据链路层协议定义了如何在物理层上传输数据，包括如何封装数据为帧、如 何寻址以及如何处理错误等。常见的以太网协议就是一种数据链路层协议。
05
通信设备与系统
通信终端设备
固定电话
提供稳定的语音通信服务，具备拨号和通话功能。
《通信基础》课件
目录
CONTENTS
• 通信概述 • 通信原理 • 通信信道 • 通信协议 • 通信设备与系统 • 通信技术的应用与发展
01
通信概述
通信的定义与目的
定义
通信是信息传输、处理和共享的 过程，通过各种媒介和手段实现 信息的传递和交互。
目的
通信的目的是为了满足人们信息 交流、传递和共享的需求，促进 信息的流动和知识的传播。
04
通信协议
OSI模型
总结词
OSI模型是一个描述计算机网络协议的分层框架，为不同设备间的通信提供了标准化的七层协议结构 。
详细描述
OSI模型由七个层次组成，从上到下分别是：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路 层和物理层。每个层次都有特定的功能和协议，使得不同设备能够相互通信。
TCP/IP协议族
通信原理讲稿PPT演示课件
通信技术的发展
移动通信系指通信双方或至少一方是处于移动中进行信息交流的通 信。20年代开始在军事及某些特殊领域使用，40年代才逐步向民用扩展；
最近十年间才是移动通信真正迅猛发展的时期. 第一代： 1970S末、1980S初出现，为模拟话音通信系统，如AMPS，
TACS，NMT，NTT等系统。
1
I
• 第二代：1980S末出现，传递话音和低速数据，为 窄带数字通信系统，如GSM，PDC，D-AMPS， CDMA（IS95） 等。
• 4）足够的系统容量，强大的多种用户管理能力， 高保密性能和服务质量。
4
I
3G对RTT要求
• RTT（Radio Transmission Technology）无线传输技术
• 高速传输以支持多媒体任务①室内环境至少 2Mbit/s；②室内外步行环境至少384kbit/s；③室 外车辆运动中至少144kbit/s；④卫星移动环境至 少9.6kbit/s。
3
I
3G的目标
• 1）能实现全球漫游：用户可以在整个系统甚至全 球范围内漫 游 ，且可以在不同的速率、不同的运 动状态下获得有质量保证的服务；
• 2）能提供多种业务：提供话音、可变速率的数据、 活动视频非话业务，特别是多媒体业务；
• 3）能适应多种环境：可以综合现有的公众电话交 换网（PSTN）、综 合业务数字网、无绳系统、 地面移动通信系统、卫星通信系统、提 供无缝隙 的覆盖；
• FDMA是以不同的频率信道实现通信的，TDMA是以不同的时隙实现 通信的，CDMA是以不同的代码序列实现通信的。
6
I
频分多址FDMA
• 频分，有时也称之为信道化，就是把整个可分配 的频谱划分成许多单个无线电信道（发射和接收 载频对），每个信道可以传输一路话音或控制信 息。在系统的控制下，任何一个用户都可以接入 这些信道中的任何一个。
移动通信系指通信双方或至少一方是处于移动中进行信息交流的通 信。20年代开始在军事及某些特殊领域使用，40年代才逐步向民用扩展；
最近十年间才是移动通信真正迅猛发展的时期. 第一代： 1970S末、1980S初出现，为模拟话音通信系统，如AMPS，
TACS，NMT，NTT等系统。
1
I
• 第二代：1980S末出现，传递话音和低速数据，为 窄带数字通信系统，如GSM，PDC，D-AMPS， CDMA（IS95） 等。
• 4）足够的系统容量，强大的多种用户管理能力， 高保密性能和服务质量。
4
I
3G对RTT要求
• RTT（Radio Transmission Technology）无线传输技术
• 高速传输以支持多媒体任务①室内环境至少 2Mbit/s；②室内外步行环境至少384kbit/s；③室 外车辆运动中至少144kbit/s；④卫星移动环境至 少9.6kbit/s。
3
I
3G的目标
• 1）能实现全球漫游：用户可以在整个系统甚至全 球范围内漫 游 ，且可以在不同的速率、不同的运 动状态下获得有质量保证的服务；
• 2）能提供多种业务：提供话音、可变速率的数据、 活动视频非话业务，特别是多媒体业务；
• 3）能适应多种环境：可以综合现有的公众电话交 换网（PSTN）、综 合业务数字网、无绳系统、 地面移动通信系统、卫星通信系统、提 供无缝隙 的覆盖；
• FDMA是以不同的频率信道实现通信的，TDMA是以不同的时隙实现 通信的，CDMA是以不同的代码序列实现通信的。
6
I
频分多址FDMA
• 频分，有时也称之为信道化，就是把整个可分配 的频谱划分成许多单个无线电信道（发射和接收 载频对），每个信道可以传输一路话音或控制信 息。在系统的控制下，任何一个用户都可以接入 这些信道中的任何一个。