通信原理概论

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个人通信的发展基础
新一代信息网络与服务
新
新
新
新
新
一
一
一
一
一
代
代
代
代
代
光
无
移
卫
广
纤
线
动
星
播
通
接
通
通
电
信
入
信
信
视
新一代集成电路 新一代信息处理
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信息社会的PC时代
第一个PC时代
1980年～2000年 Personal Computer
第二个PC时代
2019～2020年 Personal Communication
高速 无线接入
无线LAN
超高速LAN
1M
10M
传输容量(bps)
100M
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通信的发展目标---个人通信
目标是实现：个人通信系统 (PCN)
无论任何人 (Whoever) 在任何时候 (Whenever) 在任何地方 (Wherever) 与另一个人 (Whomever) 进行任何类型 (Whatever)
第三代 (IMT2000)
提出方案 制定标准
商业运营
提出方案
制定标准 商业运营
第四代
提出方案
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最近无线通信的发展方向
2019年
2019年
高速
移 步行 动
性
寻
静止 呼
机
室内
蜂 窝 电 话
公用 无绳电话
家用 无绳电话
10k
100k
IMT2000 (FPLMTS) 第一阶段
IMT200 第二阶段
的先修知识。
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教学要求
初步了解通信的发展史和发展现状 掌握脉冲编码调制和时分复用的原理 掌握模拟调制的原理和性能 掌握数字信号传输的基本原理和性能比较 了解差错控制编码的基本原理 能够分析一般通信系统的构成和原理
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一、 通信系统的一般概念
通信：communication，信息交流
Telecommunication，电信号的处理和传输
信息社会，信息网，通信网
信息 语言
文字
图像
人力 马力
邮政 电报
烽火台
电话、广播 Email
电视
多媒体
信息社会
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二、 通信系统的组成
信源 信宿
信号处理 信号处理
发送 传输媒介
接收
通信系统：通信中所需要的一切技术设 备和传输媒质构成的总体。
《现代通信原理》将以通信系统为背景， 主要讲述通信系统和通信技术的基本原理。 内容包括：通信系统基本概念、信息论初 步、模拟信号调制技术、语音编码、多路 复用、数字信号的基带传输和频带传输、 差错控制编码及多址传输原理。
重点以数字通信为主，以上内容作为信息类学生
必须掌握的知识，以作为进一步深入该领域学生
复用方式：频分，时分，码分和空分
调制方式
连续波
模拟
线性 AM，SSB，VSB 非线性 FM，PM
数字 ASK，FSK，PSK，QAM
脉冲调制
模拟 PAM，PPM 数字 PCM，ADPCM，CVSD，△M
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源自文库
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通信系统的多层次覆盖
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五、通信技术发展概况介绍
移动通信系统 ---以蜂窝移动通信系统为例
通信网
核心网 接入网
有线接入
无线接入
光纤接入
•PON，APON •FTTB/C/H/R
混合光纤同轴网 Cable Modem DSL (ADSL,HDSL)
卫星接入 高空平台 蜂窝接入 微波接入 FWA, WLL WLAN PAN
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四、 通信系统的分类
传输方式：基带传输，频带传输
第三个PC时代
2020～2040 Power Chip (?)
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通信系统的性能
有效性：在给定信道内能传输的信息内容的多少
资源的利用(频率，时间和功率)
可靠性：指接收信息的准确程度
模拟系统：信噪比 (dB，分贝)
语音：>20dB 图像：>40dB (4级) 数字系统：误比特率：Pe = 错误比特数
7000
1994
1995
1996 1997
4300
1998 1999
2356
2000
1322.9
64 157 316 675
1994
1996
1998
2000
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移动通信的发展过程
1970's
1980's
1990's
2000's
提出方案
第一代
制定标准
(AMPS为例)
商业运营
第二代 (以GSM为例)
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个人通信是新的挑战
个人通信(PC)：任何人在任何时间与任何地 点以任何形式的通信
“任何时间” 要求支持动中通: 无线通信是前提 “任何人” 要求支持巨大用户量: 频谱资源有限 “任何地点” 要求无缝覆盖: 传输能力有限 “任何形式” 要求多媒体: 处理能力有限
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传输总比特数
PCM语音：Pe<10-3
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Data信息：Pe<10-6
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六、概率论和随机过程
感谢观赏
模拟通信系统和数字通信系统
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三、 通信系统
1. 信源：连续信源->模拟信号 离散信源->符号序列，数字信号
2. 信号处理：预处理，数字化，转换 3. 发送与接收 4. 传输媒质：声波，电磁波，光波
电缆，光缆，无线电波等 5. 通信网络与信令
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四、 通信系统的分类
通信原理概论
通信原理概论
内容
课程介绍 通信系统的一般概念 现代通信的发展 复习概率论与随机过程
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教学参考书
教材：《通信原理及其应用》王秉钧 等编，天津大学出版社
参考书
曹志刚，《现代通信原理》 樊昌信，《通信原理》 南利平，《通信原理简明教程》
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教学内容和重点
3600 3000
3000
2536
2500 2000
1739
1500
1033
1000
561
500 222
0 1992
1994
1996
1998
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发展现况---中国大陆蜂窝移动电话
7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000
18 0
1992
1992 1993
MS 移动台
手持机 HS
MS 移动台
基站 BTS
基站 BTS
公共电话网 PSTN
基站控制器 BSC
基站 BTS
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基站 BTS
基站控制器 BSC
移动交换机 MSC
网络管理
数据库 VLR/HLR
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发展现况---中国大陆无线寻呼
5000 4500
无线寻呼(万户)
4717
4000 3500