现代通信系统概论 PPT课件
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现代通信系统概论
编 码 器
调 制 器
信道
噪声源
解 调 器
译 码 器
解 密 器
信 宿
同步
图1-3 数字频带通信系统的模型
数字频带传输通信系统的模型
2024/6/26
2021
8
2. 数字基带传输通信系统
基带
信
信号
源
形成
器
信道
接收 滤波
器
抽 样 判 决
信 宿
噪声源
cp
图1-4 数字基带传输系统模型
数字基带传输系统模型
基带信号形成器：包括编码器、加密器以及波形 变换等；
发
接
发
接
送
收
送
收
设
设
设
设
备
备
备
备
(a)串序传输
(b)并序传输
图1-7 串序和并序传输方式
2024/6/26
2021
14
3. 按通信网络形式分 通信的网络形式通常可分为三种：两点间直通方
式、分支方式和交换方式，
终端A (a)
转接站
终端B
终端 终端 终端 ... 终端
A
B
C
N
(b)
终端A 终端B 终端C
第一章 现代通信系统概论
1.1 通信的定义 1.2 通信系统的组成 1.3 通信系统分类及通信方式 1.4 通信系统的主要性能指标
2024/6/26
2021
1
课程描述
导航、遥控遥测等军用尖端技术和包括数字电话、广 播电视、综合信息网、多媒体宽带网等现代民用技术。
通信在过去分为模拟通信和数字通信两个方面来研究。 目前，随着数字技术和计算机技术日新月异的发展，数 字通信方式在许多领域已逐步取带模拟通信方式，成为 通信的主流，也成为我们研究的重点。
通信系统概述(共22张PPT)精选
① 基带信号(xìnhào)特性
② 调制、解调原理
③ 信道与噪声统计特性及其对信号(xìnhào)传输
影响
④ 各类调制方式系统的抗干扰性能
第五页，共22页。
UP
二、数字(shùzì)通信系统模型 1、数字(shùzì)频带通信系统模型
(Model for Digital Band Communication
x1, x2, ..., xn p(x1),p(x2),…,p(xn)
n
且∑p(xi) = 1
i=1
n
H(x) =-∑p(xi)log2 p(x2) i=1
H(x)-----信息源的熵.
bit/符号(symbol)
注意(zhù yì)单位!
第十六页，共22页。
上一页
讨论：H(x)的性质:
(1) H(x)是非(shìfēi)负的
第二十页，共22页。
上一页
(Capacity of Channel)
含义: 信道容量背景下,且信道带宽与有用信号功率 受限下,调制信道无差错(差错率趋于0)地传输数据信 号的极限速率(极限速率趋于∞)称~
定义: 设①双边(shuāngbiān)加性噪声为 Pi( )=n0/2的G.W ②信道工作频带为B(Hz) ③有用 信号功率为S(W),则信道容量由香农公式决定:
5、按工作频率
6、按通信(tōng xìn)业务
FDM TDM CDM
长波通信
中波通信
短波通信
微波通信
光波通信
电报
电话：可视电话
TV 雷达
已派生出来
第十一页，共22页。
一、信息(xìnxī)与消息(information and message)
② 调制、解调原理
③ 信道与噪声统计特性及其对信号(xìnhào)传输
影响
④ 各类调制方式系统的抗干扰性能
第五页，共22页。
UP
二、数字(shùzì)通信系统模型 1、数字(shùzì)频带通信系统模型
(Model for Digital Band Communication
x1, x2, ..., xn p(x1),p(x2),…,p(xn)
n
且∑p(xi) = 1
i=1
n
H(x) =-∑p(xi)log2 p(x2) i=1
H(x)-----信息源的熵.
bit/符号(symbol)
注意(zhù yì)单位!
第十六页，共22页。
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讨论：H(x)的性质:
(1) H(x)是非(shìfēi)负的
第二十页，共22页。
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(Capacity of Channel)
含义: 信道容量背景下,且信道带宽与有用信号功率 受限下,调制信道无差错(差错率趋于0)地传输数据信 号的极限速率(极限速率趋于∞)称~
定义: 设①双边(shuāngbiān)加性噪声为 Pi( )=n0/2的G.W ②信道工作频带为B(Hz) ③有用 信号功率为S(W),则信道容量由香农公式决定:
5、按工作频率
6、按通信(tōng xìn)业务
FDM TDM CDM
长波通信
中波通信
短波通信
微波通信
光波通信
电报
电话：可视电话
TV 雷达
已派生出来
第十一页，共22页。
一、信息(xìnxī)与消息(information and message)
现代通信系统概论
2
物联网的兴起
物联网将进一步发展，实现设备之间的互联互通，创造更智能、便捷的生活方式。
3
5G时代的到来
随着5G技术的商用化，人们将享受到更快、更可靠的移动通信体验。
现代通信系统概论
现代通信系统是指利用技术手段传递信息的系统。通信系统由发送器、接收 器、信道、编解码技术等组成部分构成。本课程将介绍通信系统的基本原理 和应用领域。
通信系统的基本组成部分
发送器和接收器
发送器负责将信息转换成信 号并发送，接收器负责接收 并解码这些信号以还原信息。
信道
信道是信息传输的媒介，可 以是有线媒体（如光纤）或 无线媒体（如无线电波）。
通信系统的关键性能指标
1 传输速率
传输速率是指单位时间内传输的信息量，通常以位/秒（b/s）或字节/秒（B/s）来表示。
2 误码率
误码率是指传输过程中发生的传输错误的频率，通常以百分比或小数形式表示。
3 带宽
带宽是指信道传输的频率范围，也可以表示为数据传输速率的最大值。
现代通信系统的应用领域
移动通信
移动通信技术使得人们可以随时随地进行语音和数据通信，如2G、3G、4G、5G等。
互联网
互联网是全球范围内的计算机网络系统，通过标准化协议相互连接，在全球范围内实现信息 的传输和共享。
卫星通信
卫星通信系统利用人造卫星作为中继器，实现全球范围内的信息传术的发展
无线通信技术将继续发展，为更好地满足人们对高速、稳定的通信需求。
编码和解码技术
编码和解码技术用于将信息 转换成容易传输和存储的形 式，并在接收端将其还原为 原始信息。
常见的通信系统类型
1 有线通信系统
有线通信系统使用物理介质进行信息传输， 如电话线、光纤等。
现代通信技术(共32张PPT)
2
第15章 现代通信技术
一、无线通信方式
1. 同频单工方式
通信双方使用同一频率。
单工是指接受和发射不能同时进行。 系统图
f
发射机
天线
发射机
接收机
接收机
特点：
接收与发射的转换
结构简单，造价低，但操作不便，不易保密。
3
第15章 现代通信技术
2. 双频双工方式
系统图
发射机 接收机
f1
双 工 器
f2
f1 f2 天线
移动 交换台
制 器
用 器
接收机
有线 市话局
中继线
MTSO
MBS1
有线用户
基站 N 发射机
控
共
制
用
器
器
接收机
MBS N
15
第15章 现代通信技术
2. 网络结构
基站
移动用户台
市话局
MTSO 移动电话交换局
蜂窝式公众移动 系统
16
第15章 现代通信技术
蜂房式公众移动 系统 由三部分组成:
① 移动 交换局（MTSO）
依靠空中电离层的反射进行传播（短波、中波）。
(3) 直射波
直接传播方式传播的电磁波（超短波、微波）。
7
第15章 现代通信技术
三、调制和解调
按调制信号的不同调制方式可分为： 模拟信号的调制
数字信号的调制 按调制参数不同调制方式可分为：
振幅调制（简称调幅 AM） 频率调制（简称调频 FM）
相位调制（简称调相 PM）
城市的多条光缆系统，最长为 2 400 km。
28
第15章 现代通信技术
一、光纤结构
由若干根导线绞制成光缆， 光缆出厂长度为 1～5 km。
第15章 现代通信技术
一、无线通信方式
1. 同频单工方式
通信双方使用同一频率。
单工是指接受和发射不能同时进行。 系统图
f
发射机
天线
发射机
接收机
接收机
特点：
接收与发射的转换
结构简单，造价低，但操作不便，不易保密。
3
第15章 现代通信技术
2. 双频双工方式
系统图
发射机 接收机
f1
双 工 器
f2
f1 f2 天线
移动 交换台
制 器
用 器
接收机
有线 市话局
中继线
MTSO
MBS1
有线用户
基站 N 发射机
控
共
制
用
器
器
接收机
MBS N
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第15章 现代通信技术
2. 网络结构
基站
移动用户台
市话局
MTSO 移动电话交换局
蜂窝式公众移动 系统
16
第15章 现代通信技术
蜂房式公众移动 系统 由三部分组成:
① 移动 交换局（MTSO）
依靠空中电离层的反射进行传播（短波、中波）。
(3) 直射波
直接传播方式传播的电磁波（超短波、微波）。
7
第15章 现代通信技术
三、调制和解调
按调制信号的不同调制方式可分为： 模拟信号的调制
数字信号的调制 按调制参数不同调制方式可分为：
振幅调制（简称调幅 AM） 频率调制（简称调频 FM）
相位调制（简称调相 PM）
城市的多条光缆系统，最长为 2 400 km。
28
第15章 现代通信技术
一、光纤结构
由若干根导线绞制成光缆， 光缆出厂长度为 1～5 km。
第0章 现代通信系统 绪论 6页 0.2M PPT版
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现代通信系统
信息源 换能器
第0章 绪论
发送 设备 信道 接收 设备 换能器
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受信者
噪声源
1．信息源 ． 信息源是指需要传送的原始信息 2．输入换能器 ． 将发信者提供的非电量消息(如声音 景物等)变换为电信号 如声音、 将发信者提供的非电量消息 如声音、景物等 变换为电信号 3．发送设备 ． 发送设备主要有两大任务：一是调制，二是放大。 发送设备主要有两大任务：一是调制，二是放大。 4．信道 ． 信道是连接发、收两端的信号通道，又称传输媒介。 信道是连接发、收两端的信号通道，又称传输媒介。 5．接收设备 ． 任务是从已调信号中恢复出发送端相一致的基带信号 6．输出换能器 将输出的基带信号变换成原来形式的消息 ．
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ห้องสมุดไป่ตู้一章绪论
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第一章绪论
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参考书： 参考书： 1 《电子线路 非线性部分》谢家奎 主编 高等教育出版社 电子线路-非线性部分 非线性部分》 2 《高频电子线路》 张肃文 编 高等教育出版社 高频电子线路》 2《高频电路原理分析 》 杜武林编 西安电子科技大学出版社 《 高频电路原理分析》 参考软件及参考书： 参考软件及参考书： 1 Electeonics Workbench EDA 5.0 2 《 Electeonics Workbench》 使用指南与电子电工技术 》 EDA 实验 华南理工大学出版社 3 《现代电子系统设计》 石油大学出版社 现代电子系统设计》
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
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
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
现代通信技术概论332页PPT
② 信息传输速率，简称传信率，通常记为R 。它表示单位时间内系统传输 (或信源发出)的信息量，即二进制码元数。
（2） 频带利用率
用单位频带内的符号速率描述系统的传输效率，即每赫的波特数，符号速率 用η表示。
（3） 可靠性
可靠性可用差错率来表示。常用的差错率指标有平均误码率、平均误字率、 平均误码组率等。
(2) 根据传输信号的性质可分为：
(3) 根据信道的不同可分为： 有线通信、有线电通信、双绞线、同轴电缆、光纤通信、
无线通信、短波通信、微波通信、卫星通信、同步卫星、 中低轨道卫星、红外线通信
2. （1） 有效性
① 符号速率又叫信号速率，记为N。它表示单位时间内(每秒)信道上实际传 输的符号个数或脉冲个数(可以是多进制)。符号速率的单位是波特，即每秒
数字信号是指在时间上和幅度上均 取有限离散数值的电信号，这类电 信号常用电压或电流的脉冲代表。 数字信号与模拟信号的不同点在于 数字信号不直接与消息对应。
图1.2 模拟信号 图1.3 数字信号
3码)，这种码的幅度只取两种
不同的瞬时值。这种二进制码分为单极性、双极性和归零、不归零四
所示。 (5） 总线型网：通过总线把各节点连接起来，从而形成一条共享信
道。结构简单、扩展方便。如图1.12（e）所示。 (6） 复合型网：该网络结构是现实中最常见的一种形式。其特点是
将网状网和星形网结合。
图1.12 电信网的基本结构
3. 通信网的分层结构 （1） 纵向分层的观点
图1.13 垂直观点的网络结构
4. (1） 异步传输 (2） 同步传输 5. 复用方式 (1） 频分复用：在频率上把要传输的几路信息合
在一起，形成一个合成的信号后进行传输。
(2） 时分复用：采用分时技术，每路分配一个时 隙
（2） 频带利用率
用单位频带内的符号速率描述系统的传输效率，即每赫的波特数，符号速率 用η表示。
（3） 可靠性
可靠性可用差错率来表示。常用的差错率指标有平均误码率、平均误字率、 平均误码组率等。
(2) 根据传输信号的性质可分为：
(3) 根据信道的不同可分为： 有线通信、有线电通信、双绞线、同轴电缆、光纤通信、
无线通信、短波通信、微波通信、卫星通信、同步卫星、 中低轨道卫星、红外线通信
2. （1） 有效性
① 符号速率又叫信号速率，记为N。它表示单位时间内(每秒)信道上实际传 输的符号个数或脉冲个数(可以是多进制)。符号速率的单位是波特，即每秒
数字信号是指在时间上和幅度上均 取有限离散数值的电信号，这类电 信号常用电压或电流的脉冲代表。 数字信号与模拟信号的不同点在于 数字信号不直接与消息对应。
图1.2 模拟信号 图1.3 数字信号
3码)，这种码的幅度只取两种
不同的瞬时值。这种二进制码分为单极性、双极性和归零、不归零四
所示。 (5） 总线型网：通过总线把各节点连接起来，从而形成一条共享信
道。结构简单、扩展方便。如图1.12（e）所示。 (6） 复合型网：该网络结构是现实中最常见的一种形式。其特点是
将网状网和星形网结合。
图1.12 电信网的基本结构
3. 通信网的分层结构 （1） 纵向分层的观点
图1.13 垂直观点的网络结构
4. (1） 异步传输 (2） 同步传输 5. 复用方式 (1） 频分复用：在频率上把要传输的几路信息合
在一起，形成一个合成的信号后进行传输。
(2） 时分复用：采用分时技术，每路分配一个时 隙
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