通信原理课程设计PPT
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通信原理PPT课件
• 按照同步的功用不同，可分为
– 载波同步、位同步、群同步和网同步
• 数字复接就是依据时分复用基本原理把若干个 低速数字信号合并成一个高速的数字信号，以 扩大传输容量和提高传输效率。
2024/6/20
CP 第一章 绪论
28
2． 数字通信系统模型
• 如在某些有线信道中，若传输距离不太 远且通信容量不太大时， 数字基带信号 无需调制，可以直接传送，称之为数字 信号的基带传输，其模型中就不包括调 制与解调环节
信息源
发送设备
信息
接收设备
受信者
发送端
噪声源
接收端
2024/6/20
CP 第一章 绪论
5
1.2.1 通信系统模型-信源
• 信源是消息的产生地， 其作用是把各种消 息转换成原始电信号，称之为消息信号或 基带信号。
• 电话机、电视摄像机和电传机、计算机等 各种数字终端设备就是信源。
• 模拟信源，输出的是模拟信号； • 数字信源，输出离散的数字信号。
• 作用二: 是当信息源给出的是模拟语音信号时， 信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟 信号的数字化传输。
• 信源编码方法：PCM、ADPAM、DM等 • 信源译码是信源编码的逆过程。
2024/6/20
CP 第一章 绪论
24
2） 信道编码与译码
• 数字信号在信道传输时，由于噪声、衰落以及 人为干扰等，将会引起差错。为了减少差错， 信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加 入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编 码”。
• 对这些信号可以采用相干解调或非相干解调还 原为数字基带信号。
• 对高斯噪声下的信号检测，一般用相关器接收 机或匹配滤波器实现。
2024/6/20
– 载波同步、位同步、群同步和网同步
• 数字复接就是依据时分复用基本原理把若干个 低速数字信号合并成一个高速的数字信号，以 扩大传输容量和提高传输效率。
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CP 第一章 绪论
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2． 数字通信系统模型
• 如在某些有线信道中，若传输距离不太 远且通信容量不太大时， 数字基带信号 无需调制，可以直接传送，称之为数字 信号的基带传输，其模型中就不包括调 制与解调环节
信息源
发送设备
信息
接收设备
受信者
发送端
噪声源
接收端
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CP 第一章 绪论
5
1.2.1 通信系统模型-信源
• 信源是消息的产生地， 其作用是把各种消 息转换成原始电信号，称之为消息信号或 基带信号。
• 电话机、电视摄像机和电传机、计算机等 各种数字终端设备就是信源。
• 模拟信源，输出的是模拟信号； • 数字信源，输出离散的数字信号。
• 作用二: 是当信息源给出的是模拟语音信号时， 信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟 信号的数字化传输。
• 信源编码方法：PCM、ADPAM、DM等 • 信源译码是信源编码的逆过程。
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CP 第一章 绪论
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2） 信道编码与译码
• 数字信号在信道传输时，由于噪声、衰落以及 人为干扰等，将会引起差错。为了减少差错， 信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加 入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编 码”。
• 对这些信号可以采用相干解调或非相干解调还 原为数字基带信号。
• 对高斯噪声下的信号检测，一般用相关器接收 机或匹配滤波器实现。
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通信原理第5节-第4章通信原理PPT课件
信噪比的概念
信噪比（Signal-to-Noise Ratio，简称SNR）是指信号功率与 噪声功率的比值，用于衡量通信系统传输质量的重要参数。
信噪比的计算
信噪比通常以分贝（dB）为单位进行计算，其计算公式为 SNR(dB) = 10 * log10(Psignal/Pnoise)，其中 Psignal为信号 功率，Pnoise为噪声功率。
而实现信号传输。
调频与调相
调频特点
调频具有抗干扰能力强、抗多径干扰能力强等优点，常用于长距离、高速数据传输和无线广播等领域 。
调相特点
调相具有解调简单、易于实现等优点，但抗干扰能力较弱，常用于短距离、低速数据传输等领域。
04 数字调制技术
二进制调制原理
1 2
2FSK（二进制频移键控） 通过改变载波的频率来表示二进制信息。
通信原理第5节-第4章通信原理 ppt课件
目录
• 通信系统概述 • 信号与信道 • 模拟调制技术 • 数字调制技术 • 信噪比与误码率
01 通信系统概述
通信系统的基本组成
发送设备
将信源产生的信息转换为适合 传输的信号，如调制器、编码 器等。
接收设备
将传输中的信号转换为原始信 息，如解调器、解码器等。
衰减
信号在传输过程中的幅度 减小。
干扰
信道中存在的噪声和其他 干扰信号，影响信号传输 质量。
03 模拟调制技术
调制的概念与分类
调制概念
调制是将低频信号（基带信号） 附加到高频载波上，以便传输的
过程。
调制分类
调制可以分为模拟调制和数字调制 两大类，模拟调制是指将连续变化 的模拟信号转换为载波信号的过程。
误码率的影响
误码率过高会导致数据传输质量下降，影响通信系统的性能。在通信系
通信原理课程教学串讲PPT课件
SSB基本思想 SSB调制模型 波形与频谱 SSB信号解调
传输带宽 抗噪声性能
VSB基本思想 VSB调制模型 波形与频谱 VSB信号解调
传输带宽
线性调制的一般模型
精选
第三章 模拟调制系统
LOGO
线性调制的一般模型
sm(t)[m (t)cocst]
S m ( ) [M ( c ) M ( c )]
CH 5.1
数字基带传输系统的基本组成及各部分的功能； 数字传输系统中产生误码的原因。
LOGO
CH 5.2
传输码的码型选择的一般原则，P135页的6条，要理解。 常用的几种码型：AMI，HDB3，CMI（00，11：1；01：0）
CH 5.3
数字基带信号的频谱特性：P141的公式（5.8）或（5.9），要理解，会应用 其分析问题：连续谱必有，可确定信号带宽；离散谱可能存在，可通过离散谱 分析直流分量，基波分量及谐波分量。
改变载波的相位 信号的表示 调制方法(2) 解调方法(1) 传输频带 抗噪性能
前后码元相对变 化改变载波相位
信号的表示 调制方法(1) 解调方法(2)
传输频带 抗噪性能
性能比较：抗噪声性能，频带利用率，设备复杂度
多进制数字调制精带选宽的计算与4PSK、4DPSK的波形图
第七章 多路复用
LOGO
1. 频分复用（7.1）
m(t)
h(t)
cos(ωct)
精选
sm(t)
第三章 模拟调制系统
LOGO
m(t)
H(ω)
-ωc
H(ω) -ωc
-ωc
h(t) cos(ωct)
ωc ωc ωc
sm(t)
AM,DSB USSB LSSB
通信原理 课件 ppt
信号与系统之间存在密切的关系。一个系统通常由输入、输出和系统本身组成，而信号 则是通过系统传输的物质。系统对信号具有处理、变换和传输等功能。在通信原理中， 信号需要通过系统进行传输，因此信号与系统的关系是密不可分的。信号的特性和系统
的特性相互影响，决定了通信系统的性能和传输质量。
03
模拟通信原理
模拟信号的调制与解调
无线电波传播方式
无线电波通过直射、反射、折射 、散射等方式传播，受到地形、 建筑物、气候等因素的影响。
无线电波传播损耗
无线电波在传播过程中会受到空 气阻力、地面吸收等因素的影响 ，导致能量逐渐衰减。
无线电波频段
无线电波根据频率可分为长波、 中波、短波等不同频段，不同频 段的无线电波具有不同的传播特 性和应用场景。
调频的特点
调频信号的带宽较大，抗干扰能力强，能够 传输更多的信息。
调相的特点
调相信号的相位信息可以携带信息，具有较 高的保密性。
模拟通信系统的性能分析
信噪比
误码率
信噪比是衡量通信系统性能的重要指标， 表示信号功率与噪声功率的比值。
误码率是衡量数据传输质量的重要指标， 表示传输过程中出现误码的概率。
带宽效率
抗干扰能力
带宽效率是指通信系统传输速率与带宽的 比值，反映了系统的传输效率。
抗干扰能力是指通信系统在存在噪声和干 扰的情况下，能够正常传输信号的能力。
04
数字通信原理
数字信号的调制与解调
数字信号调制
将数字信号转换为适合传输的信 号形式，如调频、调相和调幅等
。
数字信号解调
将已调制的信号还原为原始数字信 号的过程。
通信原理 课件
目录
• 通信系统概述 • 信号与系统基础 • 模拟通信原理 • 数字通信原理 • 无线通信原理 • 通信原理实验与案例分析
的特性相互影响，决定了通信系统的性能和传输质量。
03
模拟通信原理
模拟信号的调制与解调
无线电波传播方式
无线电波通过直射、反射、折射 、散射等方式传播，受到地形、 建筑物、气候等因素的影响。
无线电波传播损耗
无线电波在传播过程中会受到空 气阻力、地面吸收等因素的影响 ，导致能量逐渐衰减。
无线电波频段
无线电波根据频率可分为长波、 中波、短波等不同频段，不同频 段的无线电波具有不同的传播特 性和应用场景。
调频的特点
调频信号的带宽较大，抗干扰能力强，能够 传输更多的信息。
调相的特点
调相信号的相位信息可以携带信息，具有较 高的保密性。
模拟通信系统的性能分析
信噪比
误码率
信噪比是衡量通信系统性能的重要指标， 表示信号功率与噪声功率的比值。
误码率是衡量数据传输质量的重要指标， 表示传输过程中出现误码的概率。
带宽效率
抗干扰能力
带宽效率是指通信系统传输速率与带宽的 比值，反映了系统的传输效率。
抗干扰能力是指通信系统在存在噪声和干 扰的情况下，能够正常传输信号的能力。
04
数字通信原理
数字信号的调制与解调
数字信号调制
将数字信号转换为适合传输的信 号形式，如调频、调相和调幅等
。
数字信号解调
将已调制的信号还原为原始数字信 号的过程。
通信原理 课件
目录
• 通信系统概述 • 信号与系统基础 • 模拟通信原理 • 数字通信原理 • 无线通信原理 • 通信原理实验与案例分析
通信原理课件
通信原理讲义第一章 绪论1．1 通信系统的组成 1．1．1 通信一般系统模型点对点通信模型：反映了通信系统的共性。
1．1．2 模拟通信与数字通信● 消息可以分成两类 离散消息：消息的状态是可数的或离散型的（如符号、文字等），也称为数字消息。
连续消息：状态连续变化的消息（如语音、图像），也称为模拟消息。
● 消息与电信号之间必须建立单一的对应关系。
通常，消息被载荷在电信号的某以参量上。
数字信号：电信号的参量携带离散消息，该参量离散取值。
模拟信号：电信号的参量携带连续消息，参量连续取值。
● 相应的通信系统分成两类 数字通信系统模拟通信系统● 模拟信号与数字信号之间可以相互转换在信息源中使用模-数（数-模）转换器，接受端使用数-模（模-数）转换器。
● 数字通信比模拟通信更能适应对通信技术越来越高的要求 （1） 数字传输的抗干扰能力强，中继时可以消除噪声的积累； （2） 传输差错可以控制；（3） 便于使用现代数字信号处理技术对信息进行处理；（4） 易于加密处理；（5） 可以综合传递各种消息，增强系统功能。
● 模拟通信系统模型（点对点）基带信号：携带信息，但具有频率很低的频谱分量，不适宜传输的原始电信号。
已调信号：基带信号经过调之后转换成其频带适合信道传输的信号，也称频带信号。
调制器：将基带信号转变为频带信号的设备。
解调器：将频带信号转变为基带信号的设备。
模拟通信强调变换的线性特性，既已调参量与基带信号成比例。
● 数字通信系统模型（点对点） 强调已调参量与基带信号之间的一一对应。
数字通信需要解决的问题：（2） 编码与解码：通过差错控制编码消除噪声或干扰造成的差错； （3） 加密和解密：对基带信号进行人为“搅乱”；（4） 同步：发送和接收节拍一致，包括：位同步（码元同步）和群同步、帧同步、句同步或码组同步。
数字通信模型：同步环节的位置不固定，图中没有出现。
消息消息数字基带传输模型：●数字通信的缺点 比模拟通信占据更宽的频带。
通信原理PPT
2
上式为双边的功率谱密度表示式。如果写成单边的，则有
PS ( f ) f S P(1 P) G1 ( f ) G2 ( f ) f s2 PG1 (0) (1 P)G2 (0) ( f )
2
2
2f
2 S
PG1 (m fS ) (1 P)G2 (m fS ) ( f m fS ) , f 0
序列s(t)的统计平均分量，它取决于每个码元内出现 g1(t)和
g2(t) 的概率加权平均，因此可表示成
v(t )
n
[ Pg (t nT ) (1 P) g
1 s
2
(t nTs )]
n
v
n
(t )
由于v(t)在每个码元内的统计平均波形相同，故v(t)是以Ts为 周期的周期信号。
5
第6章 数字基带传输系统
单极性归零(RZ)波形：信号电压在一个码元终止时刻前总要 回到零电平。通常，归零波形使用半占空码，即占空比为 50%。从单极性RZ波形可以直接提取定时信息 。 与归零波形相对应，上面的单极性波形和双极性波形属 于非归零(NRZ)波形，其占空比等于100％。 双极性归零波形：兼有双极性和归零波形的特点。使得接收 端很容易识别出每个码元的起止时刻，便于同步。
0
fs
3 fs
f
20
第6章 数字基带传输系统
从以上两例可以看出：
二进制基带信号的带宽主要依赖单个码元波形的频谱函数
G1(f)和G2(f) 。时间波形的占空比越小，占用频带越宽。
若以谱的第1个零点计算， NRZ( = Ts)基带信号的带宽为 BS = 1/ = fs ；RZ( = Ts / 2)基带信号的带宽为BS = 1/ =
通信原理课程设计教材课件
信号的分类与表示
总结词
信号的分类与表示是通信原理课程设计中的基础内容，主要介绍了信号的分类方 法和表示方式。
详细描述
信号可以根据不同的分类标准进行划分，如连续信号和离散信号、确定性信号和 随机信号等。此外，信号还可以通过数学表达式、波形图和频谱图等方式进行表 示。这些表示方法有助于更好地理解和分析信号的特性。
信息源
产生需要传输的信息，如声音、 图像、文字等。
信道
传输信号的媒介，如无线电波、 光纤等。
目的地
信息到达的终端，如电话、电 视、计算机等。
通信系统的分类
01
02
03
04
有线通信
利用导线传输信号，如电话线 、光纤等。
无线通信
利用电磁波传输信号，如手机 、广播、电视等。
模拟通信
传输连续变化的信号，如语音 信号。
数字调制系统的性能分析
分析数字调制系统的性能指标，如抗噪声性能、抗多径干扰性能等。
数字调制技术的应用场景
介绍数字调制技术在不同通信系统中的应用，如无线通信、卫星通 信和光纤通信等。
05 通信信道与噪声
信道的定义与分类
总结词
信道是传输信号的媒介，可以分为有线信道和无线信道两类 。
详细描述
信道是通信系统中的重要组成部分，负责传输信号。根据传 输媒介的不同，信道可以分为有线信道和无线信道。有线信 道包括双绞线、同轴电缆和光纤等，而无线信道则通过电磁 波传输信号。
调频与调相
01
02
03
调频与调相的概念
调频和调相都是模拟调制 方式，它们通过改变载波 的频率或相位来传递信息。
调频与调相的区别
调频是直接改变载波的频 率，而调相则是通过改变 载波的相位来传递信息。
《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》说课PPT课件
《》说课
一、课程作用与目标 二、课程内容与资源 三、学情分析、教学设计与实施 四、微观教学设计
通信：人与人或人与自然之 间通过某种行为或媒介进行 的信息交流与传递。
课程任务
《光纤通信》
《程控交换》
《移动通信》
《数据通信》
通 信 原 理
《高等数学》 、 《网络信号与系统》、《通信电子线路》
课程定位与目标
一、课程作用与目标 二、课程内容与资源 三、学情分析、教学设计与实施 四、微观教学设计
课程内容的选取
选取思路： 人才培训目标、教学大纲 基础性、先进性、系统性 前续、后续课程内容的衔接
信道与噪声 模拟调制系统
基础：电路、 频谱、信号分析知识
数字基带传输系统 数字信号的频带传输 模拟信号的数字传输
企业评价手段
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
22
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
MIMPS教学法
ZTE中兴
教学手段： 现场教学的方法 1、>4课时 2、学习小结 充分利用现有教学资源 1、教材体系 2、国家级的实验、实训室 3、网络资源
一、课程作用与目标 二、课程内容与资源 三、学情分析、教学设计与实施 四、微观教学设计
微观教学设计
一、课程作用与目标 二、课程内容与资源 三、学情分析、教学设计与实施 四、微观教学设计
通信：人与人或人与自然之 间通过某种行为或媒介进行 的信息交流与传递。
课程任务
《光纤通信》
《程控交换》
《移动通信》
《数据通信》
通 信 原 理
《高等数学》 、 《网络信号与系统》、《通信电子线路》
课程定位与目标
一、课程作用与目标 二、课程内容与资源 三、学情分析、教学设计与实施 四、微观教学设计
课程内容的选取
选取思路： 人才培训目标、教学大纲 基础性、先进性、系统性 前续、后续课程内容的衔接
信道与噪声 模拟调制系统
基础：电路、 频谱、信号分析知识
数字基带传输系统 数字信号的频带传输 模拟信号的数字传输
企业评价手段
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
22
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
MIMPS教学法
ZTE中兴
教学手段： 现场教学的方法 1、>4课时 2、学习小结 充分利用现有教学资源 1、教材体系 2、国家级的实验、实训室 3、网络资源
一、课程作用与目标 二、课程内容与资源 三、学情分析、教学设计与实施 四、微观教学设计
微观教学设计
《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。
【大学】通信原理课程设计PPT
– Utility Functions (公用函数模块库)
ppt课件
12
ppt课件
13
Comm Source (通信信源模块库)
• 提供多种信源模块
– 受控信源模块(Controlled Sources ) – 数据源模块(Data Sources) – 噪声产生器模块(Noise Generators) – 序列生成器模块(Sequence Generators)
– 分组编码模块库 – 卷积编码模块库 – 循环冗余码模块库
ppt课件
20
ppt课件
返回通信仿真模型库
21
Interleaving (信号交织模块库)
• 包含各种实现信号交织功能的模块 • 多种块交织模块库 • 卷积交织模块库
ppt课件
22
ppt课件
返回通信仿真模型库
23
Modulation ( 信号调制模块库)
– Interleaving (信号交织模块库)
– Modulation ( 信号调制模块库)
– Channels
(信道模块库)
– RF Impairments (射频损耗模块库)
– Synchronization (信号同步模块库)
– Basic Comm Functions (基本通信函数模块库)
3
Simulink工作环境
• 一、模型库
– 在MATLAB命令窗口输入“simulink”并回车，就 可进入Simulink模型库
– 单击工具栏上的 按钮也可进入
ppt课件
4
Simulink模型库中 的仿真模块组织成 三级树结构
Simulink子模型库 中包含了Continous、 Discontinus等下一 级模型库
《通信原理说课》课件
05
通信协议与标准
通信协议概述
通信协议定义
通信协议是通信系统中的规则集 合，用于规范不同设备间的信息
传输和交换。
通信协议的作用
确保信息传输的可靠性和高效性 ，实现不同设备间的互操作性。
通信协议的组成
包括语法、语义和时序三个部分 。
常见通信协议标准
TCP/IP协议族
用于互联网通信的标准协议族，包括TCP、 UDP等。
理论与实践结合
课程注重理论与实践相结 合，通过实验和课程设计 等环节，提高学生实际操 作和解决问题的能力。
课程目标
知识目标
学生应掌握通信系统的基 本概念、原理、性能指标 及关键技术。
能力目标
培养学生分析、设计、优 化通信系统的能力，以及 实验操作和团队协作能力 。
素质目标
培养学生的创新意识、严 谨的科学态度和良好的职 业道德。
实验安排
每个实验2-3课时，共10个课时，分两周完成。
实验目的
通过实验，使学生掌握通信原理的基本概念和原 理，提高实际操作和解决问题的能力。
实践项目与要求
实践项目
设计并实现一个简单的通信系统，如无线传输系统或卫星通信系 统。
实践要求
学生需自行设计系统方案，完成硬件搭建和软件编程，并进行测试 和优化。
通信系统模型
发送端
负责将信息转换为可传输的信号 。
信道
传输信号的媒介，可以是无线电波 、光纤、电缆等。
接收端
负责将传输的信号还原为原始信息 。
03
信号处理基础
信号的时域与频域表示
总结词
信号的时域与频域表示是通信原理中的重要概念，它们分别描述了信号在不同 时间与频率上的特性。
通信原理(全套1162页PPT课件)
108/104
2.4 信號通過線性時不變系統
109/104
2.4 信號通過線性時不變系統
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2.4 信號通過線性時不變系統
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3.2 模擬角度調製
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3.2 模擬角度調製
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3.2 模擬角度調製
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3.2 模擬角度調製
205/128
3.2 模擬角度調製
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3.2 模擬角度調製
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3.2 模擬角度調製
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3.2 模擬角度調製
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
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– 使用浮动滤波器时，将Signal storage reuse 设为off
• Model Verification block control(模块验证) • Production Hardware Charateristics(乘法器的硬件
特征) • 一般使用默认设置
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返回通信仿真模型库
docin/sundae_meng
Modulation ( 信号调制模块库)
• 包含各种用于实现信号调制和解调功能 的模块
• 包括四个模块库
– 模拟基带信号调制 – 模拟频带信号调制 – 数字基带信号调制 – 数字频带信号调制
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返回通信仿真模型库
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Comm Sinks (通信信宿模块库)
• 提供6种信宿模块
– 连续时间眼图和发散图 – 离散时间眼图 – 离散时间发散图 – 离散时间信号轨迹图 – 误码率计算模块 – 触发式文件写入模块
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• 包含四种锁相环模块
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返回通信仿真模型库
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Basic Comm Functions(基本通信函数模块库) • 包含多种通信仿真过程中经常使用的模块 • 积分器模块库 • 序列操作模块库
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返回通信仿真模型库
General 参数页（续）
• Floating scope(浮动示波器)
– 可以方便改变输入信号的示波器， – 没有输入端口，通过动态选择数据，在多个输入信
号间切换 – 运行浮动示波器时，需要修改仿真参数 – 将"Simulation | Simulation parameters… | Advanced |
设计举例
对ASK调制与解调进行电路级仿真
• 画出设计课题的电路级框图，并创建模型 文件
docin/sundae_meng
– 检查缓存中的数据是否和输出结果一致
• Bouds Checking(边界检查)
– 检查用户编写的S-函数的内存写入错误
• Configuration options(配置选项)
– 对各种可能发生的事件指定处理方式
• 一般均设为默认状态
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Advance 属性页
• 提供其他对仿真过程有影响的高级参数设置 • Inline parameters(内置参数) • Optimizations(性能优化参数)
– Array：适用于只有一个输入 – Structure：适用于多个输入 – Structrue with time：同时保存时间信息
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6.5 仿真参数设置
• 开始仿真前，首先要设置相关仿真参数 • 仿真参数在很大程度上影响仿真性能以及仿真
结果的精度 • 不恰当的参数设定可能会使仿真程序产生截然
返回通信仿真模型库
docin/sundae_meng
Source Coding (信源编码模块库)
• 包含各种实现抽样和量化的模块
– 如：A率压缩和扩展模块 – μ率压缩和扩展模块 – 量化编码器模块 – 差分脉冲编码调制模块等
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返回通信仿真模型库
docin/sundae_meng
– 开始时间(Start Time)和结束时间(Stop Time)
• Solvers(求解器)
– 固定步长连续求解器(Fixed-step Continous Solvers) – 可变步长连续求解器(Variable-step Continous Solvers) – 固定步长离散求解器(Fixed-step Discrete Solvers) – 可变步长离散求解器(Variable-step Discrete Solvers )
docin/sundae_meng
设计仿真模型时，从模型库中选中模块，单击鼠 标右键，选择"Add to untitled"，或直接把模块拖到 仿真模型中，即可加入模块
Simulink模型库窗口还提供了查找功能，单击 按钮，在弹出的模块查找对话框中输入模块名称关 键字，单击"Find Next"即可自动搜索整个模型库
docin/sundae_meng
Utility Functions (公用函数模块库)
• 包含6种常用的转换函数模块 • 实现信号的单极性与双极性之间的转换 • 十进制与二进制数之间的转换等
docin/sundae_meng
返回通信仿真模型库
docin/sundae_meng
6.4 示波器参数的设置
不同的结果 • 用户可在仿真模块菜单栏上选择 Simulation|
Simulation parameters… 打开仿真参数设置对 话框 • 对话框由5个面板组成
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docin/sundae_meng
Solver 属性页
• 设置基本参数 • Simulation Time(仿真时间)
返回通信仿真模型库
docin/sundae_meng
Channels
(信道模块库)
• 包含四种常见信道模块
– 高斯白噪声信道模块 – 二进制对称信道模块 – 多径瑞利衰落信道模块 – 伦琴衰落信道模块
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返回通信仿真模型库
docin/sundae_meng
RF Impairments (射频损耗模块库)
docin/sundae_meng
Workspace I/O属性页
• 设置仿真的输入信号和输出信号选项 • Input 参数：可从工作区中读入输入信号
和初始状态 • Output参数：可将仿真结果存入工作空
间
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Diagnostics 属性页
• 定义仿真过程遇到警告或错误时的处理方式 • Consistency Checking (一致性检查)
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Solver 属性页(续)
• Step Sizes(仿真步长)
– 最大仿真步长 – 初识仿真步长 – 最小仿真步长
• Erroe Tolerances(误差容限)
– 相对误差rtol – 绝对误差atol
• Output Options(输出选项)
– 修饰(改善)输出信号 – 产生额外输出信号 – 产生指定输出信号
Error Detection 道编码的模块 • 分为三个子模块库
– 分组编码模块库 – 卷积编码模块库 – 循环冗余码模块库
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返回通信仿真模型库
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Interleaving (信号交织模块库) • 包含各种实现信号交织功能的模块 • 多种块交织模块库 • 卷积交织模块库
• 通信仿真模块库由11个子模块库组成
– Comm Source (通信信源模块库 )
– Comm Sinks (通信信宿模块库)
– Source Coding (信源编码模块库)
– Error Detection and Correction (信道编码模块库)
– Interleaving (信号交织模块库)
Optimizations | Signal storage reuse"设置为off
• Sampling(显示方式)
– Decimation 示波器每隔若干个信号显示一次 – Sampling 示波器采样一个输出一个
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Data history 属性页
• Limit data points to last(数据存储个数) • Save data to worlspace(保存数据到工作区) • Variabel name(工作区变量名) • Format(保存格式)
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Comm Source (通信信源模块库)
• 提供多种信源模块
– 受控信源模块(Controlled Sources ) – 数据源模块(Data Sources) – 噪声产生器模块(Noise Generators) – 序列生成器模块(Sequence Generators)
通信原理课程设计
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设计步骤分析
• 熟悉MATLAB系统中Simulink模型库的常用模 型的名称、作用及用法
• 画出设计课题的电路级框图，并创建模型 文件
• 对模型文件进行适当的参数配置 • 仿真
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工作台 资源目录本
菜单栏和工具栏 工作空间
• 示波器是最常用的输出工具，它把信号按时间 顺序在二维坐标轴上显示出来
• 示波器的横纵坐标缺省值为：横坐标[0 10]，纵 坐标[-5，5]
• 在示波器显示界面上单击鼠标右键，选择 “Axes properties…“，可设置纵坐标范围和标 题
• 在示波器显示界面的工具栏上单击第二个图标， ，可设置参数
– 命令行方式：
• 输入“sim”启动仿真进程
• 比较：
– 菜单方式的优点在于交互性，通过设置示波器或显示模 块即可在仿真过程中观察输出信号
– 命令行方式启动模型后，不能观察仿真进程，但仍可通 过显示模块观察输出，适用于批处理方式
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6.3 Simulink通信仿真模型库
• Model Verification block control(模块验证) • Production Hardware Charateristics(乘法器的硬件
特征) • 一般使用默认设置
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返回通信仿真模型库
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Modulation ( 信号调制模块库)
• 包含各种用于实现信号调制和解调功能 的模块
• 包括四个模块库
– 模拟基带信号调制 – 模拟频带信号调制 – 数字基带信号调制 – 数字频带信号调制
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返回通信仿真模型库
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Comm Sinks (通信信宿模块库)
• 提供6种信宿模块
– 连续时间眼图和发散图 – 离散时间眼图 – 离散时间发散图 – 离散时间信号轨迹图 – 误码率计算模块 – 触发式文件写入模块
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• 包含四种锁相环模块
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返回通信仿真模型库
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Basic Comm Functions(基本通信函数模块库) • 包含多种通信仿真过程中经常使用的模块 • 积分器模块库 • 序列操作模块库
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返回通信仿真模型库
General 参数页（续）
• Floating scope(浮动示波器)
– 可以方便改变输入信号的示波器， – 没有输入端口，通过动态选择数据，在多个输入信
号间切换 – 运行浮动示波器时，需要修改仿真参数 – 将"Simulation | Simulation parameters… | Advanced |
设计举例
对ASK调制与解调进行电路级仿真
• 画出设计课题的电路级框图，并创建模型 文件
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– 检查缓存中的数据是否和输出结果一致
• Bouds Checking(边界检查)
– 检查用户编写的S-函数的内存写入错误
• Configuration options(配置选项)
– 对各种可能发生的事件指定处理方式
• 一般均设为默认状态
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Advance 属性页
• 提供其他对仿真过程有影响的高级参数设置 • Inline parameters(内置参数) • Optimizations(性能优化参数)
– Array：适用于只有一个输入 – Structure：适用于多个输入 – Structrue with time：同时保存时间信息
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6.5 仿真参数设置
• 开始仿真前，首先要设置相关仿真参数 • 仿真参数在很大程度上影响仿真性能以及仿真
结果的精度 • 不恰当的参数设定可能会使仿真程序产生截然
返回通信仿真模型库
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Source Coding (信源编码模块库)
• 包含各种实现抽样和量化的模块
– 如：A率压缩和扩展模块 – μ率压缩和扩展模块 – 量化编码器模块 – 差分脉冲编码调制模块等
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返回通信仿真模型库
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– 开始时间(Start Time)和结束时间(Stop Time)
• Solvers(求解器)
– 固定步长连续求解器(Fixed-step Continous Solvers) – 可变步长连续求解器(Variable-step Continous Solvers) – 固定步长离散求解器(Fixed-step Discrete Solvers) – 可变步长离散求解器(Variable-step Discrete Solvers )
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设计仿真模型时，从模型库中选中模块，单击鼠 标右键，选择"Add to untitled"，或直接把模块拖到 仿真模型中，即可加入模块
Simulink模型库窗口还提供了查找功能，单击 按钮，在弹出的模块查找对话框中输入模块名称关 键字，单击"Find Next"即可自动搜索整个模型库
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Utility Functions (公用函数模块库)
• 包含6种常用的转换函数模块 • 实现信号的单极性与双极性之间的转换 • 十进制与二进制数之间的转换等
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6.4 示波器参数的设置
不同的结果 • 用户可在仿真模块菜单栏上选择 Simulation|
Simulation parameters… 打开仿真参数设置对 话框 • 对话框由5个面板组成
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Solver 属性页
• 设置基本参数 • Simulation Time(仿真时间)
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Channels
(信道模块库)
• 包含四种常见信道模块
– 高斯白噪声信道模块 – 二进制对称信道模块 – 多径瑞利衰落信道模块 – 伦琴衰落信道模块
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RF Impairments (射频损耗模块库)
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Workspace I/O属性页
• 设置仿真的输入信号和输出信号选项 • Input 参数：可从工作区中读入输入信号
和初始状态 • Output参数：可将仿真结果存入工作空
间
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Diagnostics 属性页
• 定义仿真过程遇到警告或错误时的处理方式 • Consistency Checking (一致性检查)
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Solver 属性页(续)
• Step Sizes(仿真步长)
– 最大仿真步长 – 初识仿真步长 – 最小仿真步长
• Erroe Tolerances(误差容限)
– 相对误差rtol – 绝对误差atol
• Output Options(输出选项)
– 修饰(改善)输出信号 – 产生额外输出信号 – 产生指定输出信号
Error Detection 道编码的模块 • 分为三个子模块库
– 分组编码模块库 – 卷积编码模块库 – 循环冗余码模块库
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返回通信仿真模型库
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Interleaving (信号交织模块库) • 包含各种实现信号交织功能的模块 • 多种块交织模块库 • 卷积交织模块库
• 通信仿真模块库由11个子模块库组成
– Comm Source (通信信源模块库 )
– Comm Sinks (通信信宿模块库)
– Source Coding (信源编码模块库)
– Error Detection and Correction (信道编码模块库)
– Interleaving (信号交织模块库)
Optimizations | Signal storage reuse"设置为off
• Sampling(显示方式)
– Decimation 示波器每隔若干个信号显示一次 – Sampling 示波器采样一个输出一个
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Data history 属性页
• Limit data points to last(数据存储个数) • Save data to worlspace(保存数据到工作区) • Variabel name(工作区变量名) • Format(保存格式)
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Comm Source (通信信源模块库)
• 提供多种信源模块
– 受控信源模块(Controlled Sources ) – 数据源模块(Data Sources) – 噪声产生器模块(Noise Generators) – 序列生成器模块(Sequence Generators)
通信原理课程设计
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设计步骤分析
• 熟悉MATLAB系统中Simulink模型库的常用模 型的名称、作用及用法
• 画出设计课题的电路级框图，并创建模型 文件
• 对模型文件进行适当的参数配置 • 仿真
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工作台 资源目录本
菜单栏和工具栏 工作空间
• 示波器是最常用的输出工具，它把信号按时间 顺序在二维坐标轴上显示出来
• 示波器的横纵坐标缺省值为：横坐标[0 10]，纵 坐标[-5，5]
• 在示波器显示界面上单击鼠标右键，选择 “Axes properties…“，可设置纵坐标范围和标 题
• 在示波器显示界面的工具栏上单击第二个图标， ，可设置参数
– 命令行方式：
• 输入“sim”启动仿真进程
• 比较：
– 菜单方式的优点在于交互性，通过设置示波器或显示模 块即可在仿真过程中观察输出信号
– 命令行方式启动模型后，不能观察仿真进程，但仍可通 过显示模块观察输出，适用于批处理方式
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6.3 Simulink通信仿真模型库