通信原理总复习PPT课件

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• 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

通信原理(总复习)-通信PPT课件

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通信原理
2021
1
第1章 绪 论
• 内容:通信的基本概念,通信系统的组成,通信系 统的分类与通信方式,信息及其度量,通信系统的
主要性能指标。
• 重点:1.通信系统的一般模型,模拟和数字通信系统 模型。(框图,各部分基本功能)

2.信息及其度量(信息。
• 难点:1.通信系统的主要性能指标。
• 6.平稳随机过程通过线性系统
若线性系统的输入是平稳的,则输出也是平稳的。 且
E[0 (t)] a
h( )d
a H (0)
P0 ( f ) H ( f ) H ( f ) P2i0(2f1) H ( f ) 2 Pi ( f )
9
• 7.窄带随机过程
– 结论1:一个均值为零的窄带平稳高斯过程(t) ,它的
信 源 译

受 信 者
噪声源
2021
3
图1-5 数字通信系统模型
• 3.数字通信的优缺点
• 优点 – 抗干扰能力强,且噪声不积累 – 传输差错可控 – 便于处理、变换、存储 – 便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 – 易于集成,使通信设备微型化,重量轻 – 易于加密处理,且保密性好
• 缺点: – 需要较大的传输带宽 – 对同步要求高
• 6.计算离散信源的信息量、熵
I
log2
1 P(x)
log2
P(x)
(b)
H (x) P(x1)[ log2 P(x1)] P(x2 )[ log2 P(x2 )]
M
P(xi )lo g2 P(xi ) (比特 / 符号)
i 1
2021
P(xM )[ log2 P(xM )]
(1.4 6)

通信原理 课件 ppt

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

通信原理PPT

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/ =

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移动通信系统组成
详细描述移动通信系统的各个组成部分,包括基站、移动终端、 网络设备等。
移动通信工作原理
阐述移动通信的工作原理,包括信号的发射、传输和接收过程, 以及移动终端如何实现移动通信。
有线通信系统
有线通信概述
介绍有线通信的基本原理、特点和应用领域。
有线通信系统组成
详细描述有线通信系统的各个组成部分,包括电 话线、光纤、交换机等。
多进制解调
在接收端使用相应的算法将接收到的波形还原为原始的数字 信号。
数字通信的优缺点
优点 抗干扰能力强:数字信号在传输过程中不易受到干扰,能够保证信息的准确传输。
保密性好:数字通信可以通过加密技术保证信息的安全性。
数字通信的优缺点
• 便于存储和复制:数字信号可以方便地存储和复制,不会因传输而损失信息。
有线通信工作原理
阐述有线通信的工作原理,包括信号的传输和接 收过程。
计算机网络通信系统
计算机网络概述
介绍计算机网络的基本概念、发展历程和应用领域。
计算机网络组成
详细描述计算机网络的各个组成部分,包括路由器、交换机、服务 器等。
计算机网络工作原理
阐述计算机网络的工作原理,包括信号的传输和接收过程,以及如何 实现网络通信。
STEP 03
周期性
模拟信号通常具有周期性 ,可以通过傅里叶变换将 其分解为不同频率的正弦 波。
模拟信号在传输过程中满 足线性叠加原理,即不同 频率的信号可以相互叠加 。
调幅调制与解调
调幅调制
将需要传输的消息信号与载波信号相乘,得到调幅波信号,实现将消息信号加载到载波 信号上的过程。
解调
通过将调幅波信号再次与载波信号相乘,得到原始的消息信号,实现从调幅波中提取出 消息信号的过程。

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通信网络协议与体系结构
OSI模型
开放系统互联参考模型,将通信 协议划分为七个层次,从上到下 依次为应用层、表示层、会话层 、传输层、网络层、数据链路层
和物理层。
协议栈
协议栈是指协议的层次结构,不 同的协议栈对应不同的应用场景
和需求。
路由协议
路由协议用于在路由器之间传递 路由信息,实现网络的互联互通
多址复用技术可以提高频谱利用率和系统容量,包括频分复用、时 分复用和码分复用等。
多址干扰抑制
多址干扰是无线通信中常见的问题,可以通过多种技术手段进行抑 制,如频域滤波、时域滤波和空域滤波等。
06
通信网络原理
通信网络的拓扑结构
星型拓扑
总线型拓扑
每个节点都直接连接到中央节点,便于集 中管理和控制,但一旦中央节点出现故障 ,整个网络将瘫痪。
抗干扰能力强
数字信号在传输过程中不易受到噪声和干扰的影 响,能够保证通信质量。
易于存储和传输
数字信号可以方便地存储在数字存储介质上,并 且可以通过数字通信网络进行传输。
数字信号的调制与解调
调制方式
数字调制方式包括振幅调制、频率调制和相位调制等,可 以根据不同的应用场景选择合适的调制方式。
解调方式
数字解调方式包括相干解调和非相干解调,相干解调需要 使用载波信号,而非相干解调不需要。
连续信号与离散信号
周期信号与非周期信号
周期信号具有重复性,而非周期 信号则不具备。
连续信号在时间或空间上连续变 化,而离散信号则具有间断性。
实信号与复信号
实信号的振幅和相位都是实数, 而复信号则包括实部和虚部。
总结词
信号的分类与特性
确定性信号与随机信号
确定性信号的值可以确定,而随 机信号的值则无法预测。

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5G技术发展趋势
未来,5G技术将进一步演进,支持更 多频段、更高速度和更低延迟,同时 将促进更多创新业务的发展。
物联网技术在通信领域的应用与前景
物联网技术在通信领域的应用
物联网技术在智能家居、智能交通、智能医疗等领域的应用不断深化,为人们的 生活带来便利。
物联网技术的未来前景
未来,随着技术的不断进步,物联网将进一步扩展应用范围,与人工智能、云计 算等技术结合,形成更加智能化的解决方案。
PART 02
模拟通信
REPORTING
模拟通信的基本概念
模拟通信定义
模拟通信是以时间连续的模拟信 号表示信息,如语音、视频等。
模拟通信原理
模拟通信通过将信息转化为电流、 电压、电磁波等物理量,在传输过 程中进行调制和解调,最终还原为 原始信号。
模拟通信系统组成
模拟通信系统包括信源、调制器、 信道、解调器、信宿等部分。
通信的基本要素
通信的基本要素包括信息 源、发送设备、传输介质 、接收设备和目的地。
通信系统的组成
发送设备
发送设备是将信息转换为电信 号或光信号的设备,如调制器 、放大器等。
接收设备
接收设备是将电信号或光信号 转换为信息的设备,如解调器 、放大器等。
信息源
信息源是指产生信息的源头, 可以是各种传感器、计算机、 麦克风等。
模拟信号的调制与解调
调制定义
调制是将原始信号转化为适合传 输的信号的过程,常见的调制方
式包括调幅、调频和调相。
解调定义
解调是将接收到的调制信号还原 为原始信号的过程,与调制相反
。ห้องสมุดไป่ตู้
调制与解调的应用
调制与解调在无线通信、有线通 信、卫星通信等领域都有广泛应

通信原理(全套1162页PPT课件)

通信原理(全套1162页PPT课件)
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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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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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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
201/128
3.2 模擬角度調製
202/128
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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3.2 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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2.1 確知信號
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3. 载波插入法
❖ 抑制载波双边带调幅 ❖ 插入幅度远远大于信号幅度的载波后,合成信号的包络和信号
成正比,用包络检波检调。
2020/6/1
.
22
❖ 角度调制
1. 非相干解调
❖宽带调频信号 ❖鉴频器——对已调信号进行微分,微分信号与调制信
号包络成正比。 ❖具有门限效应
SFM(t) Acos(ct FM sinmt)
其中:FM
KFMAm
m
max m
f max fm
称为调频指数
2020/6/1
.
13
❖ 幅度调制
S A( M t)A 1 AM co m ts co cts A co ct sA 2 m co m s (c)t co m s (c)t
解调原理
2020/6/1
.
5
2. 通信系统的性能指标
❖ 通信系统性能: 有效性:占用信道资源的多少 可靠性:消息传输的准确程度
模拟通信系统性能 有效性:有效传输带宽 可靠性:输出信噪比
1.二进制与多进制 情况的换算 2. 比特率与波特 率的关系 3. 传输速率与传 输带宽之间的关系
数字通信系统性能 有效性:传输速率 可靠性:差错率
.
19
7. 调制
❖ 双边带调制 —— 相乘器 ❖ 常规调幅 —— 叠加直流分量 ❖ 单边带调制
1. 滤波法 —— 滤波器的过渡带,多级调制 2.相移法 —— 希尔波特滤波器,宽带相移90度
❖ 残留边带调制
残留边带滤波器 —— 对称互补特性
2020/6/1
.
20
❖ 角度调制
1. 窄带调制
❖近似于载波分量和正交分量相加,类似线性调制方法
SDS(M )1 2F(c)F(c) SAM ()A(c)(c)1 2F(c)F(mc)
线性调制:指调制前后信号频谱的变化。
2020/6/1
.
15
❖ 角度调制 单频余弦调制
f(t)A m co m ts
S F(M )A Jn(F)M ( c n m ) ( cn m ) n
非线性调制
2020/6/1
.
16
5. 带宽
❖ 幅度调制: 信号最高频率
❖ 角度调制:
f (t)
W
B DSB 2 W B AM 2 W B SSB W B VSB W ~ 2 W
用卡森公式计算:
B F M 2 ( 1 F) M fm 2 fm 2 fma
信号最高频率
已调信号 最大频偏
2020/6/1
.
17

Sf
(边带信号功率) S( o 调制信号功
载波占有 较大功率
DSB SSB VSB 1
AM
2 AM
2
2 AM
( 1) 3
2020/6/1
.
18
❖ 角度调制
P FM
A2 2
P FM P c P f
Pc
A2 2
J
2 0
(
FM
)
P f
2
A2 2
J
2 n
(
FM
n
)
2020/6/1
❖ 窄带角度调制
S N( B t) F A c M o c t A s m 2 K F A c Mo m c s ) t ( co m s c ) t(
❖ 宽带角度调制
SF(M t)A Jn(FM )co csn (m )t n
2020/6/1
.
14
4.频域表达式
❖ 幅度调制
f(t)F ()
dt
2020/6/1
调频
.
9
2.调制方式
❖ 幅度调制
抑制载波双边带调幅 DSB 常规调幅 AM 单边带调制 SSB 残留边带调制 VSB
❖ 角度调制
相位调制 FM 频率调制 PM
2020/6/1
.
10
3.时域表达式
❖ 幅度调制
SDSB(t) f(t)cosct
SAM(t)A0 f(t)cosct
2020/6/1
.
8
1. 基本概念
❖ 调制信号与已调信号之间的关系
调制信号: 载波: 已调信号:
f(t)
C(t)Aco sc(t0)
幅度调制
SAM(t) A(t)cos( ct 0)
A(t) f (t)
调相
角度调制
SFM (t) Ac cos(ct t 0 )
(t) f (t) (t) d(t) f (t)
SS S
1 B(t)2
f
(t)cosct
1 2
f (t)sinct
❖ 角度调制
SPM (t)Acoc stKPM f(t)
SFM (t)AcocstKFMf(t)dt
2020/6/1
.
11
单频调制情况
❖ 幅度调制
f (t) Amcosmt
SAM(t) A01AMcosmtcosct


: AM
Am A0
1
称为调幅指数
S A( t M ) A 0 co c t A s 2 m co c s m ) t (co c s m ) t(
2020/6/1
.
12
单频调制情况
❖ 角度调制
f (t) Am cosmt
SPM(t) Acos(ct PM cosmt) 其中:PM KPMAm 称为调相指数
2020/6/1
.
6
二、信息论初步
❖ 信息的度量
信息量计算,与出现概率的关系
❖ 信息熵
定义 离散信源信息熵的计算 最大熵条件
❖ 信道容量
香农公式:C=Wlog2(1+S/N),物理含义 信道容量与信息速率的关系。
2020/6/1
.
7
三、模拟调制系统
❖ 模拟调制系统
幅度调制 角度调制
通过对比两者的共同点和差别, 掌握幅度和角度调制特点。
通信原理复习
.
1
❖ 通信系统的组成
系统包括那些部分 用方框图表示
❖ 通信系统的工作原理
调制解调原理 用时域和频域表达式描述
❖ 通信系统的性能
通信系统所能达到的指标 模拟通信系统:带宽,信噪比 数字通信系统:频带利用率,误码率
2020/6/1
.
2
一、概述
❖ 信号和通信系统分类 ❖ 分析方法
2. 宽带调制
❖直接调频法:用调制信号改变电抗元件的参数,从而 改变载波频率。
❖倍频法
窄带调频——倍频——混频
2020/6/1
.
21
8. 解调
❖ 幅度调制
1. 相干解调:已调信号与相干载波相乘,通过低通滤波 器滤除高频分量。
❖ 所有幅度调制系统 ❖ 相干载波
2. 包络检波
❖ 常规条幅,有门限效应。
2020/6/1
.
3
1. 信号和通信系统分类
❖ 信号:
携带消息的电信号
❖ 通信系统:
传输信号的技术设备
❖ 通信的任务:
克服距离障碍,准确的传递信息
2020/6/1
.
4
❖ 对通信系统的分析方法
1. 通信系统的组成
发送设备 —— 调制部分 通信系统
接收设备 —— 解调部分
2. 通信系统的工作原理
调制原理 原理
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