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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。
2024/6/20
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
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
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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。
2024/6/20
通信原理.ppt
数字调频
三、2PSK调制与解调模型
数字调频
四、2DPSK（差分相位键控，相对调 相）
1．产生 码变换—2PSK调制法
第一个码元内信号的初相可任意假设 ak→2DPSK规律： “1变0不变”，即信息代码（绝对码）为“1”时，本码元 内2DPSK信号的初相相对于前一码元内2DPSK信号的未相 变化180°，信息代码为“0”时，则本码元内2DPSK信号 的初相相对于前一码元内2DPSK信号的末相不变化。
模拟调制
AM（AmplitudeModulation）
是常规双边带调幅的简称，这种调节方式广泛应用于中短波调幅广播 AM调制 先在原信号上叠加一个直流信号，以保证信号m(t)+A>0 然后乘上一个高 频的余弦信号，即得到g(t)=[m(t)+A]coswt
AM调制模型
模拟调制
AM（AmplitudeModulation）频谱分析图
模拟调制
AM解调 AM信号可用相干解调和包络检波两种方法解调，若用不同的方法解调， 解调器输出端将可能有不同的信噪比。实际中，AM信号的解调器通常采 用简单的包络解调法，此时解调器为一线性包络检波器，它的输出电压正 比于输入信号的包络变化，
模拟调制
DSB-SC（抑制载波双边带调制 ） 在AM信号中，载波分量并不携带信息，仍占据大部分功率，如果抑载 波分量的发送，就能够提高功率效率，这就抑制载波双边带调制DSBSC(Double Side Band with Suppressed Carrier)，简称双边带调制 (DSB)。其时域波形表达式为: Sdsb(t)=m(t)cos ω ct 当调制信号为确知信号时，已调信号的频谱为 Sdsb(ω )=1/2 [M(ω +ω c)+M(ω -ω c)]
通信基本原理PPT课件
一、 通信系统的组成
1. 通信的基本概念
通信：把信息从一地有效地传递到另一地的全过程。
2. 通信系统模型
2021/3/9
1
3. 模拟通信系统和数字通信系统模型
3.1. 模拟通信系统模型
2021/3/9
2
3.2. 数字通信系统模型
2021/3/9
3
3.3.数字通信系统与模拟通信系统的性能比较
• 数字传输的抗干扰能力强，噪声不积累。 • 数字系统可采用差错控制编码改善传输质量。 • 数字系统中便于做加密处理； • 数字通信系统适合传输、交换多种信息。 • 数字通信系统便于集成化。 • 数字信号占用的频带宽。 • 数字通信系统对同步要求高，系统设备比较复杂。
基站子系统(BSS)在移动台(MS)和移动网子系统(NSS)之 间提供和管理传输通路，特别是包括了MS与GSM系统的 功能实体之间的无线接口管理；NSS是整个GSM系统的 控制和交换中心，它负责所有与移动用户有关的呼叫接续 处理、移动性管理、用户设备及保密管理等功能，并提供 GSM系统与其它网络之间的连接；MS、BSS和NSS组成 GSM系统的实体部分，操作支持子系统(OSS)为网络运营 商提供一种手段用来控制和维护这些实际运行部分。
光发送电路的作用是把电信号变换成光信号，并耦合到 光纤中传输。
2021/3/9
25
1.2. 光发送机的光发送电路
1.2.1.光发送电路的组成 光发送电路主要包括波形预处理、光源驱动、光功率
自动控制(APC)、光源工作温度自动控制(ATC)、光源组件、 告警等部分。 1.2.2.光源组件
光源组件的作用是产生作为光载波的光信号。光源 组件采用LD（激光器）和LED（发光二极管）。 1.2.3.光调制
1. 通信的基本概念
通信：把信息从一地有效地传递到另一地的全过程。
2. 通信系统模型
2021/3/9
1
3. 模拟通信系统和数字通信系统模型
3.1. 模拟通信系统模型
2021/3/9
2
3.2. 数字通信系统模型
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3
3.3.数字通信系统与模拟通信系统的性能比较
• 数字传输的抗干扰能力强，噪声不积累。 • 数字系统可采用差错控制编码改善传输质量。 • 数字系统中便于做加密处理； • 数字通信系统适合传输、交换多种信息。 • 数字通信系统便于集成化。 • 数字信号占用的频带宽。 • 数字通信系统对同步要求高，系统设备比较复杂。
基站子系统(BSS)在移动台(MS)和移动网子系统(NSS)之 间提供和管理传输通路，特别是包括了MS与GSM系统的 功能实体之间的无线接口管理；NSS是整个GSM系统的 控制和交换中心，它负责所有与移动用户有关的呼叫接续 处理、移动性管理、用户设备及保密管理等功能，并提供 GSM系统与其它网络之间的连接；MS、BSS和NSS组成 GSM系统的实体部分，操作支持子系统(OSS)为网络运营 商提供一种手段用来控制和维护这些实际运行部分。
光发送电路的作用是把电信号变换成光信号，并耦合到 光纤中传输。
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1.2. 光发送机的光发送电路
1.2.1.光发送电路的组成 光发送电路主要包括波形预处理、光源驱动、光功率
自动控制(APC)、光源工作温度自动控制(ATC)、光源组件、 告警等部分。 1.2.2.光源组件
光源组件的作用是产生作为光载波的光信号。光源 组件采用LD（激光器）和LED（发光二极管）。 1.2.3.光调制
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ppt课件
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。
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。
通信原理ppt课件
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。
《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ppt课件
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
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ppt 第1章
1.2.2 模拟通信系统模型
连续消息→原始电信 号 电信号→连续消息
基带信号→已调信号
已调信号→基带信号
两对重要变换： “连续消息↔原始电信号”，相应器件是信源和信宿。 “基带信号↔已调信号”，相应器件是调制器和解调器。
1.2.3 数字通信系统模型
信源编码（source coding）：一是进行模/数（A/D）转换；二是去除 冗余信息，提高传输的有效性。解码（译码）是编码的逆过程。 信道编码：进行差错控制，提高传输的可靠性。（详见第8章） 数字调制与模拟调制的本质及原理相似，都是把基带信号加载到高频 载波上。解调是调制的逆过程。（详见第7章） 综上所述，在完成通信的过程中，将涉及以下主要通信技术： “编码、解码、调制、解调” 本书的重点就是介绍这些技术的原理、性能和应用。
1.3 通信系统的分类
通信系统可以从不同角度进行分类，常见分类如下。 用导线（如各种电缆） 以基带信号（未经 作为传输媒质。如有 信道中传输的 按信道信号特征分类 按传输媒质分类 按传输方式分类 按通信业务分类 线电视系统等。 调制的信号）作为 是模拟信号。 传输信号的系统。
模拟通信 数字通信 有线通信 无线通信 基带传输 带通传输
表1-1 模拟信号
信号类型与特征 数字信号 特征：信号的取值是离散的 例如：电报机、计算机输出的信号
特征：信号的取值是连续的 例如：电话机送出的语音信号，摄像机 输出的图像信号等
图1-2 模拟信号和数字信号示例
消息与电信号之间的转换，通常由传感器来实现。例如：
话筒（声音传感器）把声音转变成音频信号； 摄像机把图像转变成视频信号； 热敏电阻（温度传感器）把温度转变成电信号。
通信原理-20页PPT资料
通信原理
第四章 模拟调制系统
07.10.2019
CP 第四章 模拟调制系统
1
第四章 模拟调制系统
• 4.1 幅度调制（线性调制）的原理 • 4.2 • 4.3 • 4.4 调频系统的抗噪声性能 • 4.5 各种模拟调制系统的性能比较
07.10.2019
CP 第四章 模拟调制系统
2
4.1幅度调制（线性调制）的原理
H (w )=1 2[sg n (w +w C )-sg n (w -w C )]
1,w> 0 sgn(w)= {
- 1,w< 0
• 调制信号为任意信号的 SSB信号的时域表示
m(t)的希尔伯特变换
sssB (t)=1 2m (t)co sw C t 1 2m Ù (t)sinw C t
07.10.2019
制信号， • 否则，将会出现过调幅现象而产生包络失真。
这时不能用包络检波器进行解调，为保证无失 真解调，可以采用同步检波器。 • AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽 是基带信号带宽fH的两倍，即BAM=2fH。
07.10.2019
CP 第四章 模拟调制系统
6
• AM信号在1Ω电阻上的平均功率应等于sAM(t)的 均方值。当m(t)为确知信号时，sAM(t)的均方值 即为其平方的时间平均，
较低。
07.10.2019
CP 第四章 模拟调制系统
8
4.1.2抑制载波双边带调制（DSB-SC）
• 在AM信号中，载波分量并不携带信息， 信息 完全由边带传送。
• 如果将载波抑制，即可得到抑制载波双边带信 号，简称双边带信号（DSB）。
• sD SB(t)m (t)cos ct
第四章 模拟调制系统
07.10.2019
CP 第四章 模拟调制系统
1
第四章 模拟调制系统
• 4.1 幅度调制（线性调制）的原理 • 4.2 • 4.3 • 4.4 调频系统的抗噪声性能 • 4.5 各种模拟调制系统的性能比较
07.10.2019
CP 第四章 模拟调制系统
2
4.1幅度调制（线性调制）的原理
H (w )=1 2[sg n (w +w C )-sg n (w -w C )]
1,w> 0 sgn(w)= {
- 1,w< 0
• 调制信号为任意信号的 SSB信号的时域表示
m(t)的希尔伯特变换
sssB (t)=1 2m (t)co sw C t 1 2m Ù (t)sinw C t
07.10.2019
制信号， • 否则，将会出现过调幅现象而产生包络失真。
这时不能用包络检波器进行解调，为保证无失 真解调，可以采用同步检波器。 • AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽 是基带信号带宽fH的两倍，即BAM=2fH。
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CP 第四章 模拟调制系统
6
• AM信号在1Ω电阻上的平均功率应等于sAM(t)的 均方值。当m(t)为确知信号时，sAM(t)的均方值 即为其平方的时间平均，
较低。
07.10.2019
CP 第四章 模拟调制系统
8
4.1.2抑制载波双边带调制（DSB-SC）
• 在AM信号中，载波分量并不携带信息， 信息 完全由边带传送。
• 如果将载波抑制，即可得到抑制载波双边带信 号，简称双边带信号（DSB）。
• sD SB(t)m (t)cos ct
通信原理基础PPT课件
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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：
通信系统原理第一章PPT课件
通信系统原理 第一章
第一章 序论
• 通信发展历史:远古----非电通信
数字通信：旗语，烽火台（光通信？）等等
• 近代：电通信 1844 Morse;1876: Bell; 1894:Lodge(wireless);
1900:Marconi;1937:Reeves(PCM);1948:Shannon;1958:IC;60:Elect.Tel.S witching System;1965:Satellite;1972: Cellular Telephone(Motorola);1976:PC;80:Optical fiber;90:DWDM +SDH+Wireless;
• 信息速率Rb（比特率，bit rate）：信源每秒钟发出的平 均比特数。单位：bps or bit/sec
• 码元速率和比特速率的关系：1个码元可以含多比特或小 于1个比特的信息，因此一般情况下码元速率与比特速率 在数值上是不等的。
• 例：四进制等概分布情况下，一个码元含二比特的信息 量。在数值上我们有Rb =2RB. 二进制时，在等概情况下，Rb =RB。也就是说只有在二进 制等概分布时才有码元速率和比特速率在数值上相同。
4. 通信系统的主要性能指标
• 性能指标
质量指标：是整个通信系统的综合评估
• 通信系统：有效性，可靠性，适应性，标准性，经济性， 可维护性和友好性
• 但从根本来说，通信系统的目的是将信息从信源传递到信 宿，因此可靠性（质量）和有效性（传输效率）是首先要 考虑的。
• 模拟通信系统的评估：可靠性：发与收信号的差异程度---均方误差（噪声的影响，系统的不完善因素）
有效性：消息中所含的信息量，单位时间可传递的信息量 多少。
• 数字通信系统：信息传输速率和发生差错的概率（误码概 率）
第一章 序论
• 通信发展历史:远古----非电通信
数字通信：旗语，烽火台（光通信？）等等
• 近代：电通信 1844 Morse;1876: Bell; 1894:Lodge(wireless);
1900:Marconi;1937:Reeves(PCM);1948:Shannon;1958:IC;60:Elect.Tel.S witching System;1965:Satellite;1972: Cellular Telephone(Motorola);1976:PC;80:Optical fiber;90:DWDM +SDH+Wireless;
• 信息速率Rb（比特率，bit rate）：信源每秒钟发出的平 均比特数。单位：bps or bit/sec
• 码元速率和比特速率的关系：1个码元可以含多比特或小 于1个比特的信息，因此一般情况下码元速率与比特速率 在数值上是不等的。
• 例：四进制等概分布情况下，一个码元含二比特的信息 量。在数值上我们有Rb =2RB. 二进制时，在等概情况下，Rb =RB。也就是说只有在二进 制等概分布时才有码元速率和比特速率在数值上相同。
4. 通信系统的主要性能指标
• 性能指标
质量指标：是整个通信系统的综合评估
• 通信系统：有效性，可靠性，适应性，标准性，经济性， 可维护性和友好性
• 但从根本来说，通信系统的目的是将信息从信源传递到信 宿，因此可靠性（质量）和有效性（传输效率）是首先要 考虑的。
• 模拟通信系统的评估：可靠性：发与收信号的差异程度---均方误差（噪声的影响，系统的不完善因素）
有效性：消息中所含的信息量，单位时间可传递的信息量 多少。
• 数字通信系统：信息传输速率和发生差错的概率（误码概 率）
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
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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
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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
203/128
3.2 模擬角度調製
204/128
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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2.1 確知信號
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2.1 確知信號
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2.1 確知信號
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11
模拟信号和数字信号的区别： 代表信号的电参量的取值，而不是时间
的连续与否。
按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号， 可相应地把通信系统分为
•模拟通信系统 •数字通信系统
12
1. 模拟通信系统模型
模拟通信系统是利用模拟信号来传递信 息的通信系统。 信源发出的原始电信号是 基带信号，基带的含义是指信号的频谱从零 频附近开始，如语音信号为300~3400Hz， 图像信号为0~6MHz。由于这种信号具有频 率很低的频谱分量， 一般不宜直接传输， 这就需要把基带信号变换成其频带适合在信 道中传输的信号，并可在接收端进行反变换。 完成这种变换和反变换作用的通常是调制器 和解调器。经过调制以后的信号称为已调信 号。
f (t)
(a)
O
f (nT ) (b)
O
PAM信号
图 1 – 2 模拟信号波形 (a) 连续信号； (b) 抽样信号
t t
10
数字信号：代表消息的电参量状态数为 有限个的信号。
f (nT )
1 00 1 101 1 10 01
0
t
(a)
数字信息
001110 0 1
PSK波形
(b)
图1–3
(a) 二进制波形； (b) 2PSK波形
1) 信源编码与译码
信源编码的作用之一是将模拟信号转换 成数字信号，即模/数转换。第5章中将讨论 模拟信号数字化传输的两种方式：脉冲编码 调制(PCM)和增量调制(ΔM)。二是设法减少 码元数目和降低码元速率，即数据压缩。码 元速率将直接影响传输所占的带宽，而传输 带宽又直接反映了通信的有效性。
信源译码是信源编码的逆过程。
3
主要内容
1.1 通信系统的组成 1.2 通信系统分类与通信方式 1.3 主要性能指标 1.4 通信发展状况及趋势
4
1.1 通信系统的组成
通信:
消息的有效传递和交换。（要求 准确、迅速）
电通信： 是利用电（电流或电波，包括光） 来传递信息。现代通信一般均是 指“电通信”。
通信系统：完成传递信息任务所需要的一切 技术设备和传输媒介所构成的总 体。
17
2） 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”。接收端的信道 译码器按一定规则进行解码，从解码过程 中发现错误或纠正错误，从而提高通信系 统抗干扰能力，实现可靠通信。
离散消息：则是指消息的状态是可数的或离 散的，如符号、数据等。
消息的传递是通过它的物质载体——电信号 来实现的， 即把消息寄托在电信号的某一 参量上（如连续波的幅度、频率或相位； 脉冲波的幅度、宽度或位置）。
9
按信号参量的取值方式可分为：
模拟信号：代表消息的电参量的状态是连 续的或无穷多个的信号。
15
2． 数字通信系统模型
数字通信系统是利用数字信号来传递 信息的通信系统， 如图 1 - 5 所示。
信 信源 息编 源码
器
信数
数信
道 字信字 道
编调
解译
码 制道调 码
器器
器器
信 源受 译信 码者 器
噪声源
图1-5 数字通信系统模型
16
数字通信涉及的技术问题很多，其中主 要有信源编码/译码、信道编码/译码、数字 调制/解调、数字复接、 同步以及加密等。
发送设备：是将信源和信道匹配起来，即将 信源产生的消息信号变换成适合 在信道中传输的信号(如已调信
7
信道： 是指传输信号的物理媒质。在无线 通信中，信道可以是大气（自由空 间），在有线信道中，信道可以是 明线、 电缆、波导或光纤。
接收 是完成发送设备的反变换，它的任 设备： 务是从带有干扰的接收信号中正确
通信原理
Principle of Communication
1
课程基本要求
1、掌握通信系统的组成、分类、性能 度量及所要解决的基本问题
2、系统掌握通信系统的基本原理及其 性能的基本分析方法
3、了解现代通信技术与理论的发展状 况与趋势
2
第 1 章 绪论
学习目标：
➢常用通信术语； ➢模拟信号与数字信号的区别； ➢通信系统的组成和分类，通信方式； ➢数字通信系统的主要特点； ➢码元速率，信息速率，频带利用率，误 码率。
恢复出相应的原始基带信号来。
信宿： 是传输信息的归宿点， 其作用是将 复原的原始信号转换成相应的消息。
噪声 是通信系统中各种设备以及信道中 源： 噪声与干扰的集中表现。
8
1.1.2 模拟通信模型和数字通信模型
信源发出的消息可分为：
连续消息：是指消息的状态连续变化或是不 可数的，如语音、活动图片等。
18
3）
数字调制就是把数字基带信号的频谱 搬移到高频处， 形成适合在信道中传输的 频带信号。基本的数字调制方式有振幅键 控 ASK 、 频 移 键 控 FSK 、 绝 对 相 移 键 控 PSK、相对（差分）相移键控DPSK。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。
5
1.1.1
基于点与点之间的通信系统的模型可用 图1-1来描述。它反映了通信系统的共性。
噪声电信号
消息
原始电 信号
变换 信号
接收 信号
原始电 信号
消息
信源 (含输入 变换器)
发 送 设 备
信 道
接 收 设
信宿 (输出
备
变换器)
发送端
噪声源
接收端
图 1 – 1 通信系统的一般模型
6
信源：
是消息的产生地， 其作用是把各 种消息转换成原始信号(基带信 号)。电话机、话筒、摄像机、电 传机以及计算机等各种数字终端 设备就是信源。前者属于模拟信 源，输出的是模拟信号；后者是 数字信源，输出离散的数字信号。
13
已调信号有三个基本特征：一是携带 有信息，二是适合在信道中传输，三是信 号的频谱具有带通形式且中心频率远离零 频，因而已调信号又称频带信号。
图1 - 4中的调制器和解调器就代表图 1 - 1 中的发送设备和接收设备。
信息源
调制器
信道
解调器
受信者
噪声源
图 1 – 4 模拟通信系统模型
14
需要指出，消息从发送端到接收端的 传递过程中，不仅仅只有连续消息与基带 信号和基带信号与频带信号之间的两种变 换，实际通信系统中可能还有滤波、放大、 天线辐射、控制等过程。由于调制与解调 两种变换对信号的变化起决定性作用，而 其他过程对信号不会发生质的变化，只是 对信号进行了放大或改善了信号特性，因 而被认为是理想的而不予讨论。
模拟信号和数字信号的区别： 代表信号的电参量的取值，而不是时间
的连续与否。
按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号， 可相应地把通信系统分为
•模拟通信系统 •数字通信系统
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1. 模拟通信系统模型
模拟通信系统是利用模拟信号来传递信 息的通信系统。 信源发出的原始电信号是 基带信号，基带的含义是指信号的频谱从零 频附近开始，如语音信号为300~3400Hz， 图像信号为0~6MHz。由于这种信号具有频 率很低的频谱分量， 一般不宜直接传输， 这就需要把基带信号变换成其频带适合在信 道中传输的信号，并可在接收端进行反变换。 完成这种变换和反变换作用的通常是调制器 和解调器。经过调制以后的信号称为已调信 号。
f (t)
(a)
O
f (nT ) (b)
O
PAM信号
图 1 – 2 模拟信号波形 (a) 连续信号； (b) 抽样信号
t t
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数字信号：代表消息的电参量状态数为 有限个的信号。
f (nT )
1 00 1 101 1 10 01
0
t
(a)
数字信息
001110 0 1
PSK波形
(b)
图1–3
(a) 二进制波形； (b) 2PSK波形
1) 信源编码与译码
信源编码的作用之一是将模拟信号转换 成数字信号，即模/数转换。第5章中将讨论 模拟信号数字化传输的两种方式：脉冲编码 调制(PCM)和增量调制(ΔM)。二是设法减少 码元数目和降低码元速率，即数据压缩。码 元速率将直接影响传输所占的带宽，而传输 带宽又直接反映了通信的有效性。
信源译码是信源编码的逆过程。
3
主要内容
1.1 通信系统的组成 1.2 通信系统分类与通信方式 1.3 主要性能指标 1.4 通信发展状况及趋势
4
1.1 通信系统的组成
通信:
消息的有效传递和交换。（要求 准确、迅速）
电通信： 是利用电（电流或电波，包括光） 来传递信息。现代通信一般均是 指“电通信”。
通信系统：完成传递信息任务所需要的一切 技术设备和传输媒介所构成的总 体。
17
2） 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”。接收端的信道 译码器按一定规则进行解码，从解码过程 中发现错误或纠正错误，从而提高通信系 统抗干扰能力，实现可靠通信。
离散消息：则是指消息的状态是可数的或离 散的，如符号、数据等。
消息的传递是通过它的物质载体——电信号 来实现的， 即把消息寄托在电信号的某一 参量上（如连续波的幅度、频率或相位； 脉冲波的幅度、宽度或位置）。
9
按信号参量的取值方式可分为：
模拟信号：代表消息的电参量的状态是连 续的或无穷多个的信号。
15
2． 数字通信系统模型
数字通信系统是利用数字信号来传递 信息的通信系统， 如图 1 - 5 所示。
信 信源 息编 源码
器
信数
数信
道 字信字 道
编调
解译
码 制道调 码
器器
器器
信 源受 译信 码者 器
噪声源
图1-5 数字通信系统模型
16
数字通信涉及的技术问题很多，其中主 要有信源编码/译码、信道编码/译码、数字 调制/解调、数字复接、 同步以及加密等。
发送设备：是将信源和信道匹配起来，即将 信源产生的消息信号变换成适合 在信道中传输的信号(如已调信
7
信道： 是指传输信号的物理媒质。在无线 通信中，信道可以是大气（自由空 间），在有线信道中，信道可以是 明线、 电缆、波导或光纤。
接收 是完成发送设备的反变换，它的任 设备： 务是从带有干扰的接收信号中正确
通信原理
Principle of Communication
1
课程基本要求
1、掌握通信系统的组成、分类、性能 度量及所要解决的基本问题
2、系统掌握通信系统的基本原理及其 性能的基本分析方法
3、了解现代通信技术与理论的发展状 况与趋势
2
第 1 章 绪论
学习目标：
➢常用通信术语； ➢模拟信号与数字信号的区别； ➢通信系统的组成和分类，通信方式； ➢数字通信系统的主要特点； ➢码元速率，信息速率，频带利用率，误 码率。
恢复出相应的原始基带信号来。
信宿： 是传输信息的归宿点， 其作用是将 复原的原始信号转换成相应的消息。
噪声 是通信系统中各种设备以及信道中 源： 噪声与干扰的集中表现。
8
1.1.2 模拟通信模型和数字通信模型
信源发出的消息可分为：
连续消息：是指消息的状态连续变化或是不 可数的，如语音、活动图片等。
18
3）
数字调制就是把数字基带信号的频谱 搬移到高频处， 形成适合在信道中传输的 频带信号。基本的数字调制方式有振幅键 控 ASK 、 频 移 键 控 FSK 、 绝 对 相 移 键 控 PSK、相对（差分）相移键控DPSK。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。
5
1.1.1
基于点与点之间的通信系统的模型可用 图1-1来描述。它反映了通信系统的共性。
噪声电信号
消息
原始电 信号
变换 信号
接收 信号
原始电 信号
消息
信源 (含输入 变换器)
发 送 设 备
信 道
接 收 设
信宿 (输出
备
变换器)
发送端
噪声源
接收端
图 1 – 1 通信系统的一般模型
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信源：
是消息的产生地， 其作用是把各 种消息转换成原始信号(基带信 号)。电话机、话筒、摄像机、电 传机以及计算机等各种数字终端 设备就是信源。前者属于模拟信 源，输出的是模拟信号；后者是 数字信源，输出离散的数字信号。
13
已调信号有三个基本特征：一是携带 有信息，二是适合在信道中传输，三是信 号的频谱具有带通形式且中心频率远离零 频，因而已调信号又称频带信号。
图1 - 4中的调制器和解调器就代表图 1 - 1 中的发送设备和接收设备。
信息源
调制器
信道
解调器
受信者
噪声源
图 1 – 4 模拟通信系统模型
14
需要指出，消息从发送端到接收端的 传递过程中，不仅仅只有连续消息与基带 信号和基带信号与频带信号之间的两种变 换，实际通信系统中可能还有滤波、放大、 天线辐射、控制等过程。由于调制与解调 两种变换对信号的变化起决定性作用，而 其他过程对信号不会发生质的变化，只是 对信号进行了放大或改善了信号特性，因 而被认为是理想的而不予讨论。