通信原理1讲义93202
通信原理讲义
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ﻩﻩ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。
ﻩﻩ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ﻩ数字通信系统ﻩﻩ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。
《通信原理讲稿》课件
通信技术在工业生产中的应用
工业自动化
无线传感器网络、工业以太网等技术实现生产过程中的设备监控与 控制。
物流管理
GPS、RFID等技术用于物流跟踪和运输管理,提高物流效率和准确 性。
远程控制
通过无线通信技术实现对工业设备的远程控制,降低维护成本和响应 时间。
通信技术的发展趋势与未来展望
5G技术
第五代移动通信技术将提供更高的数据传输速率、更低的延迟和 更大的网络容量,支持更多物联网设备的连接。
通过卫星传输数字信号,具有覆盖范围广、 传输距离远等优点。
无线传输
通过电磁波传输数字信号,如无线电波、微 波等。
网络传输
通过网络传输数字信号,具有灵活、方便、 高效等优点。
05
通信协议与标准
通信协议的组成与功能
通信协议的组成
通信协议由多个子协议组成,包括物 理层协议、数据链路层协议、网络层 协议、传输层协议和应用层协议等。
通信协议的功能
通信协议具有多种功能,包括建立通 信连接、管理数据传输、控制数据流 量、确保数据完整性和保密性等。
通信协议的分层结构
分层结构的概念
通信协议采用分层结构,每一层协议都有其特定的功能和职责,各层之间相互协作,共同实现整个通信协议的功 能。
分层结构的优点
分层结构具有多种优点,包括可维护性、可扩展性、可重用性和灵活性等。各层之间相互独立,降低了系统的复 杂性和耦合度,便于开发和维护。
损耗
信号在传输过程中减小的量,通常以分贝(dB )为单位。
信号在信道中的传
信号的调制和解调
将低频信号调制到高频载波上,以便在信道中传输,然后在接收 端解调。
信号的编码和解码
将信息编码成二进制格式,以便在信道中传输,然后在接收端解码 还原成原始信息。
通信原理第1章全书课件
“烽火戏诸侯”的故事就是古代应用光通信的见证,
它证明光通信在中国的应用至少可以追溯到公元前800
年。
二、鸿雁传书
“鸿雁传书”的典故,出自《汉书·苏武传》中“苏武牧羊”的故 事。据载,汉武帝天汉元年(公元前100年),汉朝使臣中郎将苏武出 使匈奴被鞮侯单于扣留,他英勇不屈,单于便将他流放到北海(今贝 加尔湖)无人区牧羊。19年后,汉昭帝继位,汉匈和好,结为姻亲。 汉朝使节来匈,要求放苏武回去,但单于不肯,却又说不出口,便谎 称苏武已经死去。后来,汉昭帝又派使节到匈奴,和苏武一起出使匈 奴并被扣留的副使常惠,通过禁卒的帮助,在一天晚上秘密会见了汉 使,把苏武的情况告诉了汉使,并想出一计,让汉使对单于讲:“汉 朝天子在上林苑打猎时,射到一只大雁,足上系着一封写在帛上的信, 上面写着苏武没死,而是在一个大泽中。”汉使听后非常高兴,就按 照常惠的话来责备单于。单于听后大为惊奇,却又无法抵赖,只好把 苏武放回。
8. 控制系统设计和测试。
MATLAB/SystemView 通信原理实验与系统仿真 (第2版) 曹雪虹 杨洁 童莹 编著 清华大学出版社
四、考查方式
• 综合成绩按照平时成绩占60%、期末卷面成绩占40% 算;
• 平时成绩包括签到、课堂互动、章节测验、作业等环 节;
• 期末卷面成绩做为期末成绩,题型分别为判断题、选 择题、填空题、综合题。判断题、选择题和填空题主 要源于学习通发布的章节测验,综合题主要源于课上 讲解的例题和课下布置的作业题;
古代通信
一、烽火传军情
“烽火”是我国古代用以传递边疆军事情报的一种 通信方法,始于商周,延至明清,相习几千年之久,其 中尤以汉代的烽火组织规模为大。在边防军事要塞或交 通要冲的高处,每隔一定距离建筑一高台,俗称烽火台, 亦称烽燧、墩堠、烟墩等。高台上有驻军守候,发现敌 人入侵,白天燃烧柴草以“燔烟”报警,夜间燃烧薪柴 以“举烽”(火光)报警。一台燃起烽烟,邻台见之也 相继举火,逐台传递,须臾千里,以达到报告敌情、调 兵遣将、求得援兵、克敌制胜的目的。
《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。
通信原理课件第1章 绪论
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1.2.3 数字通信系统模型
1.数字通信系统模型
信
信
数
数信
信
信
源
加
道
字
信
字
道
解
源
信
编
编
调
解译
译
源
码
密
码
制
道
调
码
密
码
宿
器
器
器
器器
器
噪声源
图1.3 数字频带通信系统模型 ★ 一般数字通信系统的收端要有同步的功能
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2. 数字通信的优点
(1) 抗干扰能力强,可多次再生,无噪声积累; (2)自动检错、纠错,降低误码率,提高传输质量; (3)便于对信息处理、变换、存储; (4)设备便于集成化、小型化; (5)便于加密处理,保密性好。
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发
接
送
收
设
设
备
备
(a)串行传输
发
接
送
收
设
设
备
备
(b)并行传输
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3.按同步方式分类
按同步方式的不同,可分为同步通信和异步通信。
同步通信——是指在约定的通信速率下, 发送端和接收 端的时钟信号频率始终保持一致。“同步通信”的通信 双方必须先建立同步,即双方的时钟要调整到同一个频 率。收发双方不停地发送和接收连续的同步比特流。 异步通信——是指通信中两个字符之间的时间间隔是不 固定的,而在一个字符内各位的时间间隔是固定的。
消息中所含信息量的大小与消息发生的概率有关。 一件事发生的概率愈小,愈使人感到意外的惊喜,在 这种情况下消息所含的信息量就愈大。 若消息出现的概率0,说明消息的信息量趋于无穷大; 若消息出现的概率1,说明消息的信息量为0。
通信原理第一章.pptx
所以M 是波形数,p (xi ) =P 是每一波形出现的概率
2、非等概率
设消息由 n 个相互独立的符号组成,称为符号集
xi 对应 p( xi )
x1
x2 xn
p(
x1
)
p( x2 )
p( xn )
且每个符号包含的信息量均不相等 所以用统计平均的方法来描述一个符号所含的信息量
定义信息源的熵 H(X )
解:方法一
0出现 23次:I0
23 log2
1 38
33
bit
2出现
13次:I 2
13
log 2
1 14
26
bit
1出现
14次:I1
14
log 2
1 14
28
bit
3出现
7次:I 3
7
log 2
1 18
21
bit
总 I ' I0 I1 I2 I3 108 bit
5、网的结构:环型,星型,总线型,复合型,网型
6、网的组成: 以电话网为例
框图
问题
1、什么形式的电信号适合系统传输? 2、何种性能的系统能完成信号的传输?
1.2 通信系统的组成
1.2.1 通信系统模型(总模型)
描述点对点的通信 框图
1.2.2 模拟通信与数字通信系统模型
1、模拟系统 框图 2、数字系统)
log 2
1 12
1
bit
定义:传送两个等概的二进制波形之一的信息量为 1 bit
2) 对M进制,等概率出现的离散消息
0,1,2 ,┅ , M-1 消息 p( x1 )=p (x2 )=┅ =1/M
1 I log2 1 M log2 M 从波形上看,M进制有M种波性,每一种波形等概率出现
《通信原理》课件第1章
2. 串行传输采用的是单一信道,数字码元按顺序逐个传送, 远程通信均采用这种方式。串行传输如图1.3.7(a)所示。在这 种通信方式中, 收、发双方必须保持位同步和字同步,否则 就不能在接收端正确恢复原始信息。这种传输方式是实际通 信系统中比较常用的一种方式,其造价低但传输速度慢。 长
由于消息存在着许多不同的类型以及不同的传输方法, 因此产生了种类繁多的通信系统。
为了分析消息传输的实质,可以把各类通信系统共性及 基本组成概括为一个一般模型。不管何种通信系统,信息总 是由发送端通过信道传递到接收端的。因此,通信系统的一 般模型如图1.2.3
图1.2.3 通信系统的一般模型
信源的作用是产生(形成)消息。消息可以是多种多样的, 可以是语音、图像、数据、文字、符号等等。信源可以是有 次序的符号序列,也可以是连续变换的时间函数,前者我们 称为数字信号,后者称为模拟信号。传输模拟信号的通信系 统,称为模拟通信系统,相应地,传输数字信号的通信系统,
4. 根据信号传输媒介的不同可将通信系统分成两大类。信 通信系统、光纤通信系统、有线电视系统等; 信号通过自由空间传输的通信系统称为无线通信系统, GSM通信系统、微波接力通信系统、卫星通信系统、无
5. 根据传输多路信号的信道复用方式可将通信系统分为频 分复用(FDM)、时分复用(TDM)、码分复用(CDM)和波分复 用(WDM) 通信系统。传统的模拟通信系统中大都采用频分 复用方式,数字通信系统中采用时分复用方式,空间扩频、 移动通信和卫星通信中采用码分复用方式,而光纤通信系统
如图1.3.1(b)所示,它是对图1.3.1(a)的模拟信号每隔时间 T抽样一次所得到的信号。虽然其波形在时间上是不连续的, 但其幅度取值是连续的,所以仍是模拟信号,称之为脉冲幅 度调制(PAM,简称脉幅调制)信号。数字信号指幅度的取值 是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内,如图1.3.1(c) 所示。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响
通信原理(全套1162页PPT课件)
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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3.4 *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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