通信原理 北邮
北邮通信原理课件A-1绪论
信宿/ 收信者
接收设备 传输系统 信道
1.2 通信系统的分类与通信方式
一、通信系统分类 二、通信方式
一、通信系统分类
按消息分：电报系统、电话系统、数据系统、图 象系统 按调制方式分：基带传输、载波传输
连续载波：调幅、调频、调相 脉冲载波：脉幅、脉宽、脉位
按工作波段分：长波、中波、短波、红外 媒质上的信号分：模拟系统、数字系统 传输媒质（信道）分：有线系统（架空明线、对 称电缆、同轴电缆、光纤、波导）、无线系统 （长波、中波、短波、微波、卫星） 按复用方式分：频分复用、时分复用、码分复用
电子电路、数字电路、概率论与随机过程 考核方式：作业15%、小测验25%、期末考试60% 作业：自觉独立完成 基于Matlab的演示实验：自愿学习
课程主要内容
绪论 确知信号分析 随机过程分析 信道 模拟调制系统 数字基带传输系统 数字带通传输系统 信源编码 差错控制编码
五、数字通信系统
信
息 源
信源
编码 器 基 带 数 字 序 列
加
密 器 基 带 数 字 序 列
信道
编码 器 基 带 数 字 信 号
调
制 器
模
拟 信 号
已
调 信 号 道 信
噪 声 源
受
信 者
信源
解码 器
解
密 器
信道
解码 器
解
调 器 同步 系统
信源编/译码器——模数转换；数据压缩；提高传输效率 加/解密器——保密传输 信道编/译码器——差错控制，提高抗干扰能力 调制/解调器——传输、复用 同步——保证收发两端的信号在时间上步调一致 以上各个功能框可根据需要设置（同步必须有）。数字通 信系统的主要内容就是研究这些功能框的实现方法。
北邮通信原理课件第7章(2024)
编码方法
解码方法
通过生成矩阵将信息序列映射为码字序列。
通过校验矩阵检测接收到的码字序列是否有错，并进行纠错。
03
02
01
25
2024/1/28
循环码是一种特殊的线性分组码，其任意码字的循环移位仍然是该码的码字。
定义
通过生成多项式将信息多项式映射为码字多项式。
编码方法
通过接收多项式与生成多项式的除法运算，得到余数多项式，从而判断接收到的码字是否有错，并进行纠错。
5
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02
CHAPTER
模拟调制系统
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幅度调制的基本概念
01
幅度调制是一种线性调制方式，通过改变载波的振幅来传递信息。在幅度调制中，调制信号控制载波的振幅，使得输出信号的振幅随调制信号的变化而变化。
调幅（AM）原理
02
调幅是最简单的幅度调制方式，其中载波的振幅随调制信号线性变化。在调幅过程中，载波和调制信号相乘，产生包含原始信号信息的已调波。
定义
时分复用是将一条物理信道按时间分成若干个时间片轮流地分配给多个信号使用。每一路信号只占用一个时间片，利用每个信号在时间上的交叉，就可以在一条物理信道上传输多个数字化信号。
优点
提高了信道的利用率，降低了传输成本。
缺点
需要精确的同步技术，且对信道的传输质量要求较高。
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需要复杂的编码和解码技术，且对同步的要求较高。
2ASK（二进制振幅键控）调制原理
通过控制载波的振幅来表示二进制数字信号，即“有载波”表示“1”，“无载波”表示“0”。
15
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03
MPSK（多进制相移键控）调制原理
理学通信原理北邮
AM
Pm PAM
m2 (t ) A02 m2(t)
（4.2.8）
显然，AM信号的调制效率总是小于1。
《通信原理课件》
[例4.2] 设m(t)为正弦信号，进行 100%的幅度调制，求此时的调制效率。
解：依题意可设 m(t) Am cosmt
而100%调制就是A0 = |m(t)|max 的调制，
《通信原理课件》
出的已调信号功率表达式是相同的。考虑 到本章模拟通信系统的抗噪声能力是由信 号平均功率和噪声平均功率之比（信噪比） 来度量。因此，为了后面分析问题的简便， 我们均假设调制信号（基带信号）为确知 信号。
《通信原理课件》
4.2.2 双边带调制（DSB）
1、DSB信号的模型 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，只需在图4.2 中将直流A0去 掉，即可输出抑制载波双边带信号， 简称双边带信号（DSB）。 DSB调制器 模型如图4-3所示。
《通信原理课件》
零、具有各态历经性的平稳随机过程， 其统计平均与时间平均是相同的。由3.6 节 知 ， AM 已 调 信 号 是 一 非 平 稳 随 机 过 程 ， 经分析可得
PAM
()
A02 2
[
(
c
)
(
c
)]
1 4
[
Pm
(
c
)
Pm
(
c
)]
（4.2.9）
《通信原理课件》
上式中Pm(ω)为调制信号的功率谱密度。 由功率谱密度可以求出已调信号的平均
《通信原理课件》
4、调制信号为随机信号时已调信号的频 谱特性 前面讨论了调制信号为确知信号时已调信 号的频谱。在一般情况下，调制信号常常 是随机信号，如语音信号。此时，已调信 号的频谱特性必须用功率谱密度来表示。 在通信系统中，我们所遇到的调制信号通 常被认为是具有各态历经性的宽平稳随机 过程。这里假设m(t)是均值为
北邮通信原理
北邮通信原理【原创实用版】目录1.北邮通信原理概述2.通信原理课件内容3.通信原理的学习意义和应用正文一、北邮通信原理概述通信原理是电子信息工程和通信工程专业的重要基础课程，旨在帮助学生建立通信系统的基本概念和理论体系。
该课程主要研究信号传输、信号处理、信息提取等方面的原理和方法，涉及模拟通信、数字通信、无线通信等多种通信技术。
学生在学习通信原理的过程中，需要掌握通信系统的基本构成、工作原理和性能分析方法，以培养其在通信领域进行研究和设计的能力。
二、通信原理课件内容北邮通信原理课件主要包括以下内容：1.通信系统的基本概念和模型：通信系统的组成、通信信道、通信噪声、信道容量等。
2.模拟通信：模拟信号的特性、模拟通信系统的构成、模拟信号传输和处理方法等。
3.数字通信：数字信号的特性、数字通信系统的构成、数字信号传输和处理方法等。
4.无线通信：无线通信的基本概念、无线通信系统的构成、无线信号传输和处理方法等。
5.通信系统的性能分析：信噪比、信号与噪声比、误码率等性能指标的计算和分析方法。
三、通信原理的学习意义和应用学习通信原理具有重要的理论和实践意义，可以帮助学生更好地理解通信系统的工作原理和性能特点，为后续深入学习通信技术打下坚实的基础。
此外，通信原理在实际应用中也具有广泛的应用价值，例如：1.通信系统设计：通过学习通信原理，可以掌握通信系统的基本构成和性能分析方法，为通信系统的设计和优化提供理论指导。
2.通信网络优化：学习通信原理有助于理解通信网络的性能特点和瓶颈，从而提出针对性的优化方案，提高通信网络的性能和效率。
3.通信技术研究：通信原理为研究新型通信技术和解决通信系统中的难题提供了基本的理论工具和分析方法。
北邮通信原理课后习题答案
第三章1 2356 6.16.2 78910（1）（2）()()()sin(2)sin(2)m c s t m t c t f t Ac f t ππ==[cos 2()cos 2()]2c m c m Ac f f t f f t ππ=--+ (){[()][()]}4c m c m Ac S f f f f f f f δδ=+-+-- {[()][()]}4c m c m Ac f f f f f f δδ-+++-+（3）相干解调 理想低通滤波器Cos(Wct)与发端相干解调输出r(t)相干解调：将接收信号与载波信号sin(2)fct π相乘，得到 ()sin(2)()sin(2)sin(2)c c c c r t f t A m t f t f t πππ=()[1cos(4)]2c c A m t f t π=-通过低通滤波器抑制载频的二倍频分量，得到解调信号为0()()2cA y t m t =2解：(1)444)4cos()cos(2 1.210)()cos(2102 1.110t t t s t πππ++=⨯⨯⨯⨯⨯ 444cos(2 1.110)[10.5cos(20.110)]t t ππ=+⨯⨯⨯⨯调制系数是a=0.5; 信号频率是f=1000Hz(2)44441()[(10)(10)]2[( 1.110)( 1.110)]2S f f f f f δδδδ=++-+++-⨯⨯441[( 1.210)( 1.210)]2f f δδ+++-⨯⨯(3)3解：(1)已调信号无法用包络检波解调，因为能包络检波的条件是()1m t ≤， 这里的max ()151A m t ==>，用包络检波将造成解调波形失真。
(2)相干解调：将接收信号与载波提取电路的信号cos()c t ω相乘，得到()cos()()cos()cos()()[1cos(2)]2c c c c c cA r t t A m t t t m t t ωωωω==+ 通过低通滤波器抑制载频的二倍频分量，得到解调信号0()()2cA y t m t = (3)c发端加导频的DSB-SC AM 信号产生框图如上图：在DSB-SC 信号上加上导频，在接收时就可以提取导频作为解调波 4解：(1)()2cos[2()]c m s t f f t π+=()()()c m c m S f f f f f f f δδ=+++--(2)调制方式为上边带调制。
北邮通信原理课件 (3)
（2）
量化是用量化电平值yk来代替x。显然 这种替代是存在误差的，这个误差是由于 量化产生的，故叫量化误差，表示为
e（t）=x － y
量 化 噪 声 的 大 小 常 用 它 的 均 方 值 e2 （t），即量化噪声功率表示。它对通信质 量的影响程度用量化器输出的信号功率与 量化噪声功率的比SNR（dB）表示。
图3-21用阶梯或锯齿波逼近模拟信号
单纯的DPCM已用得不多，更多的是 采 用 自 适 应 差 分 脉 冲 编 码 调 制 （ AD— PCM）。自适应是指能自动地改变量化间 隔，使预测误差电平大时增大量化阶距， 误差电平小时缩短量化阶距，从而有助于 进一步降低量化噪声。
3.3 增量调制（ΔM）
式中 Y—— X—— μ——压缩参数，
3. PCM
（1）
实现将样值脉冲变成二进制代码的编 码器种类很多，例如有计数型、直读型、 逐次比较型、折叠级联型及混合型等。 整流器用来判别输入样值脉冲的极性， 编出第一位码D1（极性码），同时将双极 性脉冲变换成单极性脉冲。
比较器是编码器的核心，它通过对输 入的样值电流I信 和标准电流I权 进行比较， 从而对输入信号的抽样值实现非线性量化 编码。 保持电路的作用是保持输入信号的抽 样值在整个比较过程中具有一定的幅度。
T=1/2Fm 是不失真抽样的最大时间间 隔，称之为奈奎斯特间隔或奈奎斯特周期。
第一，在抽样之前加截止频率为Fm的 低通滤波器，滤除Fm 赫以上的频谱成分， 从而消除折叠现象和避免由此引起的失真。
第二，由于收端的低通滤波器不可能 做成理想的，特别是在截止频率附近，与 理想的特性相差甚大。
第三，实际的抽样频率不可能是单位 冲激脉冲，只能是高度为A，宽度为Δt，重 复频率为1/T的矩形窄脉冲序列s（t）,其表 示式为
北邮通信原理信道课件
卷积码
01
卷积码是一种将信息位映射为连续的码字的编码方式。
02
卷积码具有记忆性，能够利用连续的码字之间的相关性进行纠
错。
卷积码的解码算法相对复杂，但具有良好的性能和较低的实现
03
复杂度。
03
信道模拟与仿真
信道模拟器的工作原理
信道模拟器是一种用于模拟和测试通信系统在各种信道条件下的性能的工 具。
03
目前常见的数字电视广播信道 编码技术包括LDPC码、BCH 码和卷积码等。
移动通信中的信道编码
1
在移动通信中，信道编码是实现可靠数据传输的 关键技术之一。
2
通过将数据信息与冗余信息结合，信道编码能够 抵抗无线信道中的噪声、干扰和衰落，降低误码 率。
3
常见的移动通信信道编码技术包括Turbo码、 LDPC码和Polar码等。
卫星通信中的信道编码
01
02
03
在卫星通信中，信道编 码同样用于提高信号传 输的可靠性和抗干扰能
力。
由于卫星通信信道的特 殊性质，信道编码需要 具备更高的纠错能力和 更强的抗干扰能力。
目前在卫星通信中广泛 应用的信道编码技术包 括Reed-Solomon码、 BCH码和卷积码等。
香农定理
香农定理是通信理论中的重要定理，它给出了在有噪信道中 实现可靠通信所需的最小码元速率的上限。
02
信道编码
信道编码的基本概念
信道编码是通信系统中用于提高数据传输可靠性 的重要手段。
通过在信息位中添加冗余，信道编码可以在传输 过程中检测和纠正错误。
常见的信道编码方式包括线性分组码、循环码、 卷积离散信道模型描述了信号在离散时间 点的传输情况，通常用符号表示信号 ，概率分布表示噪声。
北邮通信原理课件 (9)(全)
a. 在检测的前后窗口的参考音能量大 小,若两窗口能量均大于某个门限时,同 步处于跟踪模糊区内,就自动向固定方向 调一个样点,使同步头脱离跟踪模糊区. b. 在条件①不满足的条件下,检测两 窗口内参考音能量差值,依据前述准则判 别.
(3) Doppler
在通信过程中,由于多种因素的影响 会导致频率漂移,若不对此进行校正,将
在误码率为10 -2 的情况下采用该种校 验方式后,其误码率小于10 -11,可以认为 是无差错传输.另外采用了 S-ARQ技术, 即重发有错的小组,大大地提高了通过率. 另外在ARQ工作方式下,实现了自动 降速的功能,共分为两档:300bit/s以上及 150bit/s以下.在每一挡下,通信速率可以 根据信道的实际情况实现自动的速率升降, 以获得大的通过率.
(1) 电离层的衰耗随时间变化及多 径效应所引起的衰落. (2) 多径效应所引起的波形展宽.
(3) 电离层快速运动和反射层高度 变化所引起的多普勒频移.
一般情况下,短波高速数字通信系统
框图如图9-1所示.
图9-1 短波无线数字通信系统框图
9.2 TCT-301短波高速调制解 调器的基本原理
图9-2和图9-3分别是短波高速 调制解调器的发送端和接收端的 原理框图.
3. 群同步建立,位同步跟踪,
(1)
这里所指的群同步是指译码同步.在 位同步建立之后,抽样的位置确定了.
(2)
在通信过程中,由于时钟等各种因素 的影响,位同步的位置会发生变化,如果 不跟踪其变化,则在通信建立一段时间之 后因同步位置丢失而导致通信中断.
① 上下帧相位突跳点附近有比较好的 线性关系, Diff>0, Diff=0, Diff<0,同步滞后. ② 上,下帧相位突跳点同时位于两窗 口内,则存在一个同步跟踪的模糊区.
北邮通信原理讲义
线性 时移 频移 比例
a
n 1
n f n (t )
a
n 1
N
n
Fn ( w)
f (t t 0 ) f (t ) e jw0t
f (at )
F ( w) e jwt0 F ( w w0 )
1 F ( w a) a
2f (w)
对偶 复共轭 微 分 时域
F (t )
f * (t )
S f ( w)dw S f ( f )df
பைடு நூலகம்
5．无限周期信号的平均功率和功率谱密度 功率谱密度 S f ( w) 2
n
| C
n
| 2 ( w nwT ) ， 平均功率 P
n
| C
n
|2
Cn 为各个频率点的幅度，|Cn|2 为 nwT 分量的平均功率 四.信号通过线性系统 1．系统的传递函数 以冲激函数 δ (t)作为激励，通过系统后
信噪比
信号平均功率 噪声平均功率
二.数字通信系统性能指标 1． 速度指标 码元速率 RBN：每秒传送码元的数目。单位：B 信息速率 Rb：每秒传送的信息 量。单位：b/s, bps Rb = RBN log2 N (bit/s) 2． 质量指标 误码率 P B：码元被错误接收的概率。 误信率 Pb：传输每比特信息发生错误接收的概率。
第二章
2.1 确知信号的频谱分析 一．付立叶变换
随机信号分析
任一信号有两种表示方法：时域表示法 f (t ) ：信号的大小随时间的变化。
频域表示法 F ( w) ：信号的振幅和相位随频率成分的变化。两种表示法互相对应，记做：
f (t ) F (w) 。变换式为： f (t )
北邮阶段作业数字通信原理全
北邮阶段作业数字通信原理全一、引言数字通信原理是现代通信领域的基础知识之一，它涉及到数字信号的产生、传输和接收等方面。
本文将详细介绍北邮阶段作业数字通信原理全的相关内容。
二、数字信号的产生1. 数字信号的定义：数字信号是在时间和幅度上都离散的信号，由一系列离散的数值组成。
2. 数字信号的产生方式：数字信号可以通过模拟信号的采样和量化得到。
采样是将连续时间信号在一定时间间隔内进行取样，量化是将取样得到的信号幅度量化为离散的数值。
三、数字信号的传输1. 数字信号的编码：为了在传输过程中提高抗干扰能力和传输效率，数字信号需要进行编码。
常用的编码方式有非归零码、曼彻斯特编码等。
2. 数字信号的调制：为了适应不同的传输介质和传输距离，数字信号需要进行调制。
常用的调制方式有频移键控调制（FSK）、相移键控调制（PSK）等。
四、数字信号的接收1. 数字信号的解调：接收端需要对接收到的信号进行解调，将其转换为原始的数字信号。
解调的方式要与发送端的调制方式相匹配。
2. 数字信号的恢复：解调后的信号可能会受到噪声的影响，接收端需要进行信号恢复，以减小误码率。
常用的信号恢复技术有前向误差纠正（FEC）等。
五、数字通信系统的性能指标1. 误码率：衡量数字通信系统传输过程中出现误码的概率，通常以比特误码率（BER）来表示。
2. 带宽效率：衡量数字通信系统在单位带宽上能传输的信息量，通常以比特每秒每赫兹（bps/Hz）来表示。
3. 信噪比：衡量数字通信系统中信号与噪声的强度比值，通常以分贝（dB）来表示。
六、案例分析以北邮阶段作业数字通信原理全为例，我们可以通过以下步骤来实现数字通信：1. 信号产生：通过模拟信号的采样和量化，得到数字信号。
2. 信号编码：选择合适的编码方式，如非归零码，对数字信号进行编码。
3. 信号调制：选择合适的调制方式，如频移键控调制，将编码后的信号调制到载波上。
4. 信号传输：将调制后的信号通过传输介质传输到接收端。
北邮通信原理
北邮通信原理北邮通信原理课程是北邮电子工程学院（以下简称北邮）本科生电子信息工程及通信工程专业必修的一门课程。
该课程的主要目的是为学生提供与通信系统相关的基础知识，使其具备设计、分析和测试通信系统的能力。
本文将从北邮通信原理课程的课程安排、课程内容以及学习体验三个方面进行阐述。
一、北邮通信原理课程安排北邮通信原理课程为本科生第三学年的课程，共计两学分。
该课程每周授课为4学时，每学期课程总计48学时。
授课形式为课堂讲授和实验课。
课程设计的教学实验项目旨在帮助学生将所学的原理与实际应用结合起来，培养学生解决实际问题的能力和实际操作技能。
此外，该课程还要求学生在期末进行实践考核，考核内容既包括理论知识，也包括操作技能。
二、北邮通信原理课程内容北邮通信原理课程主要内容包括：通信系统的基本概念、信道模型、数字调制与解调、误码控制编码、多路复用技术、移动通信系统、卫星通信等。
此外，该课程还介绍了一些通信系统的应用领域，例如：无线电通信、光纤通信、数字电视广播等。
总体而言，该课程所涉及的内容涵盖了通信系统的基本知识、传输过程中的各种技术和算法以及各种通信系统的实际应用领域。
学习本课程可以让学生获得深入的理解与知识储备，为将来从事通信系统工作打下坚实的基础。
三、北邮通信原理课程学习体验我作为北邮通信工程专业的学生，学习了这门课程。
在学习过程中，我感到该课程的课程安排比较合理。
课程设置了实验课，让学生将所学知识用于实际操作，在操作中不断总结，加深理解。
同时，期末实践考核也让学生有机会将所学理论知识和实际操作结合起来应用，这让我深刻意识到这些基础知识对于以后从事通信工程工作的重要性。
此外，该课程的学习内容相对丰富，涉及的各种技术和算法也相对完整。
在学习过程中，我发现许多曾经听过的理论知识在此课程中得到了更加深入的讲解和应用展示。
这对于提升学生的专业知识水平有着积极的作用。
综上所述，北邮通信原理课程是一门十分重要的课程，该课程的教学内容涉及到了通信系统的方方面面，对于电子信息工程及通信工程专业的学生来说，具有不可替代的重要性。
通信原理北邮考研课
通信原理北邮考研课通信原理是北京邮电大学考研中的一门重要课程。
它主要涵盖了通信系统的基本原理、信号与系统、调制与解调技术、数字通信技术、传输线理论、无线通信技术等内容。
从多角度来看，通信原理课程可以从以下几个方面进行全面回答：1. 课程内容，通信原理课程主要介绍了通信系统的基本原理和技术。
学生会学习信号与系统的基本概念、信号的时域和频域分析、调制与解调技术、数字通信技术、传输线理论、无线通信技术等内容。
通过学习这些内容，学生可以了解到通信系统的工作原理和相关技术的应用。
2. 知识体系，通信原理课程的知识体系相对完整，涵盖了通信系统的各个方面。
从信号的产生、传输、接收到信息的解调和处理，再到通信信道的传输特性和无线通信技术的原理等，都是通信原理课程的重要内容。
学生通过学习这门课程可以建立起一个相对完整的通信系统知识体系。
3. 应用领域，通信原理是现代通信技术的基础课程，对于从事通信工程、电子工程、信息工程等相关领域的学生来说非常重要。
通信原理的知识可以应用于无线通信系统、移动通信、卫星通信、光纤通信、宽带通信等领域。
同时，通信原理的知识也是从事通信设备研发、通信网络规划和设计等工作的基础。
4. 考研重要性，通信原理作为北京邮电大学考研的一门重要课程，对于考生来说具有较高的重要性。
通信原理作为通信工程专业的核心课程，考察学生对通信系统基本原理和技术的理解和掌握程度。
在考研中，通信原理课程通常占据一定的比重，考生需要充分准备和理解该课程的内容，以提高自己的综合素质和竞争力。
综上所述，通信原理是北京邮电大学考研中的一门重要课程，涵盖了通信系统的基本原理和技术。
学生通过学习这门课程可以建立起一个相对完整的通信系统知识体系，并且可以应用于通信工程、电子工程、信息工程等相关领域。
在考研中，通信原理的掌握程度对于考生的综合素质和竞争力具有重要影响。
北邮通信原理
北邮通信原理北邮通信原理是一门重要的课程，是计算机、通信等专业学生理论与实践的基础课程之一，主要涉及到通信系统的基础知识、数字通信系统和模拟通信系统的原理、信道编码与调制技术、线路编码与信号检测等专业知识。
本文将围绕着北邮通信原理这门课程，从几个方面进行详细介绍。
1、课程概述北邮通信原理是一门研究通信原理、通信系统的基础课程，旨在培养學生理解和掌握通信概念、技术及应用，了解数字和模拟通信的发展历程、通信系统中的主要技术、信道编码等知识。
通过本课程的学习，可以让学生了解通信原理的基础知识、通信过程中的各种技术及其应用、数字信号的表示、加工和调制等内容，建立起比较全面的通信知识体系，更好地支撑其后续深入学习专业课程。
2、课程内容介绍（1）通信原理基础通信原理基础主要涉及到信号传输的基本概念、信道噪声、信道容量、信噪比等等，主要对传输理论与信源编码进行讲解。
该部分的核心概念和理论对于理解整个通信原理的过程非常重要。
（2）数字通信系统数字通信系统包括数字信号的表示、加工和调制技术等方面的内容，以及传输和接收的过程，如卷积码、纠错码、解调技术和数字调制等。
这一部分中，对各种数字信号的量化处理、调制编码和解调解编码技术进行讲解。
（3）模拟通信系统模拟通信系统是相对于数字通信系统来说的，包括了模拟信号的调制解调，调频调幅调制，各种线路编码等，需要同学们理解消息代理模型、参数模型和频域对传输信号分析的方法。
3、课程设计和实验理论和实践相结合是北邮通信原理的重要教学手段。
本课程一般会结合多种计算机软件工具进行案例研究和分析，比如深度使用MATLAB 和Simulink 技术分析各个部分功能。
还有一些仿真实验，需要设计模拟通信系统、数字通信系统等等，不仅包括对数字信号的调制技术进行验证，还需要对不同的线路编码进行实际的电路验证分析。
4、课程考试方式北邮通信原理的考试，除了书面考试以外，还需要学生参加实验考试和机器考试，实验考试需要学生根据实际的仿真系统要求进行实验成绩的评测，机器考试则需要学生进行多项选择和简答题的答题，新老两套的题库都是基本功记忆类的题目，大部分内容都是基础理论、公式和概念类题目，其中填空题、选择题、计算题都是特色。
北邮通信原理课件(第7章)
北邮通信原理课件(第7章)一、教学内容本节课的教学内容选自北京邮电大学出版社的《通信原理》一书，具体为第7章“数字通信系统”。
本章主要介绍了数字通信系统的基本概念、原理和技术，包括数字通信系统的基本组成、数字信号的传输、数字信号的调制与解调、数字信号的编码与解码等内容。
二、教学目标1. 使学生了解数字通信系统的基本概念和原理，理解数字通信系统与模拟通信系统的区别。
2. 使学生掌握数字信号的传输方法，了解数字信号的调制与解调技术。
3. 使学生了解数字信号的编码与解码方法，理解编码与解码的作用和意义。
三、教学难点与重点重点：数字通信系统的基本概念、原理和技术。
难点：数字信号的调制与解调技术，数字信号的编码与解码方法。
四、教具与学具准备教具：投影仪、电脑、通信原理课件。
学具：教材、笔记本、签字笔。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过一个简单的数字通信系统实例，让学生了解数字通信系统的基本组成和原理。
2. 讲解数字通信系统的基本概念和原理，包括数字通信系统的定义、组成、特点等。
3. 讲解数字信号的传输方法，包括基带传输和带通传输两种方式。
4. 讲解数字信号的调制与解调技术，包括调幅、调频、调相三种基本调制方式。
5. 讲解数字信号的编码与解码方法，包括单字符编码、多字符编码两种方式。
6. 例题讲解：通过几个典型的例题，让学生理解并掌握数字通信系统的原理和技术。
7. 随堂练习：让学生根据所学内容，完成一些相关的练习题，巩固所学知识。
六、板书设计板书设计如下：数字通信系统1. 基本概念定义：以数字信号作为传输对象的通信系统组成：发送端、传输介质、接收端特点：抗干扰能力强、信号传输稳定2. 数字信号传输基带传输：直接传输数字信号带通传输：通过调制将数字信号转换为模拟信号，再进行传输3. 调制与解调调制：调整载波信号的某个参数，使其与数字信号相对应解调：在接收端将调制后的信号还原为数字信号4. 编码与解码单字符编码：将每个字符转换为唯一的数字编码多字符编码：将多个字符组合成一个编码，提高传输效率七、作业设计1. 简述数字通信系统的基本组成。
通信原理ppt北邮资源
3 移动通信的飞速发展
移动通信技术的出现和发展，使得人们可以随时随地进 行通信，极大地改变了人们的生活方式。
4 未来通信的趋势
未来通信将朝着更高速度、更低时延、更广覆盖的方向 发展，同时还将融合人工智能、大数据等技术，实现更 加智能化和个性化的通信服务。
05
信号的检测与估计
信号检测的基本原理
信号检测的基本概念
阐述信号检测的定义、目的和意义，以及信号检测在通信系统中 的作用。
信号检测的基本原理
介绍信号检测的基本原理，包括假设检验、似然比检验、贝叶斯准 则等。
信号检测的性能指标
分析信号检测的性能指标，如虚警概率、漏警概率、检测概率等， 以及它们之间的关系。
TCP/IP协议族
包括TCP、UDP、IP等协议，用于实现不同网络之间的互连和通 信。
HTTP协议
用于Web浏览器和服务器之间的通信，实现网页的浏览和数据 的传输。
SSL/TLS协议
提供安全的数据传输通道，保护数据在传输过程中的安全性和完 整性。
通信网络的安全与可靠性
防火墙技术
通过设置访问控制规则， 防止未经授权的访问和数 据泄露。
01
02
信源
产生和发送信息的设备或实体， 如话筒、摄像头等。
03
04
信宿
接收和处理信息的设备或实体， 如扬声器、显示器等。
通信原理的研究对象
信号与噪声
研究信号的特性、噪声的来源和性质，以及 信号在噪声干扰下的传输性能。
编码与调制
研究信道的传输特性、信道容量和信道编码 等问题，以提高通信系统的可靠性和有效性
传输媒介
北邮通信原理课件(第一章)
（1.4-1）
《通信原理课件》
28
I代表两种含义：当事件x发生以前，表示事件x发生的 不确定性；当事件x发生以后，表示事件x所含有（或所提 供）的信息量。 信息量的单位由对数底的取值决定。若对数以2为底时 单位是“比特”（bit — binary unit的缩写）；若以e为 底时单位是“奈特”（nat—nature unit的缩写）；若以 10为底时单位是“哈特”（Hart — Hartley的缩写）。 通常采用“比特”作为信息量的实用单位。
《通信原理课件》
32
1.5.1模拟通信系统的主要性能指标
模拟通信系统的有效性指标用所传信号的有效传输带宽 来表征。当信道容许传输带宽一定，而进行多路频分复用 时，每路信号所需的有效带宽越窄，信道内复用的路数就 越多。显然，信道复用的程度越高，信号传输的有效性就 越好。信号的有效传输带宽与系统采用的调制方法有关。 同样的信号用不同的方法调制得到的有效传输带宽是不一 样的。 模拟通信系统的可靠性指标用整个通信系统的输出信噪 比来衡量。信噪比是信号的平均功率S与噪声的平均功率N 之比。信噪比越高，说明噪声对信号的影响越小。显然， 信噪比越高，通信质量就越好。输出信噪比一方面与信道 内噪声的大小和信号的功率有关，同时又和调制方式有很 大关系。例如宽带调频系统的有效性不如调幅系统，但是 调频系统的可靠性往往比调幅系统好。
《通信原理课件》
10
1.2.3 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。数字通信系统可进一步细分为数字频带传输 通信系统和数字基带传输通信系统。 一、数字频带传输通信系统 数字频带传输通信系统如图1-3 所示。 图1-3中，变换器的作用是把信息转换成数字基带 信号。信源编码的主要任务是提高数字信号传输的 有效性。信源编码器的输出就是信息码元,此外，话 音和图像压缩编码等都是在信源编码器内完成。接 收端信源译码则是信源编码的逆过程
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1.2.2 网上书店
• 图书在线查询
– 服务器可以接收用户的查询条件，在网站的数据库或XML文件、 Web网页中查找匹配的图书信息，返回给用户显示或者将其它地 方的链接返回给用户
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1.2.2 网上书店
• 会员管理
– 注册管理和身份确认管理
信息网络应用基础
-----第1章 概述
目录概要
内容
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总结练习
课程要求
• 考核要求
– 期末试卷（40~50%）+实验（30%）+平时作业（20~30%） 期末开卷考试 实验：1）设计静态页面HTML；2）JSP
• 教材
– 《信息网络应用基础》 清华大学出版社 范春晓主编 – 教材科
种子文件的默认编码，比如GB2312，Big5，utf-8等
piece length
每个文件块的大小，用Byte计算
pieces publisher
目标文件的文件段的信息，BT协议规定将所有文件按照piece length的字节大小分成块， 每块计算一个SHA1值，然后将这些值连接起来就形成了pieces字段
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目录概要
什么是信 息网络应
用
哪些属于 信息网络
应用
技框架 是什么
我们学什 么
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目录概要
1.1信息网络应用
• 信息和信息应用系统 • 信息网络应用系统
1.2 信息网络应用 示例
• 实验室科研项目管理系统 • 网上书店 • BT文件共享系统
1.3 信息网络应用 • 信息应用系统组成要素
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目录概要
1.1信息网络应用
• 信息和信息应用系统 • 信息网络应用系统
1.2 信息网络应用 示例
• 实验室科研项目管理系统 • 网上书店 • BT文件共享系统
1.3 信息网络应用 • 信息应用系统组成要素
框架
• 信息网络应用系统架构
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1.2.1 实验室科研项目管理系统
• 信息应用系统的发展
– 信息的处理手段、传输范围、应用领域都随着信息传输技术和信 息处理技术的发展而不断改变、逐渐提高
非机信息应 用系统
计算机信息 应用系统
信息网络应 用系统
• 非机信息应用系统
– 20世纪20年代到20世纪50年代初 – 以人为基础处理信息，信息的描述和定义由自然语言完成，信息
存储多数用纸质的文件，信息的传递依赖于非计算机及非现代通 信技术的物体
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1.2.2 网上书店
• 购物车
– 为什么网站都在强调专门的所谓购物车功能
• 订单管理
– 网站能够接收并记录用户购买产品、付费、送货等信息 BUPT 漆渊
1.2.2 网上书店
• 在线支付
– 网上支付，以电子信息传递的形式来实现资金的流通和支付 – 网上支付技术
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1.2.2 网上书店
表1‐1 BT元信息文件的主要数据结构
字段名称
字段含义
announce
Tracker的主服务器
info
目标文件摘要，是一个数据结构，包括目标文件长度、文件名、块长度及所有块摘要
comment
目标文件的描述
creation date
种子文件建立的时间
creation by
生成种子文件的软件
encoding
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1.1.2 信息网络应用系统
• 计算机信息应用系统
– 20世纪50年代初开始直到计算机网络普及（20世纪80年代） – 信息描述可以使用计算机语言、信息可以以计算机文件或数据库
表的形式存储在计算机硬件介质中，可以借助计算机的处理能力 得到更多、更精确的信息 – 信息更多用于管理 – 计算机信息应用系统主要是指利用计算机和数据库处理信息，用 现代化通信手段传递信息的有机整体 – 这一时期的现代化通信手段还不包含计算机网络技术
各个节点和BT服务 器之间的通信
• 基于HTTP协议 • 客户-服务器模式
各个节点间的通信
• 通信协议是由 BitTorrent规范 规定的
• 点对点（P2P） 模式
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1.2.3 BT文件共享系统
• “元信息”文件
– 描述共享文件或目录以及用户的URL等信息
……
– 包含：目标文件属性的描述，文件发布和下载状态记录
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1.1.2 信息网络应用系统
• 信息网络应用系统
信息的开放性和共享性！
– 20世纪80年代中期到20世纪末
– 网络环境下的信息应用
– 指信息传输系统和信息处理系统基于计算机网络环境完成，借助 网络技术，信息应用系统能更及时正确地收集、加工、存储、传 输和提供某领域决策所需的信息，实现组织中各项活动的管理、 调节和控制。
• 三个概念
– 它们是什么 – 之间的关系？
信息
应用
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网络
1.1.1 信息和信息应用系统
• 信息
– 信号？
– 自然语言中的概念是音讯、消息的意思
– 客观世界内同物质、能源并列的三大基本要素之一
20世纪20年代初 西方开始研究信息问题
1928
从第二次世界大战到1948
R.V. Hartly《信息传输》 年前后
– 一个普通的Web服务器 – 一个静态的“元信息”文件
(种子文件) – 一个tracker服务器 – 一个原始下载者（第一个完
整下载的人，可以继续作为 信息源） – 终端用户的Web浏览器 – 终端下载者
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1.2.3 BT文件共享系统
• BT文件共享系统构成
– 中心拓扑的P2P网络
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1.1.1 信息和信息应用系统
• 信息应用系统的构成
信息应用系 统
负责信息的传递
信息传输系 统
信息处理系 统
经过处理的 特定需求或 特定领域的 有用信息
负责原始信 息的定义和 描述
输入部分
处理机制
输出部分
负责信息使用规则的定义和描述，并 根据信息应用领域定义的规则对输入 信息进行加工、处理，获得新的信息
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1.1.1 信息和信息应用系统
• 信息应用系统的构成
– 和信息的出现相关，只要有信息就有相应的技术实现应用
手势、烽火台或 驿站
电话、电报、电 视、传真、微波
和通信卫星
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网络与各种电子 设备有机结合
1.1.1 信息和信息应用系统
• 信息与信息应用系统分类
数据描述方 信息应用环 计算机存储
用途或领域
式
境
信息类型 不同领域的信息应用
气象信息 交通信息 医疗信息 投资信息
结构化信 息
非结构化 信息
半结构化 信息
纸质信息 网络信息
音频信息
图像信息
不同的信息应用系统
文本信息
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1.1.1 信息和信息应用系统
信息、 信息 应用 系统、 信息 技术 之间 的关 系
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1.1.2 信息网络应用系统
信息是指有新内容、新 信息论、控制论、系统
知识的消息
论和计算机技术
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1.1.1 信息和信息应用系统
• 信息
– 信息系统与信息管理学科：可以通信的数据和知识 – 经济管理领域：决策的数据 – Shannon《通信的数学理论》：用以消除随机不确定性的一种度
量 – Wiener《控制论——动物和机器中的通信和控制问题》：是人们
发布者名字
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发布者网址
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1.2.4 信息网络应用系统比较
实例
应用范
围
实验室科 实验室
研 管 理 系 6人
统
网络环境
局域网 客户-服务器模式
系统环境
信息组织
Windows操作 关系模型 系统（可以任意）
关系数据库
开发工具 C语言/Java
信息 静态文本
网上书店 世界各 地
信息传递工具
• 决定信息传递的范 围、速度和质量
信息传达方法
• 最直接的信息传递 者
• 和信息传递工具密 切相关
烽火台报 警系统
战况 烟火
旗语训练 系统
队形 旗子的颜色、角度
BT文件共 某个影视剧或歌曲 享系统 视音频文件和元信息文件
烽火台 空气
Internet网络
值班哨兵用肉眼观看 旗令兵用肉眼观看 计算机上运行的程序
应用软件的开发工具不同
• 一般的应用程序，采用C、Java等语言开发；Web应用 程序采用支持网页运行的专门的开发语言
运行程序形式、客户端显示原理 不同
• 一般的应用程序，必须存储在运行的机器上；屏幕输出 是操作系统管理完成的
• Web应用程序存储在服务器端，在浏览器中边解释边
执B行U；PWTeb漆应渊用程序的屏幕输出是浏览器完成的
• 与科研管理系统的差别
运行的网络环境
• 局域网：TCP/IP协议 • Internet：底层网络协议采用TCP/IP协议，应用层采
用HTTP协议
信息形式、信息的组织、存储方 式不同
• 科研信息都是文本信息；书店信息：多媒体数据
• 一般的应用程序，采用数据库管理系统管理数据； Internet环境下的Web应用程序，为了适合HTTP协议 传输，还有相当部分的数据组成称半结构化形式
数据
• 描述世界事物特征的 • 有用的
加工
• 定义、存储、处理