通信原理与通信技术精品
通信原理 (完整)精选全文
数字通信的主要优点：
(a) 失真的数字信号
(b) 恢复的数字信号
数字信号波形的失真和恢复
数字通信的主要缺点：
➢ 占用带宽大 ➢ 设备复杂 ➢ 同步要求高
宽带通信、压缩编码 VLSI、SOC、ASIC 信号处理技术
应用实例：
➢ 数字传输技术：电话、电视、计算机数据等 信号的远距离传输。
➢ 模拟传输技术：有线电话环路、无线电广 播、电视广播等。
狭义信道
有线信道 无线信道
中长波地波 短波电离层反射 超短波、微波视距传输 超短波、微波对流层散射 卫星中继
编码信道 调制信道
信 源
加 密 器
编 码 器
调 制 器
发 转 换 器
信 道
收 转 换 器
解 调 器
解解 码密 器器
信 宿
发送设备
噪 声
接收设备
广义信道
广义信道
调制信道：
调制器输出端到解调器输入端的所有设备和媒介。 研究调制和解调时，常用调制信道。 连续信道/模拟信道。
eo(t)
e0t htei t nt e0t kt ei t nt
n(t)
n(t): 加性干扰 k(t): 乘性干扰
k t 依赖于网络的特性，k t 反映网络特性对 ei t 的作用。
干扰
加性干扰：本地噪声
始终存在
乘性干扰：非理理想信道 与信号共存
sR t sT tht nt
乘性 加性
增量调制DM
军用、 民用电话
Hale Waihona Puke 差分脉码调制DPCM电视电话、 图像编码
其 他 语 言 编 码 方 式 中低速数字电话 ADPCM、 APC、 LPC
按信号复用方式分类
通信原理与通信技术_张卫钢_第1章_通信与通信系统的基本概念
第1章 通信与通信系统的基本概念
•
总之，数字通信的优点很多，但 事物总是一分为二的。数字通信的许多 长处是以增加信号带宽为代价的。比如， 一路模拟电话信号的带宽为4kHz，而一 路数字电话信号大概要占20～60kHz的 带宽。这说明数字通信的频带利用率低。 尽管如此，数字通信仍将是未来通信的 发展方向。
第1章 通信与通信系统的基本概念
1.2 通信系统
• • 1.2.1 通信系统的定义与组成 用于进行通信的设备硬件、软件和 传输介质的集合叫做通信系统。需要强调 的是，过去对通信系统的定义没有软件部 分，但随着计算机进入通信系统，通信软 件就成为组成通信系统的基本要素，因此 我们在定义中加入软件这一模块。
第1章 通信与通信系统的基本概 念
• • • • • • 1.1 通信的概念 1.2 通信系统 1.3 通信方式 1.4 信道和传输介质 1.5 信号与噪声 1.6 信号频谱与信道通 频带
第1章 通信与通信系统的基本概念
第1章 通信与通信系统的基本概念
• • • • •
1.7 信息的度量与香农公式 1.8 多路复用的基本概念 1.9 常用的通信手段 1.10 通信系统的性能评价 1.11 通信技术发展史
数字通信系统示意图信源信道模拟通信信道数字通信数据通信信道信源通信与通信系统的基本概念需要说明的是自从有了数据通信系统之后这种以信道传输信号的种类为标准对通信系统进行的分类就显得不够严谨因为数据通信系统的信道可以是传输数字信号的信道也可以是传输模拟信号的信道或者说数据通信中的数据信号既可以以数字信号的形式在数字信道中传输比如局域网也可以转换成模拟信号在模拟信道中传输比如通过猫调制解调器上网
第1章 通信与通信系统的基本概念
1.3 通信方式
《通信原理与通信技术》课件第7章
L
S2PSK t ak g(t nTs ) cosct n1 （7.3－1）
第7章 数字信号的频带传输 其中，an为双极性数字信号，即
1, 概率为P, ak 1,概率为1-P,
an
gt
nTS
c os 2 t
n
n
（7.2－1）
第7章 数字信号的频带传输 这里，ω1=2πf1，ω2=2πf2， an 是 an 的反码, an 和 an 可表示为
（7.2－2）
第7章 数字信号的频带传输
7.2.2 2FSK的频域特性 图7－7给出了h＝0.5、h=0.7、h=1.5时2FSK信号的功率
第7章 数字信号的频带传输
7.2 二进制频移键控（2FSK）
7.2.1 2FSK的基本原理 同FM一样，2FSK也是利用载波的频率变化来传递信息
的。信号1对应于载波频率f1，信号0对应于载波频率f2 2FSK信号在形式上如同两个不同频率交替发送的2ASK信号
s2FSK
t
an
g
t
nTS
c
os1t
第7章 数字信号的频带传输
差分码可取传号差分码或空号差分码。传号差分码的编
码规则为
bn an bn1
式中，⊕为模2加；bn-1为bn的前一个码元，最初的bn-1可任 意设定。由已调信号的波形可知，在使用传号差分码的条件 下，载波相位遇1变而遇0不变，载波相位的这种相对变化就 携带了数字信息。
第7章 数字信号的频带传输
检波和相干解调两种方式，两种解调器的方框图如图7－5所 示。由于被传输的是数字信号1和0，因此，在每个码元持续 期间要用抽样判决电路对低通滤波器的输出作一次判决以确 定信号取值。相干解调需要在接收端产生一个本地的相干载 波，由于设备复杂，因此在2ASK系统中很少使用。
通信原理和通信技术概述
通信原理和通信技术概述通信原理是指在通信系统中，信息的传输和交换是如何实现的一种基本的理论和方法。
而通信技术是指应用于通信原理的具体技术和工具。
本文将从通信原理和通信技术的概述、通信原理和通信技术的关系以及通信原理和通信技术的应用三个方面详细介绍。
一、通信原理和通信技术的概述1. 通信原理的定义和作用通信原理是指在通信过程中，通过特定的方式将信息从发送端传输到接收端的一种基本规则和规范。
它不仅包括信息的编码、调制和解调等技术，还包括信道的选择、信号传输、错误检测和纠正等内容。
通信原理的作用是保证信息的准确、实时和安全地传输。
2. 通信技术的定义和分类通信技术是指应用于通信原理的具体技术和工具，用于实现信息的传输和交换。
通信技术主要包括有线通信技术（如电话、电报、传真等）、无线通信技术（如无线电通信、卫星通信等）和网络通信技术（如互联网、局域网、广域网等）等。
二、通信原理和通信技术的关系1. 通信原理对通信技术的影响通信原理是通信技术的基础和支撑，它规定了通信系统中信息传输的基本规则和方法。
通信技术是根据通信原理的要求，应用具体的技术手段和工具来实现信息传输的过程。
2. 通信技术对通信原理的推动和发展通信技术的不断发展和创新推动了通信原理的进步和完善。
通信技术的快速发展使得通信原理得以更好地应用于实际通信过程中，同时也通过实践和应用对通信原理进行了验证和改进。
三、通信原理和通信技术的应用1. 通信原理和通信技术在电信领域的应用通信原理和通信技术在电信领域中起到了至关重要的作用。
例如，电话通信利用了模拟调制解调技术和数字编解码技术，将声音信号转换为电信号进行传输；而无线通信利用了无线电波传输信号，通过调制和解调将信息传输到接收端。
2. 通信原理和通信技术在互联网领域的应用互联网是当今社会中最重要的通信网络，通信原理和通信技术在互联网领域的应用也非常广泛。
例如，互联网通信利用了数字编码、分组传输和路由选择等技术，将信息分成一系列数据包进行传输，在接收端经过重新组装后还原成原始信息。
光纤通信原理和技术PPT课件
波长（µm） 系统类型
0.85
IM/DD
光纤 多模
BL(Gb/s·km) 年代
2
1978
1.3
IM/DD
单模
第1章 绪论
1.1 光通信发展史 1.2 国内外光纤通信技术发展概况 1.3 光纤通信系统的基本构成
第1章 绪论
1.1 光通信发展史
1.1.1 现代通信的发展
人类社会出现后，人与人之间就需要信息交流。原始社会 人们可以靠声音（语言）、肢体动作（肢体语言）或面部表情 等交流信息，这就是原始的通信，是人们面对面的交流。
60年代最好的光纤传输衰减为1000dB/km，即传输1km， 光功率降到原来的1/10100≈0，因而这种光纤不可能用作通 信媒质。当时没有人相信光纤可以用于通信，也没有人从 事光纤用于通信的研究。英藉华人学者高锟博士的贡献在 于理论上证明这样大的传输衰减是由于光纤中杂质吸收和 散射引起的。如将光纤提纯，则传输衰减可以降到可在通 信中实用的程度（最初提出的指标是20dB/km）[1].这一贡 献具有深远意义，完全改变了通信容量不适应社会发展的 需求，推动了信息社会更快地到来。由于这一贡献，高锟 博士获得了2009年诺贝尔物理学奖。
第1章 绪论
2.半导体激光器性能的突破
1960年发明的第一个激光器是红宝石(固体)激光器，不久 （1961年）半导体激光器研制成功，但当时需要在低温(液氮) 下脉冲工作。后来采用异质结技术使激光器可在常温下连续 工作，但开始只有数小时甚至数分钟的寿命，由于寿命极短 不能实用化。经过一段时间的努力，才研制成功可实用的半 导体激光器。现在的半导体激光器的性能有了极大的提高， 其寿命可达106小时，甚至达108小时，功率可达10 毫瓦量级 (泵浦激光器可达几百毫瓦),可调谐范围几百GHz,线宽低到 1―10MHz(外腔激光器能达几十kHz)，适用于各种光通信系统， 为光纤通信实用化打下了基础。激光器价格也在不断下降， 干线通信系统所用激光器已降到千美元量级；几十美元，甚 至几美元的半导体激光器可用于接入网系统。
通信原理与通信技术课后答案
通信原理与通信技术课后答案1. 通信原理- 通信原理是指通过传输媒介将信息从发送方传递到接收方的基本过程和规律。
它包括了信号的产生、调制、传输和解调等关键步骤。
- 通信原理的核心是信号的传输和处理。
传输过程中遇到的主要问题包括：信号衰减、噪声干扰、失真等。
为了有效地解决这些问题，通信原理引入了多种技术手段，如编码、调制、复用等。
- 在通信原理中，信道是指信息传递的媒介，可以分为有线信道和无线信道。
不同的信道特性决定了不同的传输方式和技术选择。
2. 通信技术- 通信技术是指应用于实际通信系统中的各种技术手段和方法。
它包括了信号处理、传输介质选择、调制解调、编解码、多路复用、网络协议等多个方面。
- 通信技术在不同的通信系统中有着不同的应用，如有线通信系统、无线通信系统、光通信系统等。
- 近年来，随着数字通信技术的发展，以及通信网络的普及和进步，通信技术正向着高速、大容量、低延迟、高可靠性等方向不断发展。
3. 通信原理与通信技术的关系- 通信原理是通信技术的基础，它指导了通信技术的发展和应用。
- 通信技术是通信原理的具体实现，通过技术手段将通信原理转化为实际的通信系统和设备。
- 通信技术的发展推动了通信原理的深入研究和创新，提高了通信系统的传输效率和可靠性。
- 通信原理和通信技术相辅相成，相互促进，为人们提供了高效、便捷的通信手段，并推动了现代社会的发展。
4. 通信原理与通信技术的应用- 通信原理和通信技术广泛应用于各个领域，如电信、无线通信、互联网、广播电视等。
- 在电信领域，通信原理和通信技术用于实现电话、传真、数据通信等服务，提供了远程通信的手段。
- 在无线通信领域，通信原理和通信技术用于构建移动通信网络，如2G、3G、4G等无线技术标准。
- 在互联网领域，通信原理和通信技术用于构建互联网骨干网络，以及实现数据传输、网络安全等功能。
- 在广播电视领域，通信原理和通信技术用于信号的传输和处理，实现广播、电视节目的传送。
通信原理与技术
通信原理与技术
通信原理与技术是研究信息的传输、交换和处理的一门学科，它涉及到电信、无线通信、网络通信等多个领域。
在现代社会中，通信技术已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
通信原理主要包括信道编码、数字调制解调、多路复用技术、传输介质特性分析等内容。
在信息传输过程中，为了提高数据的可靠性和传输速率，常常需要对数据进行编码。
编码技术通过引入冗余信息来增加数据的冗余度，从而使数据在传输过程中能够自动修正错误。
常用的信道编码方法有海明码、卷积码等。
数字调制解调是将数字信号转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的过程。
在数字通信系统中，数字信号需要通过调制和解调的过程转换为模拟信号以便在信道中传输。
调制方法包括幅度调制、频率调制和相位调制等。
多路复用技术是利用同一个信道同时传输多个信号的技术。
在通信系统中，通常有多个用户需要使用同一个信道进行通信，如果每个用户独占一个信道，那么需要的资源将非常庞大。
多路复用技术通过将多个用户的数据合并为一个复合信号，并通过适当的调制方法进行传输，从而实现多个用户共享一个信道的目的。
传输介质特性分析主要研究信号在不同传输介质中的传播特性。
不同的传输介质具有不同的传输特性，了解传输介质的特点对于选择合适的传输介质和设计合理的通信系统是非常重要的。
常见的传输介质有光纤、铜缆以及空气等。
总之，通信原理与技术是一门涉及广泛的学科，通过研究通信原理和运用不同的通信技术，可以实现高效可靠地信息传输和交流。
通信原理与通信技术
通信原理与通信技术通信原理与通信技术是现代社会中至关重要的一部分，它们在各个领域的应用十分广泛。
本文将从通信原理的基本概念入手，并深入探讨通信技术在不同方面的应用，以及对我们日常生活的指导意义。
通信原理是指信息传输的基本规律和方式。
它涉及到信号的产生、传输和接收三个关键过程。
在通信原理中，信号是指传递信息的不同形式，可以使用电磁波、光波等各种形式进行传输。
信号的传输是通过信道进行的，它可以是导线、光缆、无线电波等介质。
当信号到达接收端时，需要经过解调等过程，将其转化为人们可以理解的信息。
通信技术是指应用通信原理，实现信息的传输和交流的技术手段和方法。
它可以分为有线通信技术和无线通信技术两大类。
有线通信技术主要是利用导线或光纤等物理介质传输信号，如电话线、网线等。
无线通信技术则是利用电磁波等无线介质传输信号，如无线电、移动通信等。
通信技术的发展不仅提高了信息传输的速度和效率，也改变了人们的生活方式和工作方式。
通信技术在各个领域的应用非常广泛。
首先，它在交通运输领域发挥了重要作用。
我们常见的交通信号灯、交通指示牌等，都是通过通信技术实现远程控制。
此外，无线通信技术也应用在智能交通系统中，如车载导航、智能停车等，使交通更加安全和便利。
其次，通信技术在医疗领域也有广泛应用。
远程医疗系统利用通信技术将医疗资源辐射到偏远地区，实现远程会诊、远程手术等服务。
此外，医疗器械的远程监测、患者的远程健康管理，也离不开通信技术的支持。
再次，通信技术在工业自动化中发挥了关键作用。
通过通信技术，各个工业设备之间可以实时交换信息和指令，实现智能化的自动控制。
工业领域中的物联网技术也是基于通信技术实现的，它可以将各种感知设备、传感器等连接起来，构建智能化的工业系统。
最后，通信技术对我们日常生活也产生了深远的影响。
现代人们常用的手机、电脑、电视等设备，都是通信技术的应用。
通过这些设备，我们可以随时随地与他人进行语音通话、视频通话、短信等交流。
通信原理与通信技术
通信原理与通信技术通信是人类社会发展的重要基础，它使得信息能够在空间和时间上跨越，实现了人与人之间的交流和互动。
通信原理与通信技术作为通信领域的核心内容，涉及到信号传输、调制解调、编码解码、传输介质、传输协议等多个方面，是现代通信系统的基础和关键。
首先，我们来谈谈通信原理。
通信原理是指信息在传输过程中所遵循的规律和原理。
在通信原理中，信号的传输是其中最为核心的内容之一。
信号的传输是指信息在传输过程中所携带的波形或者序列，它可以是模拟信号，也可以是数字信号。
在通信中，我们需要对信号进行调制，将其转换成适合传输的信号形式，然后在接收端进行解调，将其还原成原始信号。
此外，编码解码也是通信原理中的重要环节，通过对信息进行编码和解码，可以保证信息的可靠传输和正确接收。
其次，让我们来了解一下通信技术。
通信技术是指利用各种设备和方法进行信息传输和处理的技术手段。
在通信技术中，传输介质是其中至关重要的一环。
传输介质可以是导线、光纤、无线电波等，不同的传输介质有不同的特点和适用范围。
另外，传输协议也是通信技术的重要组成部分，它规定了信息在传输过程中的格式、顺序、错误检测和纠正等内容，保证了信息的可靠传输。
总结来说，通信原理与通信技术是通信领域中的两大支柱，它们共同构成了现代通信系统的基础。
通信原理规定了信息传输的规律和原理，而通信技术则提供了实现信息传输的各种手段和方法。
在信息时代，通信原理与通信技术的不断发展和创新，将为人类社会的进步和发展带来更多的可能性和机遇。
通过对通信原理与通信技术的深入了解，我们可以更好地理解现代通信系统的运行原理和技术手段，为我们在通信领域的学习和工作提供更加全面和系统的知识基础。
同时，也能够更好地应用通信原理与通信技术，推动通信技术的发展和创新，为人类社会的信息化进程做出更大的贡献。
通信原理与通信技术第二版_张卫钢版 课后答案
通信原理与通信技术第二版_张卫钢版课后答案1-1 什么是模拟信号？什么是数字信号？【答】参量（因变量）取值随时间（自变量）的连续变化而连续变化的信号，或者通俗地讲，波形为连续曲线的信号就是模拟信号。
模拟信号的主要特点是在其出现的时间内具有无限个可能的取值。
自变量取离散值，参量取有限个经过量化的离散值的信号叫做数字信号。
实际应用中的数字信号一般是只有两个取值“0”和“1”的脉冲序列。
模拟信号和数字信号的本质区别在于：模拟信号的取值为无限多个，而数字信号为有限个取值，通常只有“0”和“1”两个值。
1-2 为什么要对模拟信号进行抽样？对抽样间隔有什么要求？【答】为了对模拟信号进行数字传输以提高通信质量，首先需要将模拟信号转化位数字信号，而这种A/D转换过程的第一步就是对模拟信号进行抽样，把模拟信号变成离散信号。
为了能从抽样后的信号（离散信号）中无失真地恢复出原始信号，要求抽样间隔小于等于原始信号最高频率分量所对应信号周期的一半，或者说，要求抽样频率大于等于原始信号最高频率的二倍。
1-3 为什么要对离散信号进行量化？【答】离散信号尽管在时间上是离散的，但其幅度的取值却有无限多个（注意不是无限大），没有从本质上改变模拟信号，因此，没有实用价值。
只有把离散信号进行量化，把无穷个取值变成有限个，把离散信号转化为数字信号才能使模拟信号发生质变。
可见，离散信号是模拟信号通往数字信号的桥梁。
1-4 设信道带宽为3KHz，信噪比为20dB，若传输二进制信号，则最大传输速率是多少？【解】因为已知信噪比为20dB，即：所以由香农公式可得信道容量为：1-5 设英文字母e出现的概率为0.105，x出现的概率为0.002。
试求e及x 的信息量。
【解】e的信息量x的信息量1-6 某信息源的符号集由A，B，C，D和E组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4，1/8，1/8，3/16和5/16。
试求该信息源符号的平均信息量。
通信原理与通信技术(第三版)期末考试重点资料
通信原理资料1、通信系统的两项性能指标“有效性”和“可靠性”分别反应通信系统的什么性能？模拟通信和数字通信对应的这两项指标是什么？有效性反映通信系统的传输的容量大小。
可靠性用于反映通信系统的传输的质量的好坏。
有效性和可靠性是相互矛盾的，即提高有效性则可靠性下降。
抗干扰能力强，差错可以控制，从而改善传输可靠性；便于进行各种数字信号处理；保密性强，有利于实现综合利用通信网。
模拟通信对应有效性的指标是传输带宽，对应可靠性的指标是信噪比。
数字通信对应有效性的指标是传输数率，对应可靠性的指标是差错率。
2、用香农公式解释调频方式和调幅方式性能上的优劣？公式表示在信道容量一定的情况下，信道带宽越宽（有效性下降），则要求信道可提供的信噪比可以越小（可靠性提高），即可以提高抗干扰能力。
对于调幅方式，其占用的频带要比调频方式占用的频带小，而抗干扰能力要比调频方式的差，这正好符合香农公式所反映的二者关系。
3、PCM传输的基本框图，简述各部分作用？抽样：将连续的模拟信号进行时间上的离散。
量化：将时间离散幅度连续的模拟信号进行幅度取值上的离散。
编码：将时间离散和幅度离散的多进制数字信号编成二进制码。
信道：用于信号传输媒介和设备。
干扰：传输信号的信道和设备所带来的噪声。
译码: 码的反变换过程。
低通：将译码输出的样值信号平滑还原成原始模拟信号。
4、模拟和数字调制其原理基本一样，但在实现时为何数字调制却不采用模拟调制电路来实现？由于数字信号可以看做是模拟信号的特殊情况，因此从调制的原理来看是完全一致的，数字调制不采用模拟调制器来实现的原因是数字调制可以利用数字信号的开关特性来实现调制，这样可以实现方便、电路简单。
5、△M调制和PCM调制有何异同？增量调制是在PCM调制的基础上发展起来的另一种模拟信号数字传输的方法，可以看做PCM的一个特例。
它具有码位少（只有一位）、编码设备简单、单路时不需要同步优点。
它产生的二进制代码表示模拟信号前后两个抽样值的差别（增加、还是减小）而不是代表抽样值的大小。
通信原理与技术教学课件
目 录
• 通信原理概述 • 模拟通信原理 • 数字通信原理 • 通信技术基础 • 通信协议与标准 • 通信系统性能分析
01
CATALOGUE
通信原理概述
通信系统的基本组成
发送器
将信息转换为适合传输的信号 ，如调制器。
接收器
将传输中的信号还原为原始信 息，如扬声器、显示屏等。
介绍误码率、信噪比等关键性 能指标及其对通信质量的影响
。
数字信号的频带传
频带信号的调制与解调
解释调频（FM）、调相（PM）和调 相而调频（APSK）等调制方式的原 理和应用。
频带传输系统的组成
介绍发射机和接收机的主要组成部分 ，以及各部分的作用和工作原理。
频带传输的性能指标
介绍带宽利用率、信道容量等关键性 能指标，以及如何提高这些指标的方 法。
误码率分析
误码率定义
误码率是指通信过程中发生错误的比特数占总传输比特数 的比例，是衡量通信系统可靠性的重要指标。
误码率计算
误码率可以通过理论分析和实验测量两种方法计算，理论 分析基于概率统计模型，实验测量则通过实际通信实验获 取数据。
降低误码率的方法
降低误码率的方法包括采用高性能的调制解调技术、信道 编码技术、差错控制技术等。
路层连接，支持多种网络协议。
网络层协议
网络层协议概述
网络层协议负责处理数据包的路由和转发，确保数据包能够正确 地到达目的地。
IP协议
IP协议是互联网的基础，负责数据包的路由和转发，支持多种网 络服务和应用。
ICMP协议
ICMP协议用于在IP主机和路由器之间传递控制消息，帮助诊断 网络问题。
应用层协议
数据链路层协议
通信原理与通信技术精品共93页文档
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
通信原理与通信技术(第三版)章 (8)
第8章 差错控制编码 香农在1848年和1957年发表的《通信的数学理论》、《适
用于有扰信道的编码理论某些成果》两篇论文中提出了关于有 扰信道中信息传输的重要理论——香农第二定理。该定理指出：
C，则只要信道 中的信息传输速率R小于C，就一定存在一种编码方式，使编码
后的误码率随着码长n的增加按指数下降到任意小的值。或者
第8章 差错控制编码
但是，当干扰超过系统的限度时，就会使数字信号产生误码， 从而引起信息传输错误。数字通信系统除了可以采取与模拟系 统同样的措施以降低干扰和信道不良对信号造成的影响之外， 还可以通过对所传数字信息进行特殊处理（即差错控制编码） 对误码进行检错和纠错，以进一步将误码率降低，从而满足通 信要求。因此，数字通信系统可以从硬件上的抗干扰措施和软 件上的信道编码两个方面对信息传输中出现的错误进行控制和 纠正。
延时，也就是发送端从发错误码组开始，到收到NAK信号为止
所发出的码组个数，图中N=5。接收端收到码组2有错，发送端
在码组6后重发码组2、3、4、5、6，接收端重新接收，发送端 继续发后续码组。这种返回重发系统的传输效率比停发等候系 统有很大改进，在很多数据传输系统中得到了应用。
第8章 差错控制编码
在前向纠错系统中，发送端将信息码经信道编码后变成能 够纠正错误的码组，然后通过信道发送出去；接收端收到这些 码组后，根据与发送端约定好的编码规则，通过译码能自动发 现并纠正因传输带来的数据错误。前向纠错方式只要求单向信 道，因此特别适合于只能提供单向信道的场合，同时也适合一 点发送多点接收的广播方式。因为不需要对发送端反馈信息， 所以接收信号的延时小、实时性好。这种纠错系统的缺点是设 备复杂、成本高，且纠错能力愈强，编译码设备就愈复杂。
通信原理与通信技术(第三版)第4章增量调制
05
增量调制的改进与发展
增量调制算法的优化
动态阈值设定
01
根据信号的动态变化，自适应调整阈值，提高信号的识别精度。
抗噪声性能增强
02
通过改进算法，降低噪声对增量调制的影响，提高信号的抗干
扰能力。
降低误码率
03
优化算法，减少误码率，提高信号传输的可靠性。
增量调制与其他调制方式的结合
增量调制与脉冲编码调制结合
动态范围是指通信系统在接收信号时能够承受的最大和最 小信号强度之间的范围。
增量调制动态范围原理
增量调制系统通过比较相邻抽样点的幅度差来传输信息，因此 其对信号幅度的变化较为敏感，具有较小的动态范围。
动态范围性能分析
通过仿真和实验等方法，可以分析增量调制系统在不同动态范 围下的性能表现，从而评估其在各种实际应用场景中的适用性
利用增量调制对信号进行初步压缩，再通过脉冲编码调制进行进一步压缩，提高 传输效率。
增量调制与正交幅度调制结合
将增量调制与正交幅度调制相结合，实现信号的多路复用，提高频谱利用率。
增量调制在无线通信中的应用
01
02
03
无线语音传输
利用增量调制传输语音信 号，实现无线通信中的语 音传输。
无线数据传输
将增量调制应用于无线数 据传输，实现数据的高效 传输。
增量调制的基本原理是利用信 号的微小变化来编码信息。
增量调制的特点
增量调制具有较低的编码速率，因为它只利用信号的微 小变化来编码信息。
它适用于传输连续的模拟信号，如语音信号。
由于其简单性，增量调制在早期的通信系统中得到了广 泛应用。
增量调制对噪声和失真具有较强的鲁棒性。
增量调制的应用场景
通信工程通信原理与无线通信技术重点复习要点
通信工程通信原理与无线通信技术重点复习要点通信工程是指通过电磁波、光波或其他电磁波传输媒体，实现信息交流的一门学科。
通信原理和无线通信技术是通信工程中最为重要的两个方面，本文将对它们的重点复习要点进行介绍。
一、通信原理1. 信号与噪声信号是指传输信息的波形或序列，而噪声是指在信号传输过程中产生的干扰。
通信原理要求我们能够正确地将信号与噪声区分开，提高信号的传输质量。
2. 调制与解调调制是指将基带信号转换为适合传输的调制信号的过程，解调则是将接收到的调制信号恢复为基带信号的过程。
常见的调制方式有调幅、调频和调相。
3. 香农定理香农定理是衡量信道容量的重要理论基础，它指出，对于高斯白噪声信道，信道的最大传输速率与频带宽度和信噪比有关。
4. 误码率与纠错编码误码率是衡量信道传输质量的重要指标，纠错编码则是通过在发送端添加冗余信息，使接收端能够更好地检测和纠正传输中产生的错误码。
5. 多址技术与多路复用多址技术是指将多个用户的数据在同一信道上传输的技术，如分时多址、频分多址和码分多址等。
而多路复用则是将多个信号通过不同的通道同时传输的技术，如时分复用和频分复用等。
二、无线通信技术1. 无线传播特性无线信号在传播过程中会受到多径传播、衰落和干扰等影响。
了解无线传播特性对于设计和优化无线通信系统至关重要。
2. 天线与传输链路天线是无线通信系统中的核心组成部分，它负责将电信号转换为无线电波进行传输。
传输链路包括发送端、信道和接收端，它们共同构成了无线信号的传输路径。
3. 蜂窝网络与移动通信蜂窝网络是现代无线通信系统的基础架构，它将服务区域划分为多个小区，并通过基站与移动终端进行通信。
移动通信技术则是实现终端与基站之间的无线连接的关键。
4. 调度与功率控制调度与功率控制是无线通信系统中实现资源优化和提高系统容量的重要手段。
调度算法决定了系统中用户的资源分配，而功率控制则是根据信道状态调整终端的传输功率。
5. 多媒体通信与移动互联网多媒体通信是将语音、图像和视频等多种媒体数据进行传输和交换的技术，而移动互联网则是指通过移动设备访问互联网的技术。
通信原理与通信技术(第三版)第19章 卫星通信技术
第19章 卫星通信技术
19.2.2 卫星通信系统的组成 卫星通信系统主要由空间部分的通信卫星和地面部分的
地面站、测控系统、监控管理系统组成。通信卫星和地面站 是直接用来进行通信的；测控系统和监控管理系统是为保证 系统正常运行而设置的，如图19－2所示。
第19章 卫星通信技术
卫星通信属于宇宙无线电通信的一种形式，它是在地面 微波中继通信和空间技术的基础上发展起来的。微波中继通 信是一种“视距”通信，即只有在“看得见”的范围内才能 通信。而通信卫星的作用相当于离地面很高的微波中继站， 由于作为中继的卫星离地面很高，所以经过一次中继转接之 后即可进行长距离的通信。图19－1是一种简单的卫星通信 系统示意图，它由一颗通信卫星和多个地面通信站组成。
第19章 卫星通信技术
19.1.3 卫星通信的特点 (1)覆盖区域大、通信距离远 一颗同步通信卫星可以覆盖地球表面的40%左右，因而
利用三颗同步卫星即可实现全球通信（除南、北两个极点 外），它是远距离越洋通信和电视转播的主要手段。卫星通 信建站费用和运行费用不因通信站之间的距离远近、两站之 间地面上的自然条件恶劣程度而变化。这在远距离通信上， 比地面微波中继、电缆、光缆、短波通信等有明显优势。除 了国际通信外，在国内或区域通信中，尤其对边远、交通及 经济不发达地区，卫星通信是极有效的现代通信手段。
第19章 卫星通信技术
19.2.3 卫星通信系统的工作过程 卫星通信系统可以传输电话、电报、传真、数据和电视
等信息，根据系统所传基带信号是模拟信号还是数字信号， 相应地将卫星通信系统分为模拟系统与数字系统。基带信号 不同，相应的发射、接收设备的调制与解调方式也不同，但 它们的工作过程从总体上来说是类似的。下面以传送多路电 话为例，来说明卫星通信系统的工作过程。
通信技术 通信原理PPT
1.6 信道
视距传播
A d1
天线高度与传输
h1
距离之间的关系
C
B
d2
h2
1 arctan
( R h1 )2 R2 R
R
1 2
1 arctan 2h1 / R 2h1 / R
d1 R1 2h1R
d 2R h2 h1 3.57 h2 h1 (km)
通信原理
第1章 绪论 （1.5、1.6）
docin/sundae_meng
1
主要内容 第1章 绪论
1.1 通信技术的发展与信息社会 1.2 通信系统的组成与分类 1.3 通信方式 1.4 信息及其度量 1.5 通信系统主要性能指标 1.6 信道
4
1.5 通信系统主要性能指标
P(1/1) P(0 /1) 1
38
1.6 信道
信道容量：是指信道中信息能够无差错 传输的最大速率。
说明：本节讨论的是调制信道（或称波 形信道，它是指从发射机调制器输出端 到接收机解调器输入端之间的信道）的 信道容量。
39
1.6 信道
香农公式
对于带宽有限，平均功率有限的高斯白噪
信道模型 （1）加性噪声恒参信道
信道
s(t)
r(t) s(t) n(t)
X
+
n(t)
34
1.6 信道
（2）具有加性噪声的线性滤波信道
信道Leabharlann s(t)线性时不变 滤波器
h(t)
r(t) s(t) h(t) n(t)
+
n(t)
35
1.6 信道
（3）加性噪声线性时变滤波信道模型
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(b) 一 段 与 连 接 器 相 连 的 同 轴 电 缆
2、同轴电缆的特点：高带宽、
抗干扰能力强。
3、同轴电缆的分类：
50欧姆基带同轴电缆：带宽20Mb/s，能以10Mb/s 的速率将基带数字信号传输1～1.2km。
基带数字信号：数字信号不经调制，直接以信号 位流的形式进行的传输。
75欧姆宽带同轴电缆：带宽300～450Mb/s，可将 宽带数字信号传输100km。
质的集合。
2、组成：硬件上由信源、信宿、传输介质和收
信、发信五部分组成。
3、通信系统的一般模型：
信源 发送设备 信道 接收设备 信宿
噪声
4、模型中各组成部分的作用：
信源 发送设备 信道 接收设备 信宿
噪声
信源：把待传输的消息转换成原始电信号； 发送设备：对基带信号进行某种变换或处理，使之 适应信道的传输特性要求； 信道：信号的传输介质； 接收设备：作用正好相反于发送设备，它从收到的 信号中恢复出相应的原始基带信号； 信宿：将复原的原始基带信号转换成相应的消息。
本课程只讲述第一篇 通信原理
第1章 通信与通信系统的基本概念（12学时） 第2章 模拟调制（8学时） 第3章 脉冲编码调制(PCM) （4学时） 第4章 增量调制（2学时） 第5章 数字复接与SDH （3学时） 第6章 数字信号的基带传输（5学时） 第7章 数字信号的频带传输（4学时） 第8章 差错控制编码（6学时）
1.3 通信方式
1、定义：
通信双方之间的工作形式和信号传输方式。
2、分类：按通信对象数量的不同；
按信号传输方向与传输时间的不同； 按通信终端之间的连接方式的不同； 按数字信号传输顺序的不同； 按同步方式的不同。
1.4 信道和传输介质
一、信道 1.概念：信号传输的途径。
从狭义上理解：传输介质； 从广义上理解：信号经过的途径，所以还包括对
模拟信号：参量的取值是连续变化的信号 数字信号：参量的取值是离散的信号
例：
模拟信号
数字信号
说明，数字通信优点是以：
信号占频带宽→频带利用率低，为代价的。
2. 通信系统按传输介质分类
有线通信系统 －－用导线（电缆、光缆、波导等）作为介质的
通信系统； 无线通信系统
－－利用无线电波、红外线、超声波、激光进行 通信的系统。
三、通信系统的分类
1. 按信号特征分： －－模拟通信系统和数字通信系统；
信信信调信解信信信
源道
道源
编编
道
解解
源码码制
调码码宿
噪声
数字通信系统一般模型
区别：多了信源编码和信源解码
信源编码：进行模/数转换； 信源解码：信源编码的逆过程。
区别：多了信道编码和信道解码
信道编码：将信源编码输出的数字信号变成适合
非屏蔽双绞线(UTP： UnShield Twisted Pair)
非 屏 蔽双 绞 线
双绞线(Twisted Pair)
非屏蔽双绞线(UTP：UnShield Twisted Pair)： 1995年“商用建筑物电信布线标准”EIA/TIA-586A公布的5种UTP标准：
一类UTP：即普通电话线，适于语言传输； 二类UTP：适于语音与数据传输。4Mb/s； 三类UTP： 10Mb/s，用于局域网； 四类UTP： 16Mb/s，用于令牌环网； 五类UTP： 100Mb/s，超五类UTP：155Mb/s。用于光 纤分布数据接口FDDI、快速以太网、ATM。 五类比三类UTP：绞合得更紧密，设计得更精密，抗干扰
4、光纤的优缺点
光纤的优点： 高带宽(108MHz量级)、长距离、高保密性； 不受电磁干扰； 轻、细； 对湿气等环境有很强的适应力。
光纤的缺点: 费用； 安装—维护比较困难； 脆弱。
1.5 信号与噪声
一、信号
1、定义：信号是信息的载体，通常以某种客观的物 理量、客观现象或语言文字等形式表现出来。
T0 / 2
其频率为0。
n＝1时，a1cosw0t+b1sinw0t称为基波，或一次 谐波，它是以基本角频率w0为频率的正弦波；
n＝2时，a2cos2w0t+b2sin2w0t称为二次谐波， 它是以基波角频率的2倍，2w0为频率的正弦波；
相比于模拟通信系统，数字通信系统具 有以下优点：
1. 抗干扰能力强，无噪声积累； 2. 便于进行信号加工和处理； 3. 传输中出现的误码可以设法控制； 4. 易于加密，且保密性强； 5. 能够传输语音、数据、视频图像等多种 信息。
为什么数字通信系统会有这些优点呢？
模拟信号与数字信号的比较： 1）定义：
3. 通信系统按是否调制分类
基带通信系统
－－传输的是基带信号（没有经过任何调制的信 号）；
调制通信系统
－－传输的是已调信号。
4. 通信系统按通信业务分类
电通信系统、电报通信系统、广播通信系统、 电视通信系统、数据通信系统等。
5. 通信系统按工作波段分类
长波通信系统、中波通信系统、短波通信系统、 微波通信系统、光通信系统。
例：正弦波相对时间轴零点偏移1/6周期，相位？
模拟信号——时间上连续，取值也连续的信号。 取值离散→？数字信号？
离散信号——时间上离散，取值连续→抽样信号； 取值离散→数字信号；
数字信号——时间上离散，取值也离散的信号。幻灯
片 35
准确定义：
自变量取离散值，参量取有限个经过量化的离散值
的信号。
真正使用的数字信号：只有“0”和“1”两个取值的 脉
1. 通信的基本概念与基本方式
2. 通信系统及其一般模型
3. 信道与传输介质
主要内容：
4. 5.
信号与噪声 信号频谱的概念
6. 信息量与香农公式
7. 多路复用的基本概念
8. 常用的通信手段
9. 通信系统的性能指标
一、通信的概念
例1：打电话，发短信，发Email等等。
1、定义：所谓通信就是信息的传递，是指将信息
1、傅里叶级数
高数中学过：任意一个周期信号f(t)＝f(t+nT0)， 如果满足狄里赫利条件，则f(t)可表示为三角函数的
线性组合：
f
(t )
a0 2
(an
n 1
c osn0t bn sin n0t)
其中a0
2 T0
T0 / 2 f (t )dt
T0 / 2
an
2 T0
信号进行处理的各种通信设备。
2.分类：把广义信道分为调制信道和编码信道。
调制信道（模拟信道）——从调制器输出到解调 器输入之间的信号传输途径。 模拟信道——传输模拟信号的信道。
编码信道（数字信道）——从编码器输出到解码器 输入之间的信号传输途径。 数字信道——传输数字信号的信道。 调制信道包含在编码信道之中。
的光线同时传播。
单模光纤：
光在光纤中的传播 没有反射，沿直线 (b) 单 模
传播。（光纤直径
降至一个光波波长）
吸 收护 套 纤芯
包层
两种光纤传输示意图
3、多模光纤与单模光纤的比较
项目 距离 数据传输率 光源 信号衰减 端接 造价
单模光纤 长 高
激光 小
较难 高
多模光纤 短 低
发光二极管 大
较易 低
宽带数字信号：利用多路复用技术将多路信号同 时进行的传输。
光纤（Optical Fiber）
1、光导纤维的结构
纤维芯＋包层(封套)：将光波保持在芯线内； 绝缘层＋外套：防潮、防止磨损和挤压。
外套
绝缘
包层
光纤结构示意图
纤维芯
2、光纤的分类
多模光纤：
一条光纤中可以有
(a) 多 模
多条不同角度入射
通信原理与通信技术
Principles & Technology of Communications
主讲： 李敏 Email：babyminlee@
计算机专业的学生为何要学习通信原理？
1. 计算机网络的发展，使通信与计算机广 泛地融合，单一的计算机应用系统早已不能 满足社会的需要。 2. 通信原理是学习和掌握任何一个通信系 统的基础和核心。
第二篇 数据通信讨论的主要问题
1. 数据通信； 2. 如何更可靠地传输数据； 3. 通信网与计算机网络； 4. 数据通信设备； 5. 数据交换技术。
第三篇 现代通信技术讨论的主要问题
各种通信系统中所涉及的技术：
1. 接入网技术 2. 无线个人区域网技术 3. IP电话技术 4. 光纤通信技术 5. 卫星通信技术 6. 移动通信技术 7. 微波中继通信技术 8. 智能运输系统中的通信技术
1 0 1 00 1
要的时间；
比特率：比特间隔的倒数，
指每秒发送的比特数；常以bps（比特/秒）为单位。
提醒：比特间隔和周期是两个不同的概念；
比特率和频率也是两个不同的概念。
⑥按信号的变化特点分为：周期信号和非周期信号。 ＊已经证明：可以利用“傅立叶变化”将非周期信号 分解为无数个周期信号的叠加。
二、周期信号的频谱
于信道传输的码型。 其目的是提高通信系统的抗干扰能力，尽量控
制差错，保证通信质量。
信道解码：信道编码的反变换。
实际上：只需查看信道中传输的是什么信号？ ★ 模拟通信系统中传输的是模拟信号； ★ 数字通信系统中传输的是数字信号。
说明：
数字通信系统是在模拟通信系统的基 础上发展起来的，目的是为了提高模拟通信 的质量。
信号必须具有可观测性、可变化性、可实现性。
2、分类（从七个方面进行） ④按信号的特征分为：模拟信号和数字信号。 a、模拟信号：分为简单信号和复杂信号；