通信系统概述PPT课件
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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
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
移动通信技术和系统介绍最新PPT课件
5G/6G应用场景拓展
5G/6G技术将不断拓展应用场景，包括智能交通、智能制造、智慧医疗、智慧城市等领域 。这些应用场景将推动5G/6G技术的不断发展和完善。
物联网与移动通信的融合应用
01 02
物联网与移动通信的互补性
物联网通过感知设备收集数据，而移动通信提供数据传输和处理的网络 基础设施。物联网与移动通信的融合应用将实现数据的实时传输和处理 ，推动智能化应用的发展。
容量
移动通信系统的容量是指在给定覆盖范围内，系统能够同时 支持的最大用户数或最大业务量。容量的大小取决于系统的 频谱效率、多址方式、调制方式等多种因素。提高系统容量 是移动通信技术发展的重要目标之一。
传输质量与时延
传输质量
移动通信系统的传输质量是指用户在进 行通信时所感受到的语音、数据等业务 的清晰度和稳定性。传输质量受到多种 因素的影响，如信号干扰、多径效应、 移动性管理等。为了提高传输质量，移 动通信系统需要采取一系列的技术措施 ，如信道编码、分集接收、功率控制等 。
数字调制
将数字信号转换为适合在信道中传 输的模拟信号，如QPSK、 16QAM、64QAM等调制方式。
自适应调制编码
根据信道质量动态调整调制方式和 编码速率，以最大化系统吞吐量。
多址接入与复用技术
多址接入技术
01
允许多个用户共享同一物理信道的技术，如FDMA、TDMA、
CDMA和NOMA等。
复用技术
可靠性
移动通信系统的可靠性是指系统在运行过程中能够保持稳定性和可用性的能力， 即在各种恶劣环境下都能够正常工作。为了提高系统可靠性，移动通信系统需要 采取一系列的容错和恢复措施，如冗余设计、故障检测与恢复等。
05
移动通信网络规划与设 计
5G/6G技术将不断拓展应用场景，包括智能交通、智能制造、智慧医疗、智慧城市等领域 。这些应用场景将推动5G/6G技术的不断发展和完善。
物联网与移动通信的融合应用
01 02
物联网与移动通信的互补性
物联网通过感知设备收集数据，而移动通信提供数据传输和处理的网络 基础设施。物联网与移动通信的融合应用将实现数据的实时传输和处理 ，推动智能化应用的发展。
容量
移动通信系统的容量是指在给定覆盖范围内，系统能够同时 支持的最大用户数或最大业务量。容量的大小取决于系统的 频谱效率、多址方式、调制方式等多种因素。提高系统容量 是移动通信技术发展的重要目标之一。
传输质量与时延
传输质量
移动通信系统的传输质量是指用户在进 行通信时所感受到的语音、数据等业务 的清晰度和稳定性。传输质量受到多种 因素的影响，如信号干扰、多径效应、 移动性管理等。为了提高传输质量，移 动通信系统需要采取一系列的技术措施 ，如信道编码、分集接收、功率控制等 。
数字调制
将数字信号转换为适合在信道中传 输的模拟信号，如QPSK、 16QAM、64QAM等调制方式。
自适应调制编码
根据信道质量动态调整调制方式和 编码速率，以最大化系统吞吐量。
多址接入与复用技术
多址接入技术
01
允许多个用户共享同一物理信道的技术，如FDMA、TDMA、
CDMA和NOMA等。
复用技术
可靠性
移动通信系统的可靠性是指系统在运行过程中能够保持稳定性和可用性的能力， 即在各种恶劣环境下都能够正常工作。为了提高系统可靠性，移动通信系统需要 采取一系列的容错和恢复措施，如冗余设计、故障检测与恢复等。
05
移动通信网络规划与设 计
2024版《移动通信系统》PPT课件
蜂窝移动通信网络规划与优化
网络规划
根据覆盖和容量需求，确定基站 位置、配置参数、频率规划等，
以保证网络质量和覆盖效果。
网络优化
针对网络运行中出现的问题，进 行参数调整、干扰排查、覆盖优 化等，以提高网络质量和用户满
意度。
规划与优化方法
包括传播模型校正、仿真模拟、 路测数据分析、参数调整等手段。
04
访问控制策略
根据用户身份和权限控制其对系统资源的访 问
审计与监控
对系统的访问和操作进行审计和监控，及时 发现和处理安全事件
08
未来移动通信发展趋势与 挑战
5G/6G愿景与关键技术挑战
5G/6G愿景
实现全球覆盖、超高速率、超低时延、超大连接， 构建万物互联的智能世界。
关键技术挑战
高频谱利用、大规模天线技术、超密集组网、全 频谱接入等。
无线城域网可应用于城市范围内 的多种场景，如智能交通、智能 电网、安防监控、应急通信等。
通过无线城域网，可以实现城市 范围内的快速、便捷、高效的无 线通信服务，推动城市的信息化 和智能化发展。
05
卫星移动通信系统
卫星移动通信概述及特点
卫星移动通信是利用地球静止轨 道卫星或中、低轨道卫星作为中 继站，实现区域乃至全球范围的
跟踪、监控和管理的一种网络。
02
物联网在移动通信中的应用场景
包括智能家居、智能交通、智能医疗、智能物流等。
03
物联网在移动通信中的技术实现
物联网在移动通信中的技术实现主要包括传感器技术、无线通信技术、
云计算技术等。通过这些技术，物联网可以实现与移动通信网络的深度
融合，为人们提供更加便捷、高效、智能的服务。
03
通信系统概述(共22张PPT)精选
① 基带信号(xìnhào)特性
② 调制、解调原理
③ 信道与噪声统计特性及其对信号(xìnhào)传输
影响
④ 各类调制方式系统的抗干扰性能
第五页，共22页。
UP
二、数字(shùzì)通信系统模型 1、数字(shùzì)频带通信系统模型
(Model for Digital Band Communication
x1, x2, ..., xn p(x1),p(x2),…,p(xn)
n
且∑p(xi) = 1
i=1
n
H(x) =-∑p(xi)log2 p(x2) i=1
H(x)-----信息源的熵.
bit/符号(symbol)
注意(zhù yì)单位!
第十六页，共22页。
上一页
讨论：H(x)的性质:
(1) H(x)是非(shìfēi)负的
第二十页，共22页。
上一页
(Capacity of Channel)
含义: 信道容量背景下,且信道带宽与有用信号功率 受限下,调制信道无差错(差错率趋于0)地传输数据信 号的极限速率(极限速率趋于∞)称~
定义: 设①双边(shuāngbiān)加性噪声为 Pi( )=n0/2的G.W ②信道工作频带为B(Hz) ③有用 信号功率为S(W),则信道容量由香农公式决定:
5、按工作频率
6、按通信(tōng xìn)业务
FDM TDM CDM
长波通信
中波通信
短波通信
微波通信
光波通信
电报
电话：可视电话
TV 雷达
已派生出来
第十一页，共22页。
一、信息(xìnxī)与消息(information and message)
② 调制、解调原理
③ 信道与噪声统计特性及其对信号(xìnhào)传输
影响
④ 各类调制方式系统的抗干扰性能
第五页，共22页。
UP
二、数字(shùzì)通信系统模型 1、数字(shùzì)频带通信系统模型
(Model for Digital Band Communication
x1, x2, ..., xn p(x1),p(x2),…,p(xn)
n
且∑p(xi) = 1
i=1
n
H(x) =-∑p(xi)log2 p(x2) i=1
H(x)-----信息源的熵.
bit/符号(symbol)
注意(zhù yì)单位!
第十六页，共22页。
上一页
讨论：H(x)的性质:
(1) H(x)是非(shìfēi)负的
第二十页，共22页。
上一页
(Capacity of Channel)
含义: 信道容量背景下,且信道带宽与有用信号功率 受限下,调制信道无差错(差错率趋于0)地传输数据信 号的极限速率(极限速率趋于∞)称~
定义: 设①双边(shuāngbiān)加性噪声为 Pi( )=n0/2的G.W ②信道工作频带为B(Hz) ③有用 信号功率为S(W),则信道容量由香农公式决定:
5、按工作频率
6、按通信(tōng xìn)业务
FDM TDM CDM
长波通信
中波通信
短波通信
微波通信
光波通信
电报
电话：可视电话
TV 雷达
已派生出来
第十一页，共22页。
一、信息(xìnxī)与消息(information and message)
通信系统原理PPT课件
(1)按业务不同可分为：电话网、电报网、数据通信网、传真通信网、图像 通信网、有线电视网、IP网、综合业务数字网（ISDN）等。
(2)按信号形式不同可分为：模拟通信网、数字通信网、数字/模拟混合网 等。
(3)按服务范围不同可分为：本地电信网、农村电信网、长途电信网、国际 电信网等。
(4)按传输媒质不同可分为：架空明线网、电缆通信网、光纤通信网、卫星 通信网、移动通信网等。
(5)按交换方式分为：电路交换网、报文交换网、分组交换网、宽带交换网 等。
(6)按网络结构形式不同可分为：网状网、星形网、环形网、总线网等。 (7)按服务对象不同可可分：公用网和专用网，在某种公共网络平台之上，
还可以开展虚拟专用网VPN（Vital Private Network）业务。 (8)按功能不同可分为：传输网、时钟网、信令网、管理网。 (9)按网络层次分：其一纵向分层，可将网络分为应用层、业务网、和传送
模拟通信系统的一般模型如下图 ：
信源
调制器
信道
解调器
信宿
噪声源
第14页/共76页
数字通信系统的构成
数字通信系统的一般模型
信
信
信
源
加
道
调
编
编制
源
码
密
码
器
信 道
信
信
解
道
解源
信
调 器
译 码
密
译 码
宿
噪声源
数字频带传输系统模型
信源
基带信号 形成器
信
接收
抽样
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
道
滤波器
判决器
信宿
噪声
数字基带传输系统模型
第15页/共76页
(2)按信号形式不同可分为：模拟通信网、数字通信网、数字/模拟混合网 等。
(3)按服务范围不同可分为：本地电信网、农村电信网、长途电信网、国际 电信网等。
(4)按传输媒质不同可分为：架空明线网、电缆通信网、光纤通信网、卫星 通信网、移动通信网等。
(5)按交换方式分为：电路交换网、报文交换网、分组交换网、宽带交换网 等。
(6)按网络结构形式不同可分为：网状网、星形网、环形网、总线网等。 (7)按服务对象不同可可分：公用网和专用网，在某种公共网络平台之上，
还可以开展虚拟专用网VPN（Vital Private Network）业务。 (8)按功能不同可分为：传输网、时钟网、信令网、管理网。 (9)按网络层次分：其一纵向分层，可将网络分为应用层、业务网、和传送
模拟通信系统的一般模型如下图 ：
信源
调制器
信道
解调器
信宿
噪声源
第14页/共76页
数字通信系统的构成
数字通信系统的一般模型
信
信
信
源
加
道
调
编
编制
源
码
密
码
器
信 道
信
信
解
道
解源
信
调 器
译 码
密
译 码
宿
噪声源
数字频带传输系统模型
信源
基带信号 形成器
信
接收
抽样
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
道
滤波器
判决器
信宿
噪声
数字基带传输系统模型
第15页/共76页
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
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
通信系统.ppt通信系统
传输报文时无需建立电路，也不存在呼损。 传输报文时无需建立电路，也不存在呼损。 一次将一份报文传送完毕，线路可以立即处理下 一次将一份报文传送完毕， 一报文。线路利用率高。 一报文。线路利用率高。 不适于即时交互式通信。 不适于即时交互式通信。 实质：转报机“存贮—转发 传送报文——报文交换 转发” 实质：转报机“存贮 转发”传送报文 报文交换
GMSC
主叫 Um
PSTN
EIR BTS
A-bis
BSC
A
MSC VLR HLR
被叫 Um
VLR BTS
A-bis
BSC
A
MSC
ห้องสมุดไป่ตู้
SMS gateway
通信网的组成
通信网：由接入设备、交换设备、传输设备，结 接入设备、交换设备、传输设备， 合信令过程、协议和支撑运行系统组成的网络。 合信令过程、协议和支撑运行系统组成的网络。 接入设备：包括电话机、传真机等各类用户终 包括电话机、 包括电话机 以及集团电话、用户小交换机、集群设备、 端，以及集团电话、用户小交换机、集群设备、 接入网等 交换设备：包括各类交换机和交叉连接设备 包括各类交换机和交叉连接设备 传输设备：用户线路、中继线路和信号转换设 用户线路、 用户线路 双绞线、电缆、光缆、 备，如：双绞线、电缆、光缆、基站无线收发 设备、光电转换器、卫星、 设备、光电转换器、卫星、微波等
发报机 a 转报机 A 转报机 E 转报机 B 收报机 c
优点： 无呼损， 不需要叫通对方就可发送报文； 优点 ： 无呼损 ， 不需要叫通对方就可发送报文 ； 线路利用率高； 线路利用率高； 缺点： 时延大； 需要较大的存贮空间； 缺点 ： 时延大 ； 需要较大的存贮空间 ； 实时交 互性差； 互性差；
GMSC
主叫 Um
PSTN
EIR BTS
A-bis
BSC
A
MSC VLR HLR
被叫 Um
VLR BTS
A-bis
BSC
A
MSC
ห้องสมุดไป่ตู้
SMS gateway
通信网的组成
通信网：由接入设备、交换设备、传输设备，结 接入设备、交换设备、传输设备， 合信令过程、协议和支撑运行系统组成的网络。 合信令过程、协议和支撑运行系统组成的网络。 接入设备：包括电话机、传真机等各类用户终 包括电话机、 包括电话机 以及集团电话、用户小交换机、集群设备、 端，以及集团电话、用户小交换机、集群设备、 接入网等 交换设备：包括各类交换机和交叉连接设备 包括各类交换机和交叉连接设备 传输设备：用户线路、中继线路和信号转换设 用户线路、 用户线路 双绞线、电缆、光缆、 备，如：双绞线、电缆、光缆、基站无线收发 设备、光电转换器、卫星、 设备、光电转换器、卫星、微波等
发报机 a 转报机 A 转报机 E 转报机 B 收报机 c
优点： 无呼损， 不需要叫通对方就可发送报文； 优点 ： 无呼损 ， 不需要叫通对方就可发送报文 ； 线路利用率高； 线路利用率高； 缺点： 时延大； 需要较大的存贮空间； 缺点 ： 时延大 ； 需要较大的存贮空间 ； 实时交 互性差； 互性差；
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）
《OFDM通信系统》课件
原理简介
解释OFDM技术的原理， 包括将宽带信号分成多个 子载波、并行传输等。
主要性能指标
讨论衡量OFDM系统性能 的关键指标，如误码率、 带宽效率和抗多径衰落等。
2. 多径信道下的OFDM通信系统
1
调制与解调
介绍多径信道下OFDM系统的调制和解调方法，包括DCO-OFDM和ACO-OFDM等。
2
3 信道编码技术
解释OFDM系统中的信道编码技术，如LDPC码和Turbo码。
5. OFDM系统的应用
在数字电视广播中的 应用
介绍OFDM在数字电视广 播中的应用，提及DVB-T 和ATSC等数字电视标准。
在无线局域网络中的 应用
探讨OFDM在无线局域网 络中的应用，如IEEE 802.11a和IEEE 802.11n 等。
均衡技术
探讨在多径信道下对OFDM系统进行均衡的方法，如频域均衡和时域均衡。
3
信道估计方法
讲解在多径信道下进行OFDM系统的信道估计的方法，如导频插入法和最小二乘 法。
3. MIMO-OFDM通信系统
基本结构
信号处理方法
解释MIMO-OFDM系统的基本 结构，包括多天线发送和接收、 空时编码和解码等。
《OFDM通信系统》PPT 课件
欢迎学习《OFDM通信系统》PPT课件！本课件将介绍OFDM通信系统的概 述、多径信道下的OFDM通信系统、MIMO-OFDM通信系统、OFDM系统的 关键技术、OFDM系统的应用以及OFDM技术的发展和趋势。
1. 系统概述
基本组成部分
介绍OFDM通信系统的基 本组成部分，如调制器、 解调器、多载波发射机和 接收机等。
介绍MIMO-OFDM系统的信号 处理方法，包括空时码本设计 和波束赋形等。
《相干光通信系统》课件
相干光通信的应用场景
长距离通信
相干光通信系统具有较高的接收灵敏度和选择性，能够实现长距离 的光信号传输，适用于跨洋光缆通信等长距离通信场景。
高速数据传输
相干光通信系统能够支持高速数据传输，如40Gbps、100Gbps甚 至更高速率的传输，适用于数据中心、云计算等高速数据传输场景 。
复杂环境下的通信
可靠性
可靠性是指相干光通信系统在正常工作过程中出现故障的概率。为了提高可靠性，系统需要具备故障检测和恢复 能力，同时需要采用高可靠性的设备和部件。
04
相干光通信系统的优势与挑战
优势分析
高传输速率
相干光通信系统采用相位和频 率调制，可以实现更高的数据 传输速率，满足高速通信需求
。
长距离传输
相干光通信系统具有较低的噪 声和较大的动态范围，可以实 现更长距离的信号传输。
相检测技术
相干检测原理
利用光信号的相位和频率信息进行检测，能够获取更高的灵敏度 和分辨率。
相干检测的优势
相比传统的直接检测技术，相干检测技术具有更高的接收灵敏度 和更强的抗干扰能力。
相干检测的实现方式
包括平衡接收、差分接收和单端接收等几种方式。
数字信号处理技术
1 2
数字信号处理技术的原理
利用数字信号处理算法对接收到的信号进行处理 和分析，以改善信号质量、纠正误码和优化传输 性能。
随着技术的不断发展， 相干光通信系统的集成 化和小型化程度将进一 步提高，便于携带和部 署。
高效能调制格式
研究更高效能、更高速 率的调制格式，以提高 相干光通信系统的传输 性能。
智能化与自动化
通过引入人工智能和自 动化技术，实现相干光 通信系统的智能化和自 动化管理，提高系统的 稳定性和可靠性。
移动通信系统ppt课件
的影响。
无线电波传播模型
为了描述无线电波在传播过程中的 衰减和失真，建立了多种传播模型， 如路径损耗模型、阴影衰落模型等。
无线电波传播环境
无线电波传播环境包括城市、郊区、 农村等不同场景，不同环境下的无 线电波传播特性存在差异。
多址接入技术
FDMA（频分多址）
CDMA（码分多址）
每个用户在特定的频率上通信，通过 不同的频率划分信道，实现多用户同 时通信。
移动通信在智慧城市建设中的应用
效果评估
01
减少交通拥堵30%，提高道路使用效率。
案例二
02
智能安防监控系统
应用场景
03
视频监控、报警联动、远程控制。
移动通信在智慧城市建设中的应用
技术实现
移动通信网络传输视频数据，云计算处理视频分析。
效果评估
提高安防监控效率，减少安全事故发生率。
移动医疗与远程诊断的实践案例
移动通信具有灵活性、便捷性、 广泛覆盖性和实时性等特点，能 够满足用户在移动过程中对通信 的需求。
移动通信的发展历程
01
02
03
04
05
1G模拟通信系统 2G数字通信系统 3G多媒体通信系 4G高速多媒体通 5G超高速多媒体
统
信系统
通信系统
第一代移动通信系统采用 模拟信号传输，主要提供 语音通话服务，代表性技 术有NMT和AMPS等。
背景
山区地形复杂，信号传 输受阻，存在信号盲区。
移动通信网络规划与优化案例
优化措施
采用定向天线、增加中继站、调整基 站参数等。
实施效果
消除信号盲区，提高信号覆盖率，降 低故障率。
移动通信在智慧城市建设中的应用
1 2
无线电波传播模型
为了描述无线电波在传播过程中的 衰减和失真，建立了多种传播模型， 如路径损耗模型、阴影衰落模型等。
无线电波传播环境
无线电波传播环境包括城市、郊区、 农村等不同场景，不同环境下的无 线电波传播特性存在差异。
多址接入技术
FDMA（频分多址）
CDMA（码分多址）
每个用户在特定的频率上通信，通过 不同的频率划分信道，实现多用户同 时通信。
移动通信在智慧城市建设中的应用
效果评估
01
减少交通拥堵30%，提高道路使用效率。
案例二
02
智能安防监控系统
应用场景
03
视频监控、报警联动、远程控制。
移动通信在智慧城市建设中的应用
技术实现
移动通信网络传输视频数据，云计算处理视频分析。
效果评估
提高安防监控效率，减少安全事故发生率。
移动医疗与远程诊断的实践案例
移动通信具有灵活性、便捷性、 广泛覆盖性和实时性等特点，能 够满足用户在移动过程中对通信 的需求。
移动通信的发展历程
01
02
03
04
05
1G模拟通信系统 2G数字通信系统 3G多媒体通信系 4G高速多媒体通 5G超高速多媒体
统
信系统
通信系统
第一代移动通信系统采用 模拟信号传输，主要提供 语音通话服务，代表性技 术有NMT和AMPS等。
背景
山区地形复杂，信号传 输受阻，存在信号盲区。
移动通信网络规划与优化案例
优化措施
采用定向天线、增加中继站、调整基 站参数等。
实施效果
消除信号盲区，提高信号覆盖率，降 低故障率。
移动通信在智慧城市建设中的应用
1 2
《通信系统》PPT课件
均匀量化的缺陷
-0.52=-1 〔1-0.52〕/0.52=92% 均匀量化严重降低小幅值信号的信
噪比，一般采用非均匀量化。
模拟信号数字化
非均匀量化
实际中常采用的方法有两种：见P123
✓一种是采用13折线近似A律压缩特性 ✓一种是采用15折线近似μ律压缩特性
A律压缩特性
A律压缩特性公式为：
方向。
模拟信号数字化
自然界的许多信号都是模拟的， 将模拟信号转化为数字信号传输 可以利用数字传输的优点。
模拟信号转化为数字信号，称为 A/D变换。
传输到接收端转换为模拟信号，
称为D模/拟A信变号 换。信源编码
数字信号
采样→量化→编码
模拟信号数字化
模拟 信息源
采样、量化 和编码
数字 通信系统
但其中靠近零点的1、2段斜率也 都等于16，与正方向的第1、2段 斜率一样，又可以合并为一根， 因此，正、负双向共有2×(8-1)1=13 折，故称其为13折线。
各段的斜率见下表。
A=86.6与 13 折线压缩特性的比较
y0
1 2 34 8 8 88
5
671
8 88
x0
按折 0 线分 段时 的x 段落
样频率fs ≥ 2fH，那么可以由采样序列无失真地重建恢 复原始信号m(t) 。
模拟信号数字化
脉冲载波调制
✓ 脉冲幅度调制PAM：用基带信号m(t)去改 变脉冲的幅度。
✓ 脉冲宽度调制PWM：用基带信号m(t)去改 变脉冲的宽度。
✓ 脉冲相位调制PPM：用基带信号m(t)去改变 脉冲的相位。
模拟信号数字化
低通信号冲激采样及频谱
…
w 2ws
采样定理的含义
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★ 错误检测 •可检查接收信息是否正确 •需要加入一些冗余信息
★ 错误纠正 •可以检测并可以纠正错误 •需要更多的冗余信息
★ 重传机制 •在系统能够监测到错误但不能纠正错误时 •需要更多冗余产生时延
20
纠错编码的意义
正确信息： 我们明天14:00——16:00开会
接收到的错误信息： 我们明天10:00——16：00开会
★：接收信息有错误，但接收端无法知道
21
纠错编码的意义
正确信息： 我们明天14:00—16:00开会
利用编码的方法可使错误被检测到： 我们明天下午10:00—16：00开会
★：错误可被检测到，但不能被纠正 ★：这里加入了一定的冗余信息
22
纠错编码的意义
利用编码的方法可使错误被检测到并被纠正 我们明天下午10:00—16:00开会两个小时 ★：错误可被检测，并可被纠正 ★：加入了更多的冗余信息
5
通信系统分类
• 模拟通信系统：将采集的信号直接进行传输
– 模拟信号直接进行传输 – 代表性系统：模拟电视，AM广播
• 数字传输系统：传输的信号只包括“0”，“1”数 字 化信号
– 将信号转变为数字信号后再进行传输 – 典型系统：手机信号，计算机网络
• 模拟通信系统正在逐步被数字通信系统取代
6
模拟通信系统
15
语音信号的压缩
• 原始信号：2 X 4k X 8 =64kbits/s • 语音信号压缩技术： • GSM系统中语音信号为9kbits/s • 语音信号可以压缩到1kbits/s以下
16
图像信号的压缩
• 图像信号是由一个个的像素组成(例 800X600)，每个像素的幅度表示灰度
• 彩色图像有三种不同的基色 • 图像信号具有更多的信息量需要传输（例:
通信协议
application
interface
protocol protocol protocol protocol protocol protocol protocol
transmission medium
7 Application Layer 6 Presentation Layer 5 Session Layer 4 Transport Layer 3 Network Layer 2 Data Link Layer 1 Physical Layer
3.6V
＋
3.8V 接收到错误电平信号
0.2V（噪声）
7
数字通信系统
>1.8V
3.6V
＋
3.8V
判决
“1” 判决正确
0.2V（噪声）
“1” →3.6v；“0” →0v
8
数字通信系统
>1.8V
3.6V
－
2.6V
判决
“1” 判决正确
1.0V
“1” →3.6v；“0” →0v
9
通信系统的构成（点到点）
800 X 600 X 25帧/秒 X 3) • 高清电视图像信号的传输需要几十兆比特/
秒
17
0110101001000101…
18
通信系统的构成（点到点）
发射天线
信源 编码
信道 编码
信
信道
宿
解码
调
低通
载波
制
滤波
调制
通道 接收天线
解
低通
载波
调
滤波
解调
均衡
同步
19
信道编码
用于保证接收到的“0”， “1 ”序列是正确的
发射天线
信源 编码
信道 编码
信
信道
宿
解码
调
低通
载波
制
滤波
调制
通道 接收天线
解
低通
载波
调
滤波
解调
均衡
同步
10
数字通信系统的构成（点到点）
发射天线
信源 编码
信道 编码
信
信道
宿
解码
调
低通
载波
制
滤波
调制
通道 接收天线
解
低通
载波
调
滤波
解调
均衡
同步
11
信源编码/信源解码
•信源编码是将信息转换成二进制数据，而后进行适当 的压缩。例如：语音编码。
内容简介
• 信息系统概述 • 信息的处理 • 无线通信系统概述 • 无线通信系统实例
通信系统概述
1
整体概况
+ 概况1
您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况2
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况3
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
信息系统包括的内容
• 信息的产生与获取
•信源解码过程是这个过程的逆过程。
模拟信号 数字信号
采样
模拟/数字
信 数字信号 源 编 码
12
例：语音信号编码
• 语音信号的频 率：300Hz3400Hz（一般 为语音信号最 高频率是4KHz）
13
语音信号的采样
采样定理。。。
14
语音信号的量化
3.5v 01100011
4.7v 10010011
– 数据信息 – 语音信息 – 图像信息
• 信息的处理与存储
– 模拟信息转换为数字信息 – 信息的压缩
• 信息的传输与网络
– 时间传输：信息存储以利于今后使用 – 空间传输：利用某种传输媒质信息进行传输
3
完整的通信系统
• 信源与信源处理单元 • 信号发射机与信号接收机 • 传输网络
4
application
载波调制后的信号:
28
通信系统的构成（点到点）
发射天线
信源 编码
信道 编码
信
信道
宿
解码
调
低通
载波
制
滤波
调制
通道 接收天线
解
低通
载波
调
滤波
解调
均衡
同步
29
载波调制与解调
基带（Baseband）信号的幅度在零频附近不全为零， 在其他频率幅度全为零。
带通（Bandpass）信号在以f= fc 为中心的一个 频带内幅度不全为零，其中 fc>>0. 叫做载波频率。
载波调制（Cபைடு நூலகம்rrier modulation / demodulation）就是
把源信息映射到带通信号上的过程，这个带通信号以某个频率fc
为载波。
30
带宽限制导致低通滤波的需要
用户1
用户6
频率轴
31
经过低通滤波器后的载波调制信号:
1 0.5
0 -0.5
-1 0
1 0.5
0 -0.5
-1 0
23
纠错编码的意义
有些错误是无法检测到并被纠正的 我们明天下午16:00—18:00开会两个小时 ★：加入了足够的冗余信息 ★：错误无法被检测并被纠正
24
通信系统的构成（点到点）
发射天线
信源 编码
信道 编码
信
信道
宿
解码
调
低通
载波
制
滤波
调制
通道 接收天线
解
低通
载波
调
滤波
解调
均衡
同步
25
通信系统设计需要考虑的几个问题
• 所给出的频带资源有多少-系统带宽 • 在保证系统特性情况下如何最为有效的利
用频带资源
– 系统特性得以保证 – 资源利用率最高
• 如何对其他系统干扰最小
26
调制: 将若干个二进制数字组成的序列映射成 一组相应时间波形
例：待传序列为：0010111001
3
1
T
2T 3T
t
T：一个波形占有的时间
27
★ 错误纠正 •可以检测并可以纠正错误 •需要更多的冗余信息
★ 重传机制 •在系统能够监测到错误但不能纠正错误时 •需要更多冗余产生时延
20
纠错编码的意义
正确信息： 我们明天14:00——16:00开会
接收到的错误信息： 我们明天10:00——16：00开会
★：接收信息有错误，但接收端无法知道
21
纠错编码的意义
正确信息： 我们明天14:00—16:00开会
利用编码的方法可使错误被检测到： 我们明天下午10:00—16：00开会
★：错误可被检测到，但不能被纠正 ★：这里加入了一定的冗余信息
22
纠错编码的意义
利用编码的方法可使错误被检测到并被纠正 我们明天下午10:00—16:00开会两个小时 ★：错误可被检测，并可被纠正 ★：加入了更多的冗余信息
5
通信系统分类
• 模拟通信系统：将采集的信号直接进行传输
– 模拟信号直接进行传输 – 代表性系统：模拟电视，AM广播
• 数字传输系统：传输的信号只包括“0”，“1”数 字 化信号
– 将信号转变为数字信号后再进行传输 – 典型系统：手机信号，计算机网络
• 模拟通信系统正在逐步被数字通信系统取代
6
模拟通信系统
15
语音信号的压缩
• 原始信号：2 X 4k X 8 =64kbits/s • 语音信号压缩技术： • GSM系统中语音信号为9kbits/s • 语音信号可以压缩到1kbits/s以下
16
图像信号的压缩
• 图像信号是由一个个的像素组成(例 800X600)，每个像素的幅度表示灰度
• 彩色图像有三种不同的基色 • 图像信号具有更多的信息量需要传输（例:
通信协议
application
interface
protocol protocol protocol protocol protocol protocol protocol
transmission medium
7 Application Layer 6 Presentation Layer 5 Session Layer 4 Transport Layer 3 Network Layer 2 Data Link Layer 1 Physical Layer
3.6V
＋
3.8V 接收到错误电平信号
0.2V（噪声）
7
数字通信系统
>1.8V
3.6V
＋
3.8V
判决
“1” 判决正确
0.2V（噪声）
“1” →3.6v；“0” →0v
8
数字通信系统
>1.8V
3.6V
－
2.6V
判决
“1” 判决正确
1.0V
“1” →3.6v；“0” →0v
9
通信系统的构成（点到点）
800 X 600 X 25帧/秒 X 3) • 高清电视图像信号的传输需要几十兆比特/
秒
17
0110101001000101…
18
通信系统的构成（点到点）
发射天线
信源 编码
信道 编码
信
信道
宿
解码
调
低通
载波
制
滤波
调制
通道 接收天线
解
低通
载波
调
滤波
解调
均衡
同步
19
信道编码
用于保证接收到的“0”， “1 ”序列是正确的
发射天线
信源 编码
信道 编码
信
信道
宿
解码
调
低通
载波
制
滤波
调制
通道 接收天线
解
低通
载波
调
滤波
解调
均衡
同步
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数字通信系统的构成（点到点）
发射天线
信源 编码
信道 编码
信
信道
宿
解码
调
低通
载波
制
滤波
调制
通道 接收天线
解
低通
载波
调
滤波
解调
均衡
同步
11
信源编码/信源解码
•信源编码是将信息转换成二进制数据，而后进行适当 的压缩。例如：语音编码。
内容简介
• 信息系统概述 • 信息的处理 • 无线通信系统概述 • 无线通信系统实例
通信系统概述
1
整体概况
+ 概况1
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概况2
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况3
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
信息系统包括的内容
• 信息的产生与获取
•信源解码过程是这个过程的逆过程。
模拟信号 数字信号
采样
模拟/数字
信 数字信号 源 编 码
12
例：语音信号编码
• 语音信号的频 率：300Hz3400Hz（一般 为语音信号最 高频率是4KHz）
13
语音信号的采样
采样定理。。。
14
语音信号的量化
3.5v 01100011
4.7v 10010011
– 数据信息 – 语音信息 – 图像信息
• 信息的处理与存储
– 模拟信息转换为数字信息 – 信息的压缩
• 信息的传输与网络
– 时间传输：信息存储以利于今后使用 – 空间传输：利用某种传输媒质信息进行传输
3
完整的通信系统
• 信源与信源处理单元 • 信号发射机与信号接收机 • 传输网络
4
application
载波调制后的信号:
28
通信系统的构成（点到点）
发射天线
信源 编码
信道 编码
信
信道
宿
解码
调
低通
载波
制
滤波
调制
通道 接收天线
解
低通
载波
调
滤波
解调
均衡
同步
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载波调制与解调
基带（Baseband）信号的幅度在零频附近不全为零， 在其他频率幅度全为零。
带通（Bandpass）信号在以f= fc 为中心的一个 频带内幅度不全为零，其中 fc>>0. 叫做载波频率。
载波调制（Cபைடு நூலகம்rrier modulation / demodulation）就是
把源信息映射到带通信号上的过程，这个带通信号以某个频率fc
为载波。
30
带宽限制导致低通滤波的需要
用户1
用户6
频率轴
31
经过低通滤波器后的载波调制信号:
1 0.5
0 -0.5
-1 0
1 0.5
0 -0.5
-1 0
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纠错编码的意义
有些错误是无法检测到并被纠正的 我们明天下午16:00—18:00开会两个小时 ★：加入了足够的冗余信息 ★：错误无法被检测并被纠正
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通信系统的构成（点到点）
发射天线
信源 编码
信道 编码
信
信道
宿
解码
调
低通
载波
制
滤波
调制
通道 接收天线
解
低通
载波
调
滤波
解调
均衡
同步
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通信系统设计需要考虑的几个问题
• 所给出的频带资源有多少-系统带宽 • 在保证系统特性情况下如何最为有效的利
用频带资源
– 系统特性得以保证 – 资源利用率最高
• 如何对其他系统干扰最小
26
调制: 将若干个二进制数字组成的序列映射成 一组相应时间波形
例：待传序列为：0010111001
3
1
T
2T 3T
t
T：一个波形占有的时间
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