西安邮电大学通信系统概论复习144页PPT
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西安邮电大学通信系统概论复习
传输介质
▪ 按照传输方式介质分为有线介质（双绞线、同轴
电缆、光纤）和无线介质（无线电、微波、红外 线）
纤包
保
芯层
护
套
通信网的定义和构成
▪ 定义：通信网是由一定数量的节点和连接这些节
点的传输系统有机地结合在一起，按约定信令和 协议完成任意用户间信息交换的通信体系。
▪ 构成要素
软件设施：信令、协议、控制、管理、计费 硬件设施：终端节点
在数字信道中传送数字信号的一个波形符号，它 可能是二进制的，也可能是多进制的。
▪ 比特：是信息的度量单位。一位二进制数所携
带的信息量即为一比特（bit,缩写为b）。例如， 10010110，八位二进制数字，所携带的信息量 为8比特。
1.2 信息和信息量
例 求下图1-2-1所示分别为二进制和四进制码元 序列的信息量
第一章 基本概念
1.1通信系统与通信网
21世纪，计算机和通信技术在飞速发展，它们的结合 具有划时代的意义。以计算机为代表的IT产业和以语音、 数据通信为代表的CT产业，融合为了ICT（Information and Communication Technology）产业。
：将内容转换成文字、声音、标识，通过某种装置变 成电磁信号，通过光纤、铜线、无线等传送方式（信道）， 从地球的某个角落传送到另一角落。
通信的传输方式
通信的传输方式
按消息传送的方向与时间，通信方式可分为单工通信、半双工通信 及全双工通信三种。 单工通信
是指消息只能单方向进行传输的一种通信工作方式。 单工通信的例子很多，如广播、遥控、无线寻呼等。这里，信号（消息
）只从广播发射台、遥控器和无线寻呼中心分别传到收音机、遥控对象 和 BP 机上。
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)
通信原理(总复习)-通信PPT课件
通信原理
2021
1
第1章 绪 论
• 内容：通信的基本概念，通信系统的组成，通信系 统的分类与通信方式，信息及其度量，通信系统的
主要性能指标。
• 重点：1.通信系统的一般模型，模拟和数字通信系统 模型。（框图，各部分基本功能）
•
2．信息及其度量（信息。
• 难点：1.通信系统的主要性能指标。
• 6.平稳随机过程通过线性系统
若线性系统的输入是平稳的，则输出也是平稳的。 且
E[0 (t)] a
h( )d
a H (0)
P0 ( f ) H ( f ) H ( f ) P2i0(2f1) H ( f ) 2 Pi ( f )
9
• 7.窄带随机过程
– 结论1：一个均值为零的窄带平稳高斯过程(t) ，它的
信 源 译
码
受 信 者
噪声源
2021
3
图1-5 数字通信系统模型
• 3.数字通信的优缺点
• 优点 – 抗干扰能力强，且噪声不积累 – 传输差错可控 – 便于处理、变换、存储 – 便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 – 易于集成，使通信设备微型化，重量轻 – 易于加密处理，且保密性好
• 缺点： – 需要较大的传输带宽 – 对同步要求高
• 6.计算离散信源的信息量、熵
I
log2
1 P(x)
log2
P(x)
（b）
H (x) P(x1)[ log2 P(x1)] P(x2 )[ log2 P(x2 )]
M
P(xi )lo g2 P(xi ) (比特 / 符号）
i 1
2021
P(xM )[ log2 P(xM )]
(1.4 6)
2021
1
第1章 绪 论
• 内容：通信的基本概念，通信系统的组成，通信系 统的分类与通信方式，信息及其度量，通信系统的
主要性能指标。
• 重点：1.通信系统的一般模型，模拟和数字通信系统 模型。（框图，各部分基本功能）
•
2．信息及其度量（信息。
• 难点：1.通信系统的主要性能指标。
• 6.平稳随机过程通过线性系统
若线性系统的输入是平稳的，则输出也是平稳的。 且
E[0 (t)] a
h( )d
a H (0)
P0 ( f ) H ( f ) H ( f ) P2i0(2f1) H ( f ) 2 Pi ( f )
9
• 7.窄带随机过程
– 结论1：一个均值为零的窄带平稳高斯过程(t) ，它的
信 源 译
码
受 信 者
噪声源
2021
3
图1-5 数字通信系统模型
• 3.数字通信的优缺点
• 优点 – 抗干扰能力强，且噪声不积累 – 传输差错可控 – 便于处理、变换、存储 – 便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 – 易于集成，使通信设备微型化，重量轻 – 易于加密处理，且保密性好
• 缺点： – 需要较大的传输带宽 – 对同步要求高
• 6.计算离散信源的信息量、熵
I
log2
1 P(x)
log2
P(x)
（b）
H (x) P(x1)[ log2 P(x1)] P(x2 )[ log2 P(x2 )]
M
P(xi )lo g2 P(xi ) (比特 / 符号）
i 1
2021
P(xM )[ log2 P(xM )]
(1.4 6)
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
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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
《通信工程概论》课件
介绍双绞线、同轴电缆、光纤等 不同的传输介质的特点和应用场
景。
传输设备
介绍调制解调器、交换机、路由器 等传输设备的功能和工作原理。
线路设计与优化
介绍线路设计和优化的基本原则和 常用方法。
无线通信系统
无线通信概述
介绍无线通信的基本概念、发展历程和应用领域。
无线通信技术
介绍无线局域网（WLAN）、蓝牙、Zigbee等无线通信技术的特 点和应用场景。
定义
将物联网技术与通信技术相结合，实现物体间的信息交换与通信 。
特点
智能化、自动化，促进各行业间的跨界融合与创新。
应用领域
智能家居、智能交通、工业自动化等。
05
通信工程实践
通信网络规划与设计
通信网络规划
根据用户需求和网络规模，制定通信网络的总体架构和布局，包括网络拓扑结构 、节点设置、传输容量等。
通信网络优化与维护
网络性能监测
通过实时监测和数据分析，了解网络运 行状态和性能指标，为优化和维护提供 依据。
VS
网络优化与维护
根据监测结果，对网络进行优化调整，解 决网络故障和问题，保持网络的稳定性和 可靠性。
06
未来通信工程展望
5G/6G通信技术发展
5G技术
第五代移动通信技术，具有高速率、低时延、大连接数等优势，正在全球范围内快速推广和应用。
通信工程的重要性与应用领域
重要性
通信工程是现代社会信息交流的重要 支撑，对于经济发展、社会进步和国 防建设具有重要意义。
应用领域
通信工程广泛应用于电信、广播电视 、雷达、导航、遥感、控制、军事等 领域。
通信工程的发展历程与趋势
发展历程
通信工程经历了从有线电报、电话到无线电报、电视、卫星通信、互联网的发 展历程。
景。
传输设备
介绍调制解调器、交换机、路由器 等传输设备的功能和工作原理。
线路设计与优化
介绍线路设计和优化的基本原则和 常用方法。
无线通信系统
无线通信概述
介绍无线通信的基本概念、发展历程和应用领域。
无线通信技术
介绍无线局域网（WLAN）、蓝牙、Zigbee等无线通信技术的特 点和应用场景。
定义
将物联网技术与通信技术相结合，实现物体间的信息交换与通信 。
特点
智能化、自动化，促进各行业间的跨界融合与创新。
应用领域
智能家居、智能交通、工业自动化等。
05
通信工程实践
通信网络规划与设计
通信网络规划
根据用户需求和网络规模，制定通信网络的总体架构和布局，包括网络拓扑结构 、节点设置、传输容量等。
通信网络优化与维护
网络性能监测
通过实时监测和数据分析，了解网络运 行状态和性能指标，为优化和维护提供 依据。
VS
网络优化与维护
根据监测结果，对网络进行优化调整，解 决网络故障和问题，保持网络的稳定性和 可靠性。
06
未来通信工程展望
5G/6G通信技术发展
5G技术
第五代移动通信技术，具有高速率、低时延、大连接数等优势，正在全球范围内快速推广和应用。
通信工程的重要性与应用领域
重要性
通信工程是现代社会信息交流的重要 支撑，对于经济发展、社会进步和国 防建设具有重要意义。
应用领域
通信工程广泛应用于电信、广播电视 、雷达、导航、遥感、控制、军事等 领域。
通信工程的发展历程与趋势
发展历程
通信工程经历了从有线电报、电话到无线电报、电视、卫星通信、互联网的发 展历程。
《通信系统概论》课件
《通信系统概论》
本课程将介绍通信系统的基础概念和术语，包括通信系统的分类和特点、信 号与信道分析、调制与解调技术、数字通信原理与技术、模拟通信原理与技 术等。
基础概念和术语
信号
介绍不同类型的信号，如模拟信号和数字信 号，并解释其在通信中的应用。
编码
解释编码的基本原理和常见的编码技术，如 单极性编码和差分编码。
探讨网络通信系统的分类和 特点，如局域网、城域网和 广域网。
信号与信道分析
1 信号的特性
解释信号的频率、带宽 和功率等特性对通信系 统性能的影响。
2 信噪比
介绍信噪比的概念和计 算方法，以及在通信中 的重要性。
3 信道容量
讨论信道容量的概念， 以及如何提高信道容量 以实现更高的数据传输 速率。
调制与解调技术
传输媒介
探讨传输媒介的种类和特点，例如电缆、光 纤和无线信道。
调制
介绍各种调制技术，包括调幅、调频和调相， 并讨论它们的优缺点以及应用领域。
通信系统的分类和特点
有线通信
介绍有线通信系统的分类和 特点，如电话网络和有线电 视网络。
无线通信
讲解无线通信系统的分类和 特点，包括移动通信和卫星 通信。
网络通信
调制技术
解释调制的目的和过程，讨论 各种调制技术的优缺点。
解调技术
介绍解调的原理和方法，包括 同步解调和检测技术。
调幅
详细讨论调幅技术的工作原理 和应用。
数字通信原理与技术
1
数制和编码
讲解不同的数制和编码方法，如二进制和八进制。
2
调制与解调器
介绍数字调制解调器的工作原理和不同类型的调制解调技术。
3
光纤通信系统介绍
光纤传输原理
本课程将介绍通信系统的基础概念和术语，包括通信系统的分类和特点、信 号与信道分析、调制与解调技术、数字通信原理与技术、模拟通信原理与技 术等。
基础概念和术语
信号
介绍不同类型的信号，如模拟信号和数字信 号，并解释其在通信中的应用。
编码
解释编码的基本原理和常见的编码技术，如 单极性编码和差分编码。
探讨网络通信系统的分类和 特点，如局域网、城域网和 广域网。
信号与信道分析
1 信号的特性
解释信号的频率、带宽 和功率等特性对通信系 统性能的影响。
2 信噪比
介绍信噪比的概念和计 算方法，以及在通信中 的重要性。
3 信道容量
讨论信道容量的概念， 以及如何提高信道容量 以实现更高的数据传输 速率。
调制与解调技术
传输媒介
探讨传输媒介的种类和特点，例如电缆、光 纤和无线信道。
调制
介绍各种调制技术，包括调幅、调频和调相， 并讨论它们的优缺点以及应用领域。
通信系统的分类和特点
有线通信
介绍有线通信系统的分类和 特点，如电话网络和有线电 视网络。
无线通信
讲解无线通信系统的分类和 特点，包括移动通信和卫星 通信。
网络通信
调制技术
解释调制的目的和过程，讨论 各种调制技术的优缺点。
解调技术
介绍解调的原理和方法，包括 同步解调和检测技术。
调幅
详细讨论调幅技术的工作原理 和应用。
数字通信原理与技术
1
数制和编码
讲解不同的数制和编码方法，如二进制和八进制。
2
调制与解调器
介绍数字调制解调器的工作原理和不同类型的调制解调技术。
3
光纤通信系统介绍
光纤传输原理
2016-12通信系统概论复习
通信系统概论复习提纲第一章绪论1、点对点通信系统模型2、通信网的定义3、通信系统的性能指标1）模拟通信系统。
2）数字通信系统。
4、基本概念消息、信息、信号、基带与频带信号5．通信系统分类1）按传输信号的特征分类2）按传输信号的复用方式分类3）按传输媒介分类第二章短波通信与超短波通信系统1、短波通信的频率范围：2、超短波通信的频率范围：3、天波传播形式的特点：4、电离层的概念，短波通信利用电离层：5、短波通信最高可用频率(MUF)的概念：6、最高可用频率与什么有关？7、短波信道多径延时的特征：8、短波信道衰落的种类：9、短波通信特点:10、超短波通信特点：11、短波通信采用分集技术的必要性：12、分集接收的概念：13、常用分集方式：14、常用合并方式及性能和复杂度：15、扩频通信的概念、扩频码：16、扩展频谱通信的主要特点补充ppt：第三章：模拟调制系统及其抗噪声性能1．调制的目的、定义、分类2．幅度调制解调1）幅度调制：DSB、SSB、VSB、AM对应的h(t)特性；DSB、SSB、VSB、AM的频谱特性；2）幅度解调：相干解调；非相干解调；3．幅度调制的抗噪声性能1）DSB、SSB、VSB、AM性能比较2）AM门限效应4．角度调制解调1）表达式：2）调频波频带宽度、调制指数：5．角度调制的抗噪声性能1）门限效应2）角度调制与幅度调制的抗噪声性能比较第六章：数字信号的频带传输1．Gray编码2．二进制ASK、FSK、PSK、DPSK调制原理及已调信号波形第三章微波中继通信系统1、微波中继通信的概念2、微波中间站的转接方式3、传输容量与基带接口4、微波射频波道的频率配置5、微波传播特性（地形地物）6、分集接收的定义--分集接收方式的实现7、同频干扰、反向干扰、越站干扰、旁瓣干扰补充ppt：模拟信号的数字化：1．理想抽样2．均匀量化、非均匀量化3．PCM脉冲编码调制的过程数字信号的基带传输：1．数字基带信号的波形2．数字基带信号码型：单极性、双极性、AMI、HDB3第四章卫星通信系统1、卫星通信的概念，卫星运动服从开普勒三大定律。
通信原理概论PPT课件
11/2/2024
17
个人通信是新的挑战
个人通信(PC)：任何人在任何时间与任何地点以 任何形式的通信
“任何时间” 要求支持动中通: 无线通信是前提 “任何人” 要求支持巨大用户量: 频谱资源有限 “任何地点” 要求无缝覆盖: 传输能力有限 “任何形式” 要求多媒体: 处理能力有限
11/2/2024
5000 4500
无线寻呼(万户)
4717
4000 3500
3600 3000
3000
2536
2500 2000
1739
1500
1033
1000
561
500 222
0 1992
1994
1996
1998
11/2/2024
13
发展现况---中国大陆蜂窝移动电话
7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000
18 0
1992
1992 1993
7000
1994
1995
1996 1997
4300
1998 1999
23567 316 675
1994
1996
1998
2000
11/2/2024
14
移动通信的发展过程
1970's
1980's
1990's
2000's
提出方案
第一代
制定标准
11/2/2024
5
一、 通信系统的一般概念
通信：communication，信息交流
Telecommunication，电信号的处理和传 输
信息社会，信息网，通信网
西安邮电大学通信系统概论复习
信道容量
模拟信道的信道容量可以根据香农公式计算。香农 (Shannon)公式指出：在信号平均功率受限的高斯白噪 声信道中，信道的极限信息传输速率(信道容量)C为
S C B log 2 1 bit / s N
S/N为平均信号/噪声功率比，噪声为正态分布的加性白 噪声；B为信道带宽；C为信道容量。
1.2 信息和信息量
对于图1-2-1(b)所示的四进制码元序列，其有四 个计数符号0、1、2、3，且出现概率均为1/4， P(0)=P(1)= P(2)= P(3)= 1/4，则四进制一个码元的信 息量为： I = log21/P = log24 = 2(bit)
1.2 信息和信息量
1.2.3
发 端
信 道
收 端
单工方式传输是只能单方向传输的通信方式
通信的传输方式
半双工通信方式，是指通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发 的工作方式。
发 发
终 端 A
收
信道
收
终 端 B
发
发
终 端 A
收
信道
收
终 端 B
半双工方式是通信双方可以收发消息，但不能同时收和发的工作方式
通信的传输方式
所谓全双工通信，是指通信双方可同时进行双向传输消息的工作方式。
216 Pe 3 105 4000 30 60
1.3 通信系统的主要性能指标
误比特率：用Pb 表示 ，即：
错误接收的比特数 Pb 传输的总比特数
例5：误比特率的计算
设一个四进制系统传输了1000个码元，其中一个码 元传输错误，由“01”错为“00”，计算误码率 及误比特率。
点到点通信系统
《通信系统概论》课件_第5章
2)数字信息易加密 由于扩频通信可以传送数字信号，因此当把模拟信号变 换成数字信号时，数字信号不但加密很方便，而且数字加密 的密级也较高，保密性能强。 3)通信信息不易被窃取 扩频通信电台地址采用伪随机编码，可以进行数字加密， 在收端如不掌握发端信号随机码的规律，是接收不到信号的， 收到的只是一片噪声。即便是知道了地址码，解出了加密的 发射信息信号，如果不了解密钥，不采取相应的解密措施， 还是听不懂对方的讲话，解不出正确的数字、文字符号，所 以扩频系统通信安全性好。
(2）扩频通信具有共用信道自动选呼能力。每个用户有 自己的号码，每个用户可以自由选呼其他各个用户，呼叫中 自动接续，不需人工交换，如同自动电话一样使用方便。在 同一信道内，若几十对电台同时通话，可以做到互不影响。 目前已能达到了60～70个用户同时通话。
(3)由于组成多址通信时，网内并不需要各电台严格同 步，因此，网内可随机接入电台，增加用户数，随时随地可 增减电台号码。各个通信系统也便于用微处理机进行信息处 理与自动交换控制。
带宽成反比。不确定度Δt与脉冲上升时间成正比，即与脉
冲信号带宽B成反比，即 t 1 B
(5－1)
因此，带宽B越大，测距的精度就越高。在高斯信道中，对
单个脉冲的一次性测量是不可靠的，扩频技术中通常采用极
性不断变化的长序列编码信号(如2PSK调制信号)代替单个脉
冲。接收端对接收序列与本地移位序列进行相关检测，即可
对于干扰环境中的典型情况，S／N<<1时，
C 1.44 S
B
N
(5－3)
例如，我们希望一个系统工作于干扰比信号大100倍的环境 中，即S／N=1/100。要求传信率是3000b／s，由式(5－3)可 知，系统应有的带宽为