通信原理(范馨月)fanxy-3课件

通信原理(范馨月)fanxy-3ppt课件contents目录引言信号与系统模拟通信原理数字通信原理无线通信原理通信网络原理未来通信技术展望01引言随着信息技术的飞速发展，通信原理作为支撑现代通信系统的理论基础，对于推动信息社会的进步具有至关重要的作用。信息时代的基石通信原理涉及到多个学科领域，如电子工程、计算机科学、数学等，是连接各学科的桥梁，有助于不同领域之间的交流与合作。跨学科的桥梁通信原理的突破与创新，不断推动着通信技术的进步，为各种新兴应用和业务提供了强大的技术支撑。创新发展的驱动力通信原理的重要性信宿接收并使用信息的设备或人。接收设备将传输中的信号还原为原始信息，如解调器、解码器等。信道传输信号的媒介，如无线电波、光纤等。信源产生需要传输的信息，如话筒、摄像头等。发送设备将信源产生的信息转换为适合传输的信号，如调制器、编码器等。通信系统的基本组成模拟通信时代数字通信时代移动通信时代互联网通信时代通信技术的发展历程01020304以调频、调相为主要手段，信号质量受限于信道特性，抗干扰能力较弱。采用数字信号处理技术，信号质量得到显著提升，抗干扰能力增强，传输容量增大。随着移动终端的普及，移动通信技术迅速发展，如2G、3G、4G、5G等。以IP协议为基础，实现全球范围内的互联互通，催生出众多新型业务和应用。02信号与系统信号的分类与特性连续信号与离散信号连续信号在时间或空间上连续变化，离散信号则只在某些特定点上有定义。周期信号与非周期信号周期信号具有重复性，而非周期信号则没有。总结词信号的分类与特性确定信号与随机信号确定信号的值在时间上是确定的，随机信号的值则随时间变化而变化。实信号与复信号实信号的频谱是实数，而复信号的频谱是复数。信号的调制与解调总结词解调的方法包括相干解调和非相干解调。相干解调需要载波同步，非相干解调不需要载波同步。解调的方法调制是将低频信息信号附加到高频载波信号上，形成已调波信号的过程。调制的概念解调是从已调波中提取出低频信息的过程。解调的概念调制可以分为线性调制和非线性调制。线性调制包括调频和调相，非线性调制包括调幅和双边带调幅。调制的分类0201030405信号的调制与解调总结词系统的稳定性与线性时不变性如果一个系统在受到扰动后能够回到原来的平衡状态，那么这个系统就是稳定的。如果一个系统对于输入信号的响应与输入信号的幅度和频率无关，那么这个系统就是线性时不变的。稳定性可以分为绝对稳定和相对稳定两种类型。绝对稳定是指系统在任何初始条件下都能保持稳定，相对稳定是指系统在一定初始条件下才能保持稳定。线性时不变系统具有叠加性、均匀性和平移性等性质。这些性质使得线性时不变系统在分析和设计上更加方便和简单。稳定性定义稳定性分类线性时不变性的性质线性时不变性定义系统的稳定性与线性时不变性03模拟通信原理

模拟信号的传输方式幅度调制通过改变载波信号的幅度以传递信息，如调幅（AM）和双边带调幅（DSB）。频率调制通过改变载波信号的频率以传递信息，如调频（FM）和调相（PM）。模拟信号的传输特点模拟信号的幅度连续变化，能够表示连续的信息，但抗干扰能力较差。通过改变调制信号的频率来改变载波信号的频率，从而实现信息的传递。调频信号的带宽较宽，抗干扰能力强。调频（FM）通过改变调制信号的相位来改变载波信号的相位，从而实现信息的传递。调相信号在传输过程中相位失真较小。调相（PM）调频与调相原理信号与噪声的比值，用于衡量通信系统的抗干扰能力。信噪比越高，通信质量越好。信噪比（SNR）带宽误码率（BER）通信系统传输信号所占用的频率范围。带宽越宽，传输的信息量越大。传输过程中出现错误的概率，是衡量通信系统可靠性的重要指标。误码率越低，通信质量越好。030201模拟通信系统的性能指标04数字通信原理将原始信号直接传输，不进行调制，适用于近距离通信。基带传输将原始信号调制到高频载波上传输，适用于长距离通信。频带传输利用微波作为载波传输数字信号，具有抗干扰能力强、传输容量大等优点。数字微波传输数字信号的传输方式数字信号的调制解调通过改变载波的相位表示数字信号的相位变化。通过改变载波的频率表示数字信号的相位变化。将调相后的信号还原成数字信号的过程。将调频后的信号还原成数字信号的过程。调相调频调相解调调频解调传输速率误码率频带利用率信噪比数字通信系统的性能指标单位时间内传输的二进制位数，是衡量数字通信系统性能的重要指标。单位频带内传输的二进制位数，是衡量数字通信系统频带利用效率的重要指标。传输过程中出现误码的概率，是衡量数字通信系统可靠性的重要指标。信号功率与噪声功率之比，是影响数字通信系统性能的重要因素。05无线通信原理无线电波的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、多径效应等因素的影响，导致信号强度逐渐减弱。无线电波的频率与波长无线电波的频率和波长是描述其特性的重要参数，不同频率和波长的无线电波具有不同的传播特性和应用范围。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、大气等因素的影响。无线电波的传播特性天线负责发射和接收无线电波，将电信号转换为电磁波，或将电磁波转换为电信号。发射机负责将信息转换为电信号，并调制到无线电波上，发射到空中。接收机接收来自发射机的无线电波，从中提取出有用的信息。信道传输信息的媒介，可以是空气、水、空间等。信息源与信宿信息源产生需要传输的信息，信宿是信息的接收者。无线通信系统的组成与工作原理无线通信技术的应用与发展如手机、平板电脑等移动终端设备通过无线通信网络进行通信。移动通信提供无线宽带接入，支持高速数据传输和互联网访问。短距离无线通信技术，支持设备之间的数据传输和互操作。利用卫星作为中继站实现地球上不同地点之间的通信。由大量传感器节点组成的网络，用于监测和采集各种环境参数。无线局域网（WLAN）蓝牙通信卫星通信无线传感器网络06通信网络原理以一个中心节点与其他多个节点连接，结构简单，易于故障诊断和隔离。星型拓扑任意两个节点之间都有直接的通信线路，可靠性高，但建设和维护成本高。网状拓扑节点在环中按一定方向连接，信息单向流动，易于实现自愈功能。环形拓扑分级结构，易于扩展和维护，但可能存在通信瓶颈。树形拓扑通信网络的拓扑结构开放系统互联参考模型，定义了通信协议的七个层次，便于不同系统间的互联互通。OSI模型传输控制协议和互联网协议，是互联网的核心协议，支持多种应用协议。TCP/IP协议族无线局域网标准，定义了WLAN的物理层和数据链路层技术规范。IEEE802.11标准移动通信技术标准，支持语音和数据通信，不断演进提高传输速率和可靠性。GSM/CDMA/4G/5G标准通信协议与标准用于标识网络中的节点，实现主机名到IP地址的解析。IP地址与域名系统路由器与交换机拥塞控制与流量控制网络安全技术实现网络层和数据链路层的功能，转发数据包。防止网络拥塞和数据包丢失，保证数据传输的质量。包括加密、认证、防火墙等，保障网络通信的安全性。互联网通信原理与技术07未来通信技术展望量子密钥分发通过量子密钥分发技术，实现通信双方安全地生成和交换密钥，用于加密和解密信息。量子通信技术利用量子力学原理进行信息传输和处理的技术，具有高度安全性和不可窃听性。量子隐形传态利用量子纠缠现象，实现信息的超距离传输，无需物理传输实体。量子通信技术利用光波作为信息载体进行传输的技术，具有高速、大容量和低损耗等优点。光通信技术通过光纤传输光信号，具有传输距离远、传输容量大、传输损耗低等优点。光纤通信利用空气或真空作为传输介质，实现无线光信号传输，具有抗干扰能力强、保密性好等优点。自由空间