通信原理讲稿
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 PAM讲稿
• （2）、数字表示法： 一般用三位数字表示容量大小，前 两位表示有效数字，第三位数字是倍率。 如：
• 六、注意事项： 1、4066中第7脚接-5V更好，因为接5V可以把电平拉得更低，抽样出来的信 号比接地的要好。
• 2、TL084引脚图
• 3、电路调试注意事项： A、注意是否有效接地 B、电源是否连接正确 C、模拟信号、抽样时钟是否送入
抽样定理要求抽样频率必须大 于、等于待传输信号频率的两倍 【Fs≥2FH】，否则相邻周期的频谱 之间将会产生混叠，而不能正确分 离出原信号的频谱。
• 奈奎斯特抽样定理： 理想抽样时，要从抽样信号中无失 真地恢复原信号，抽样频率应大于2倍信 号最高频率。 抽样频率小于被抽样信号最高频率2 倍时，还原信号的频谱有混叠。 抽样频率大于被抽样信号最高频率2 倍时，还原信号的频谱无混叠。
2、PAM系统：脉冲幅度调制 PAM =Pulse Amplitude ['æ mplitju:d ] Modulation [,mɔdju’leiʃən]
3、PAM是一种最基本的模拟脉 冲调制方式，是用模拟信号对载 波进行振幅调制，通过改变脉冲 幅度的大小来传递信息！它是模 拟信号数字化的必经之路。
• （2）、 色环标注法使用最多。一般地 许多电阻是四色环电阻，而五色环电阻 是精密电阻。
有效 数字 1 有效 数字2 有效 数字 1 有效 数字2 有效 数字3
倍率
误差
倍率
误差
四色环
五色环
• 当电阻为四环时，最后一环必为金色或 银色。那么前两位为有效数字， 第三位 为乘方数，第四位为允差。 • 当电阻为五环时，最後一环与前面四环 距离较大。前三位为有效数字， 第四位 为乘方数， 第五位为允差。
《通信原理讲稿》课件
通信技术在工业生产中的应用
工业自动化
无线传感器网络、工业以太网等技术实现生产过程中的设备监控与 控制。
物流管理
GPS、RFID等技术用于物流跟踪和运输管理，提高物流效率和准确 性。
远程控制
通过无线通信技术实现对工业设备的远程控制，降低维护成本和响应 时间。
通信技术的发展趋势与未来展望
5G技术
第五代移动通信技术将提供更高的数据传输速率、更低的延迟和 更大的网络容量，支持更多物联网设备的连接。
通过卫星传输数字信号，具有覆盖范围广、 传输距离远等优点。
无线传输
通过电磁波传输数字信号，如无线电波、微 波等。
网络传输
通过网络传输数字信号，具有灵活、方便、 高效等优点。
05
通信协议与标准
通信协议的组成与功能
通信协议的组成
通信协议由多个子协议组成，包括物 理层协议、数据链路层协议、网络层 协议、传输层协议和应用层协议等。
通信协议的功能
通信协议具有多种功能，包括建立通 信连接、管理数据传输、控制数据流 量、确保数据完整性和保密性等。
通信协议的分层结构
分层结构的概念
通信协议采用分层结构，每一层协议都有其特定的功能和职责，各层之间相互协作，共同实现整个通信协议的功 能。
分层结构的优点
分层结构具有多种优点，包括可维护性、可扩展性、可重用性和灵活性等。各层之间相互独立，降低了系统的复 杂性和耦合度，便于开发和维护。
损耗
信号在传输过程中减小的量，通常以分贝（dB ）为单位。
信号在信道中的传
信号的调制和解调
将低频信号调制到高频载波上，以便在信道中传输，然后在接收 端解调。
信号的编码和解码
将信息编码成二进制格式，以便在信道中传输，然后在接收端解码 还原成原始信息。
通信原理讲义第一章
考核方式
第一章 绪论
《通信原理》的分数由平时成绩和考 试成绩两部分组成。
考试成绩即期末统一考试成绩占70%。
平时成绩占30%，上课随机点名三次 不到者，平时成绩不及格。
第一章 绪论
第一章 绪论
主要内容
§1.1 引言 §1.2 通信系统的组成 §1.3 通信系统分类及通信方式 §1.4 信息及其度量 §1.5 通信系统的主要性能指标 §1.6 通信技术的64 麦克斯韦尔 电磁辐射方程 1876 贝尔 电话 1896 马可尼 无线电报 1906 真空管 1918 调幅广播 超外差接收机 1925 三路明线载波电话 多路通信 1936 调频广播 1937 脉冲编码调制PCM 1938 电视广播 1940 二战刺激 雷达和微波系统
对于电子类专业学生，也是拓宽知识面，从而为一系列 相关学科（通信电子、自控、遥控遥测、仪表、家电、智能 楼宇等）的创造性工作奠定必要的信息科学背景基础。
§1.1 引言
第一章 绪论
一、什么是通信
（1）通信的通俗定义：
一点向另一点传递消息的过程
（2）通信的专业定义：
利用信号（电、光、声音或烟火、旗帜等）的某一个或几个参数 （如电波的振幅、频率、相位等）的变化承载信息，在特定物理 媒介（称“信道”）中传输、交换和处理的过程。
主要目的
1、学习通信原 理的意义； 2、明确通信理 论和技术的部分 主要概念； 3、串接通信理 论和技术的主要 知识框架。
第一章 绪论
为什么需要学习通信原理？
物质、能源、信息是人类生存的三大要素资源。
物质与能源：大学物理课程（基本性质与基本方法）
信息：通信原理课程论述了信息传输与处理的基本过程与方 法，是进一步掌握信息科学的必由之路。
通信原理讲义
通信原理讲义第一章绪论1．1 通信系统的组成1．1．1 通信一般系统模型点对点通信模型：反映了通信系统的共性。
连续消息：状态连续变化的消息（如语音、图像），也称为模拟消息。
●消息与电信号之间必须建立单一的对应关系。
通常，消息被载荷在电信号的某以参量上。
数字信号：电信号的参量携带离散消息，该参量离散取值。
模拟信号：电信号的参量携带连续消息，参量连续取值。
●相应的通信系统分成两类数字通信系统模拟通信系统●模拟信号与数字信号之间可以相互转换在信息源中使用模-数（数-模）转换器，接受端使用数-模（模-数）转换器。
●数字通信比模拟通信更能适应对通信技术越来越高的要求（1）数字传输的抗干扰能力强，中继时可以消除噪声的积累；（2）传输差错可以控制；（3）便于使用现代数字信号处理技术对信息进行处理；（4）易于加密处理；（5）可以综合传递各种消息，增强系统功能。
●模拟通信系统模型（点对点）调制器：将基带信号转变为频带信号的设备。
解调器：将频带信号转变为基带信号的设备。
模拟通信强调变换的线性特性，既已调参量与基带信号成比例。
● 数字通信系统模型（点对点） 强调已调参量与基带信号之间的一一对应。
数字通信需要解决的问题：（2） 编码与解码：通过差错控制编码消除噪声或干扰造成的差错； （3） 加密和解密：对基带信号进行人为“搅乱”；（4） 同步：发送和接收节拍一致，包括：位同步（码元同步）和群同步、帧同步、句同步或码组同步。
数字通信模型：1．2 通信系统的分类及通信方式 1．2．1 通信系统分类● 按消息的物理特征分类电报通信系统 电话通信系统 数据通信系统图像通信系统 ● 按调制方式分类基带传输线性调制载波调制 非线性调制 频带传输 数字调制脉冲模拟调制脉冲调制消息 消息消息消息脉冲数字调制●按信号特征分类模拟通信系统数字通信系统●按传输媒介分类有线无线1．2．2 通信方式分类●点对点通信，按传送方向与时间关系：单工通信：消息只能单方向传输半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时进行收发全双工通信：通信双方可同时进行收发●数字通信中，按数据信号码元排列方式：串行传输：数字信号码元序列按时间顺序一个接一个的在信道中传输，适合远距离传输。
通信行业-通信原理讲稿第七章 精品
n
其中:an 0,
发送概率为P
1,
发送概率为1-P
令
s(t) an g(t nTS )
n
则 e0 (t) s(t) cosct
波形与调制器
1
0
1
1
0
0
1
s(t)
Tb
t
载波 信号 t
2 ASK信 号 t
图 7-1 二进制振幅键控信号波形图
乘 法 器 e2 ASK(t) s(t)
cos ct
一、二进制振幅键控（2ASK)
振幅键控是正弦载波的幅度随数字基 带信号而变化的数字调制。当数字基带 信号为二进制时，则为二进制振幅键控。 设发送的二进制符号序列由0、1序列组 成，发送0符号的概率为P，发送1符号的 概率为1-P，且相互独立。 2ASK时域可表示为
2ASK时域
e0 (t) an g(t nTS ) cosct
基带 信 号
反相 器
选通 开关
相 加 器 e2 FSK(t)
振荡 器2 f2
选通 开关
图 7-6 2FSK信号原理框图
2FSK信号非相干解调
e2 FSK(t)
带通滤波器
1
包络 检波器
定时脉冲
抽样 输出 判决器
带通滤波器
包络 检波器
(a)
图 7-7 2FSK非相干解调原理框图
2FSK信号相干解调
e0 (t) an g(t nTS ) cosct
n
在一个码元期间，数据an
1，发送1, 概率为 P an来自 1，发送 0,概率为1 P在一个码元期间，则有
e2 PSK
cos ct，发送1, 概率为P cosct，发送0,概率为1
通信原理通俗讲解
通信原理通俗讲解通信的原理简单来说就是信息的传递过程，它是人类社会发展的重要基石。
我们生活中的各种通信方式，比如手机、电视、电脑等都是基于通信原理构建的。
在这篇文章中，我将以通俗易懂的语言为大家解释通信的基本原理。
通信的基本原理可以分为三个步骤：发送、传输和接收。
为了能够顺利进行通信，我们需要准备两个设备：发送端和接收端。
首先，我们来看发送端。
发送端负责将我们要传递的信息转换成信号，然后通过某种介质将信号发送出去。
这个过程可以类比为我们平时说话时的声波传递。
当我们说话时，声音会通过空气传递给对方的耳朵。
同样地，发送端会将我们的信息转换成电信号，通过电线、光纤等介质传递给接收端。
接着，我们来看传输过程。
传输过程中最重要的是载体或介质，它是信号传递的媒介。
常见的载体有空气、电线、光纤等。
不同的通信方式会选择不同的载体。
比如，无线通信使用的载体是空气，而有线通信使用的载体是电线或光纤。
通过这些载体，信号能够从发送端传输到接收端。
最后，我们来看接收端。
接收端的主要任务是将传输过来的信号转换回可理解的信息。
与发送端相反，接收端会将接收到的电信号转换成我们能够识别的文字、声音或图像等形式。
这个过程与发送端相互呼应，使得信息能够被准确地传递和理解。
综上所述，通信的基本原理就是通过发送端将信息转换成信号，通过适当的介质进行传输，然后由接收端将信号转换回信息。
这个过程就像我们日常生活中说话传递信息的过程一样。
通信技术的发展使得信息传递更加迅速、便捷和可靠。
随着科技的不断进步，我们相信通信技术会越来越发达，给我们的生活带来更多便利。
希望通过这篇文章，你对通信的基本原理有了更深入的了解。
通信原理通俗讲解
通信原理通俗讲解
通信原理是指人们利用各种通信设备将信息传递到远方的过程。
现代社会中，通信已经成为人们日常生活中必不可少的组成部分。
为
了更好地了解通信原理，需要理解通信的基本要素和通信的基本原理。
通信的基本要素有信息源、信源、信道、接收器和目的地。
信息
源指产生信息的物体或环境，例如人的声音或图片的频率等等。
信源
指把信息转换成电信号的装置，例如话筒、摄像机等等。
信道是信息
传递的路径，可以是有线或无线的，也可以是光通信。
接收器是接收
信号并把信号转换成信息的装置，例如电视机、手机等等。
目的地是
接收信息的人或设备。
通信的基本原理包括调制、传输和解调。
调制指将信息信号转换
成电信号，常用的调制方式有幅度调制、频率调制、相位调制等等。
传输指将调制后的信号通过信道传输到接收端。
解调是接收端把接收
的信号转换成信息信号的过程。
解调方式与调制方式相同，即幅度解调、频率解调、相位解调等等。
通信技术发展迅速，目前主要的通信技术包括有线通信、无线通
信和光通信。
有线通信利用电缆、光缆等物理媒介传输信息，速度和
稳定性较高。
无线通信利用无线电波传输信号，适用范围广泛。
光通
信采用光学传输信号，传输速度更快，同时也更安全。
通信技术不断推陈出新，未来将实现更快、更稳定、更安全的通信。
人们可以利用通信技术实现信息的共享和交流，发挥科技创新的巨大潜力，推动社会进步和人类文明的发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 传输速率能够按需分配。
• 上下行链路能适应不对称需求。
感谢下载
5
多址技术
• 多址技术使众多的用户共用公共的通信线路。为使信号多路化而实现 多址的方法基本上有三种，它们分别采用频率、时间或代码分隔的多 址连接方式，即人们通常所称的频分多址（FDMA）、时分多址 （TDMA）和码分多址（CDMA）三种接入方式。
感谢下载
10
调制技术
• 为什么要调制？
• ·调制的目的 调制的目的的有以下三个: 1. 将基带信号变换成适合在信道中传输的已调信号 2. 改善系统的抗噪声性能 3. 实现信道的多路复用
• 将信号所具有的频谱搬移到某频率w0处,使之与信道可传 输的频谱相适应。例如,人们发出的语音信号的频率在几 十Hz到十几kHz范围内,这种信号从工程角度看，不可能 通过天线进行无线电传输,这是因为天线的辐射效率取决 于天线的几何尺寸与工作波长之比,一般要求天线长度应 在发射信号波长十分之一以上,因此语音信息信号必须通 过调制, 也就是将具有频谱为的搬移到在工程上能实现传
• 4）足够的系统容量，强大的多种用户管理能力， 高保密性能和服务质量。
感谢下载
4
3G对RTT要求
• RTT（Radio Transmission Technology）无线传输技术
• 高速传输以支持多媒体任务①室内环境至少 2Mbit/s；②室内外步行环境至少384kbit/s；③室 外车辆运动中至少144kbit/s；④卫星移动环境至 少9.6kbit/s。
通信技术的发展
移动通信系指通信双方或至少一方是处于移动中进行信息交流的通 信。20年代开始在军事及某些特殊领域使用，40年代才逐步向民用扩展；
最近十年间才是移动通信真正迅猛发展的时期. 第一代： 1970S末、1980S初出现，为模拟话音通信系统，如AMPS，
TACS，NMT，NTT等系统。
感谢下载
码。同样，当用户要发送信息时，首先将信息进行缓存，
等到自己时隙的到来。在时隙开始后，再将信息以加倍的 速率发射出去，然后又开始积累下一次猝发式传输。
感谢下载
8
• TDMA的一个变形是在一个单频信道上进行 发射和接收，称之为时分双工（TDD）。其最简
单的结构就是利用两个时隙，一个发一个收。当 移动台发射时基站接收，基站发射时移动台接收， 交替进行。TDD具有TDMA结构的许多优点：猝
• FDMA是以不同的频率信道实现通信的，TDMA是以不同的时隙实现 通信的，CDMA是以不同的代码序列实现通信的。
感谢下载
6
频分多址FDMA
• 频分，有时也称之为信道化，就是把整个可分配 的频谱划分成许多单个无线电信道（发射和接收 载频对），每个信道可以传输一路话音或控制信 息。在系统的控制下，任何一个用户都可以接入 这些信道中的任何一个。
1
• 第二代：1980S末出现，传递话音和低速数据，为 窄带数字通信系统，如GSM，PDC，D-AMPS， CDMA（IS95） 等。
• 第二代半：1996出现，用于解决中速数据传递的数 字通信系统，如GPRS，IS95B等。
• 第三代：用于传递高速数据，以支持多媒体应用， 如WCDMA，cdma2000、TD-SCDMA等。
感谢下载
2
关于3G
• 第三代移动通信系统能提供多种类型、高质量的 多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫 游能力，可与固定网络相兼容，并可以小型便携 式终端在任何时候、任何地点进行任何种类的通 信。
• IMT-2000的历史 第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）
1985年提 出，曾被称为未来公众陆地移动通信系 统FPLMTS（Future Public Land Mobile Telecommunication System）。后来考虑到该系统 将于2000年左右进入商用市场，并且其工作的频 段在2000MHz，故于1996年正式更名为IMT-2000 （International Mobile Telecommunication-2000）。
进行分离，它可在一个信道上同时传输多个用户的信息， 也就是说，允许用户之间的相互干扰。 • 其关键是信息在传输以前要进行特殊的编码，编码后的信 息混合后不会丢失原来的信息。有多少个互为正交的码序 列，就可以有多少个用户同时在一个载波上通信。 • 每个发射机都有自己唯一的代码（伪随机码），同时接收 机也知道要接收的代码，用这个代码作为信号的滤波器， 接收机就能从所有其他信号的背景中恢复成原来的信息码 （这个过程称为解扩）。
发式传输、不需要天线的收发共用装置等等。它 的主要优点是可以在单一载频上实现发射和接收， 而不需要上行和下行两个载频，不需要频率切换， 因而可以降低成本。TDD的主要缺点是满足不了 大规模系统的容量要求。
感谢下载
9
码分多址CDMA • 码分多址是一种利用扩频技术所形成的不同的码序列实现
的多址方式。 • 它不像FDMA、TDMA那样把用户的信息从频率和时间上
• 模拟蜂窝系统是FDMA结构的一个典型例子，数 字蜂窝系统中也同样可以采用FDMA，只是不会 采用纯频分的方式，比如GSM和CDMA系统就采 用了FDMA。
感谢下载
7
时分多址TDMA
•
时分多址是在一个带宽的无线载波上，按时间（或称
为时隙）划分为若干时分信道，每一用户占用一个时隙， 只在这一指定的时隙内收（或发）信号，故称为时分多址。 GSM系统也采用了此种方式。
•
TDMA是一种较复杂的结构，最简单的情况是单路载
频被划分成许多不同的时隙，每个时隙传输一路猝发式信 息。TDMA中关键部分为用户部分，每一个用户分配给一
个时隙（在呼叫开始并对时隙进行计数。当自己的时隙到来时，移动台 就启动接收和解调电路，对基站发来的猝发式信息进行解
感谢下载
3
3G的目标
• 1）能实现全球漫游：用户可以在整个系统甚至全 球范围内漫 游 ，且可以在不同的速率、不同的运 动状态下获得有质量保证的服务；
• 2）能提供多种业务：提供话音、可变速率的数据、 活动视频非话业务，特别是多媒体业务；
• 3）能适应多种环境：可以综合现有的公众电话交 换网（PSTN）、综 合业务数字网、无绳系统、 地面移动通信系统、卫星通信系统、提 供无缝隙 的覆盖；