信息与通信现代数字通信技术
现代通信技术简介
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历史：
1492年哥伦布发现了新大陆，但派他去探险的西班 牙皇后半年后才得此消息。然而，在1969年7月20日美 国“阿波罗” l1号把人类第一次送上月球时，仅在1.3 s 内，这一振奋人心的消息就传遍了全世界。自20世纪50 年代以来，半导体技术和电子计算机技术的迅速发展，开 创了现代通信技术的新纪元。那么，现代通信技术包含哪 些技术？现代通信手段有哪些？
三、GPS全球定位系统
GPS是 “全球定位系统”。它由人造卫星、地面监 控系统以及用户手中具有接收和发送功能的仪器三部分组 成。使用全球定位系统时，人造卫星、地面监控系统和用 户手中的接收器确定用户在地球上所处的相对位置，并将 结果返回给用户，这样用户就可以知道自己所处的位置了。
信息化是社会发展的必然趋势，而光通信和光网络则 是未来通信网的必然选择。目前通信领域有三个发展趋势： 一是无线通信；二是通信网络，尤其是因特网的具体应用； 三是光网络的基础建设，可以使网络速度更快、容量更高、 使用更方便、价格更便宜。
3. 移动通信 移动通信又称无线通信，如随身携 带的对讲机 、移动电话等。移动通信使用的无线电波频率 一般在1～40 GHz之间(属微波段)。目前，常用的有无线 寻呼系统、蜂窝式移动电话通信系统等无线通信系统。
通信卫星按运行轨道分为同步轨道通信卫星和低轨道通 信卫星。同步轨道通信卫星是在地球同步轨道上运行的。 因为与地球的运转同步，所以在地球上任何一点看到的通 信卫星都是相对静止的。
2. 光纤通信 激光在光导纤维中传输有两大特点： 一是能量损失极少；二是带频极宽。用很小的功率(大约几 个毫瓦)的激光源，以一根很细(直径为二万分之一米以下， 比头发丝还细)的光导纤维为信道, 就可以传输几千几万路 的电话。
现代通信技术专业课程
现代通信技术专业课程一、引言现代通信技术是指利用各种通信设备和技术手段，实现信息传递和交流的过程。
随着信息时代的到来，通信技术的重要性日益凸显。
现代通信技术专业课程就是为了培养掌握通信技术理论和实践操作的专业人才而设立的。
二、课程概述1. 课程目标现代通信技术专业课程的主要目标是培养学生掌握通信技术的基本理论和实践技能，具备设计、分析和维护通信系统的能力，为信息社会的发展做出贡献。
2. 课程设置现代通信技术专业课程包括基础课程和专业课程两个部分。
基础课程主要涵盖数学、物理、电路等基础知识，为后续的专业课程打下坚实的基础。
专业课程包括通信原理、通信网络、数字信号处理、无线通信等内容，涵盖了通信技术的各个方面。
三、课程内容1. 通信原理通信原理是现代通信技术专业课程中的核心内容。
该课程主要介绍了通信系统的基本原理，包括信号调制与解调技术、信道编码与解码技术、信道等效模型等。
学习该课程可以帮助学生理解信号在传输过程中的特点和变化规律，为后续的通信技术学习打下基础。
2. 通信网络通信网络是现代通信技术的重要组成部分。
该课程主要介绍了计算机网络和通信网络的基本原理和技术，包括网络拓扑结构、网络协议、路由算法等。
学习该课程可以帮助学生了解网络通信的基本原理和技术，为网络通信系统的设计和实现提供支持。
3. 数字信号处理数字信号处理是现代通信技术中不可或缺的一部分。
该课程主要介绍了数字信号的采样、量化、编码和解码等基本原理和技术，以及信号处理的算法和方法。
学习该课程可以帮助学生掌握数字信号处理的基本理论和实践技能，为数字通信系统的设计和优化提供支持。
4. 无线通信无线通信是现代通信技术中的一个重要方向。
该课程主要介绍了无线通信系统的基本原理和技术，包括无线信道的特点、无线传输技术、无线接入技术等。
学习该课程可以帮助学生了解无线通信的基本原理和技术，为无线通信系统的设计和优化提供支持。
四、课程实践现代通信技术专业课程注重理论与实践相结合。
重庆邮电大学-现代通信技术课件-数据通信
3
异步传输
4
不需要时钟信号，通过特殊的起始和 结束符号进行同步。
串行传输
在单个通道上逐位传输，不能同时传 输多个位。
同步传输
数据按照时钟信号传输，收发双方时 钟同步。
数据通信的信号类型
1 模拟信号
连续变化的信号，例如声音信号等。
2 数字信号
离散的信号，只包含0和1的信号。
数据通信的传输介质
有线介质
香农定理
信号的最高速率取决于频带宽度和信噪比。
奈奎斯特采样定理
采样的频率应大于信号最高频率的两倍，以 保证信号的完整性。
调制技术
调制是指将数字信号转换为适合传输的模拟 信号的过程，常见的调制技术包括调幅、调 频、调相等。
数据通信的传输方式
1
并行传输
2
ห้องสมุดไป่ตู้
在多个通道上同时传输多位数据，速
度较快，但需要的芯片数量较多。
现代通信技术ppt课件-数 据通信
重庆邮电大学-现代通信技术ppt课件-数据通信。在这个世界上，数据传输变 得越来越重要。本课程将介绍数据通信的基础知识，以及与之相关的技术和 概念。
什么是数据通信
1 传输数据
数据通信是指通过特定介质，以二进制信号的形式在两个或多个设备之间传送数据的过 程。
2 信息交流
使用电缆或光纤等有线介质进行数据传输。优 点是稳定可靠，传输距离远，但安装和维护成 本高。
无线介质
使用无线电波等无线介质进行数据传输。优点 是灵活可移动，但传输距离短，受干扰影响较 大。
数据通信的传输误码率
纠错编码
在传输过程中对数据进行差错检测和纠正，提高 传输质量。
CRC校验技术
通过计算每个数据块的校验和，检验接收到的数 据块是否正确。
信息、数据和通信系统和通信技术
1.信息传输速率
香农公式：
C=W log2(1+S/N) bps S为信道内所传信号的平均功率
N为信道内部的斯噪声功率
信息、数据和通信系统和通信技术
信道带宽
数据通信的主要技术指标
信道带宽：在模拟信道中表示传输信息的能力。带宽是传输信号的最 高频与最低频的差 。带宽越大或信噪比越大。信道的极限的能力是有一定限制的。信道传输数 据的速率的上限即为信道容量。一般表示单位时间内最多可传输的二 进制数据的位数。
信道延迟：信号沿信道传输需要一定的时间，就是信道延迟。延迟的 长短受发送设备和接收设备的响应时间，通信设备的转发和等待时间、 计算机的发送和接收处理时间、传输介质的延迟时间等的影响。
信息、数据和通信系统和通信技术
教学内容
1 数据通信系统 2 数据传输技术 3 传输介质 4 数字基带传输 5 载波数字调制 6 多路复用技术 7 数据交换技术 8 差错控制原理
信息、数据和通信系统和通信技术
数据通信基础
信息、数据和通信系统的基本概念
1、信息:是客观事物的属性和相互联系特性的表现,反映了客观 事物的存在形式和运动状态. 通常指音讯、消息。通讯系统传输 和处理的对象，泛指人类社会传播的一切内容。 2、数据:是反映客观事物的属性的记录，是信息的载体，是信息 的具体表现形式，是对现实世界的事物采用计算机能够识别、 存储和处理方式进行的描述。存储在介质上能够识别的物理符 号，如数字、字符、声音、图像等。 3、信号：是数据在传输过程中电磁波的表现形式,是数据的电子 或电磁编码. 分模拟信号、数字信号
频带传输：又称模拟传输，将基带信号转换为频率表示的模拟信号来发送和 传输；到达目标后解调成数字信号，是利用调制的高频载波信号进行传输， 适合远距离传输，比如模拟电视信号的传输。
通信网络的技术和标准
通信网络的技术和标准随着科技的不断变革，人们的生活和工作方式也发生了翻天覆地的变化。
在这个数字社会中，通信网络扮演着极其重要的角色。
无论是通过电话、邮件、短信还是社交媒体，人类都开始了全球化的连接和交流，从而进一步推动了信息化的发展。
而在通信网络的发展中，技术和标准始终是不可或缺的支撑和保障。
一、数字通信技术数字通信技术是通信网络发展的重要支柱。
它将模拟信号转换为数字信号，从而实现了基于二进制代码的数据传输和存储。
数字通信技术有许多应用，如数字语音编解码、数字图像处理和数字信号处理等。
在互联网技术的基础上，数字化技术进一步促进和支持着信息网络的全球化和普及化。
数字通信技术的发展历程的初期，采用的是PCM（脉冲编码调制）技术，将各种信号转换为数字信号传输，这一技术被广泛应用在电话通信中。
随着通信领域的不断发展，新的数字通信技术不断涌现出来，如ADSL技术、光纤通信技术、无线通信技术等。
这些技术不仅提高了通信速度和效率，同时也大大提高了数据传输的安全性和可靠性。
二、通信网络标准通信网络标准是保证通信网络各个组成部分之间互相兼容的规范。
它是相对稳定的，确保了不同设备之间的互通，使得不同厂商生产的设备能够在同一个网络中协同工作。
通信网络标准可以概括为两种：协议和接口。
协议是通信网络的规则和标准，它规范了数据包的格式和交换。
目前最常见的协议是TCP/IP协议，它规定了数据包如何在网络中传输。
接口是随着通信网络的发展而不断演进的。
例如，USB接口是最常见的接口之一，它被用于连接电脑和其他设备。
与此类似，通信网络中的各种设备也需要标准化的接口。
通过这些接口，设备才能够被认可并在网络中协同工作。
三、最新技术和标准5G通信技术是近年来最为炙手可热的通信技术。
它将以前代的无线通信技术（2G、3G和4G）纳入一个整体架构，实现更快速、安全和可靠的数据传输。
5G通信技术带来的速度提升，将会给诸如高清视频、VR和AR等技术的应用提供更好的效果和体验。
信息通信技术
信息通信技术信息通信技术（Information and Communication Technology，缩写为ICT）是指利用计算机技术、通信技术和数字电子技术来处理、存储、传输和获取信息的一套综合应用技术。
在当代社会中，信息通信技术已经成为生产、管理、教育、娱乐等各个领域不可或缺的工具。
信息通信技术的产生和发展源远流长。
古代的计算器、编码器、密码学等技术都是信息通信技术的鼻祖。
随着电子计算机的发明和应用，信息通信技术进入了现代化的阶段。
从最早的批处理系统到后来的分时系统和个人计算机，再到今天的云计算、物联网、大数据等，信息通信技术正不断地推动着人类社会的进步和创新。
信息通信技术的应用范围非常广泛。
商业领域中，信息通信技术使得企业的管理更加高效，通过计算机网络，企业内部的信息传递变得简单快捷；同时，通过互联网，企业与客户之间的交流也变得更加便捷。
在教育领域，信息通信技术改变了传统的教学模式，学生可以通过网络学习各种知识，教师可以利用电子教案、多媒体教室等方式进行教学。
在医疗领域，信息通信技术使得医疗资源的共享和利用更加便捷，医生可以通过互联网进行远程诊断和治疗。
在娱乐领域，信息通信技术使得人们可以通过互联网观看各种影视、音乐、游戏等，大大丰富了人们的娱乐生活。
信息通信技术的发展离不开网络技术的支持。
网络技术是信息通信技术的核心，它使得不同设备之间可以相互连接和通信。
从最早的局域网到后来的广域网、互联网，网络技术不断地演进和创新。
如今的云计算、物联网等新兴技术的出现，使得信息传输的速度更加快捷，带宽的容量也得到了大幅提升。
网络技术还推动了云存储、云计算、大数据等应用的发展，为人们提供了更多的便利和选择。
除了网络技术，安全技术也是信息通信技术发展的关键。
随着信息化水平的提升，网络和数据安全面临着越来越多的挑战。
黑客攻击、病毒传播、个人信息泄露等问题层出不穷，给人们的生产和生活带来了许多困扰。
因此，信息通信技术的发展也需要配合相应的安全技术，保障网络和数据的安全性。
现代通信理论与技术
第1章现代通信理论与技术概述1。
1 现代通信1.1。
1 信息与通信*“信息”的概念：①日常生活中的“信息”概念：消息，情报，知识，情况②信息科学中的“信息”概念：对客观事物运动状态和主观思维活动的状态或存在方式的不确定性的描述。
*信息的某些特性：（1)信息表现媒体是携带信息的载体,信息隐含于信息的表现媒体中。
数据，文字，符号，图像，语音，物理参量人们（或机器）通过记录和表现信息的媒体获取信息、识别信息、理解信息、使用信息。
（2)信息表现媒体的内容并不都是信息，信息量(以比特为单位）是对信息表现媒体的新颖性，差别性，不确定性的程度的量度。
（3)信息是资源，是财富，具有可用性.*获取信息的手段之一就是通信。
＊通信:把信息从一个地方传送到另一个地方的过程叫做通信；通信的目的是由一个地方向另一个地方传递信息,以实现人与人之间、人与机器之间或机器与机器之间的信息交换。
对“通信”概念的说明:（1）广义的通信概念。
（2）信息的运载工具。
（3）通信对象.1。
1.2 现代通信（1）现代通信的内涵：通信——〉现代通信：A.电通信：用“电信号”运载信息的通信方式。
B。
光通信：用“光信号”运载信息的通信方式。
（2）现代通信发展简史：（3）信息表现媒体的种类与通信方式：(4）现代通信的某些特征：①有线通信和无线通信、固定通信和移动通信高度有机结合在一起;②电通信与光通信高度有机结合在一起;③通信与计算机和微处理器的高度有机结合,彻底改变了信息交换方式和通信设备的功能;④通信网络化,高度发达的现代通信网;⑤信息表示、传输数字化；⑥多媒体通信，话音业务与非话音业务的高度综合。
⑦软件无线电技术与微电子技术和计算机技术的结合使通信终端高度集成、并依靠软件加载实现各种通信功能和智能。
(5)支持二十一世纪通信的主要技术：现代通信基础技术：微电子技术，光子技术,计算机技术，软件技术，终端技术通信领域中的核心技术：下一代通信网络技术（NGN），光通信技术，未来的无线与移动通信技术（3G/4G移动通信、卫星通信、个人通信技术）1.2通信系统与通信网＊通信系统的概念：传递信息所需的一切技术设备的总和称为通信系统。
信息和通讯技术(ICT)
信息和通讯技术（ICT），它是信息技术与通讯技术相融合而形成的一个新的概念和新的技术领域。
以往通信技术与信息技术是两个完全不同的范畴：通信技术着重于消息传播的传送技术，而信息技术着重于信息的编码或解码，以及在通信载体的传输方式。
随着技术的发展，这两种技术慢慢变得密不可分，从而渐渐融合成为一个范畴。
21世纪初，八国集团在冲绳发表的《全球信息社会冲绳宪章》中认为：“信息通讯技术是21世纪社会发展的最强有力动力之一，并将迅速成为世界经济增长的重要动力。
”信息和通讯技术是人类社会20世纪下半叶，尤其是20世纪90年代以来，最具影响力的技术。
在此期间，不仅ICT的开发、制造及服务得到迅猛发展，而且ICT的应用越来越广泛。
ICT 已经渗透到人类经济和社会生活的各个领域，促进了经济和社会发展以及人们生活水平的提高。
同时，经济和社会的发展以及人们生活水平的提高，又对ICT产生了更多的需求，从而进一步促进了ICT的发展。
[编辑]MWPAGE-2信息和通讯技术的演化人类通信的历史源远流长，从古代的烽火台到现代的多媒体通信，至少有数千年的历史。
人类通信的革命性变化是从把电作为信息载体后发生的，其显著性标志是 1844年莫尔斯发明电报和1876年贝尔取得电话发明专利。
电话、电报从其发明的时候起，就开始改变人类的经济和社会生活。
但是，只有在以计算机为代表的信息技术进入商业化以后，特别是互联网技术进入商业化以后，才完成了近代通信技术向现代通信技术的转变，通信的重要性日益得到增强。
1946年，世界上第一台通用电子计算机问世，计算机技术的发展经历了4个阶段，即从50年代到80年代的主机时代、80年代的小型机时代、90年的PC时代、以及90年代中期开始的网络时代。
正是计算机技术与通信技术的相互渗透和融合，使人类进入了一个全新的时代——ICT 时代。
今天，ICT已经广泛溶入人类的经济和社会生活。
随着ICT应用不断扩大，ICT已经不仅局限于信息和通信技术本身，还包括了消费电子、测量和控制仪器设备以及电子元器件等产品、技术及其关联服务。
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2．便于加密处理，且保密强度高 3．数字信号便于直接与计算机接口，
形成智能网 4．高度的灵活性和通用性 5．设备便于集成化、微型化
2020/3/20
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但是数字通信的许多优点都是用比模 拟通信占据更宽的系统频带为代价而换取 的。
数字通信的频带利用率不高
2020/3/20
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3．信道
信道是指传输信号的通道，从 发送设备到接收设备之间信号传递 所经过的媒介，可以是无线的，也 可以是有线的，有线和无线均有多 种传输媒介。
信道既给信号以通路，也要对 信号产生各种干扰和噪声，传输媒 介的固有特性和干扰直接关系到通 信的质量。
2020/3/20
6
4．接收设备
信息可以有多种多样表现形式，如语 音、文字、数据、图像等。
传递或交换信息所需的一切技术设备 的总和称为通信系统。
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通信系统组成
信 息 源
发送 设备
传输 媒介
接收 设备
收 信 者
噪声源
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1．信源和收信者（信宿）
信源是发出信息的源，信宿是传输 信息的归宿点。
信源可以是离散的数字信源，也可 以是连续的模拟信源。
2020/3/20
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4．调制与解调
调制是把各种数字信息脉冲转换成适于信道传输 的调制信号波形。解调是对收到的信号转换成原始数 字信息脉冲。
数字调制技术可分为幅度键控（ASK）、频移键 控（FSK）、相移键控（PSK）、连续相位调制 （CPM），以及它们的各种组合。
在接收端可以进行相干解调或非相干解调，前者 需要知道载波的相位才能检测，后者则不需要。对高 斯噪声下信号的检测，一般用相关接收机或匹配滤波 器。各种不同的调制方式具有不同的检测性能。
差错控制编码：对传输的原始信息按一定编码规则进 行编码，在接收端按一定的规则进行解码，看其编码 规则是否遭到破坏，从解码过程中发现错误或纠正错 误。
线性分组码，循环码、汉明码、格雷码、BCH码、RS 码等
卷积码，主要特点是有记忆特性。卷积码的著名译码 算法有：序列译码、Viterbi最大似然译码。
§1 概述
§1.1 通信系统的组成和分类 §1.2 数字通信及主要技术 §1.3 数字通信的主要特点 §l.4 数字通信系统的主要性能指标 §1.5 数字通信的发展趋势 本课程的主要内容 参考书目
2020/3/20
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§1.1 通信系统的组成和分类
通信的最终目的是为了有效和可靠地 获取、传递和交换信息。
编码可以采用周期非常长的伪 随机序列，甚至采用完全无规律的 噪声码。
在接收端对接收到的数字序列 进行解密，恢复明文。
2020/3/20
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3．信道编码与解码
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。信道编码的目的就是提高 通信抗干扰能力，尽可能地控制差错。
波形编码：改善波形检测性能。双极性波形、正交波 形、多元波形、双正交波形等。
但若共用一个传输媒介，则用频率或时 间分割的办法来共享。
此外通信系统除了完成信息传递之外， 还必须进行信息的交换。传输系统和交换系 统共同组成一个完整的通信系统，乃至通信 网络。
2020/3/20
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通信系统的分类
按通信的业务和用途分类 常规通信-话务通信/非话务通信 控制通信
按调制方式分类 基带传输，调制传输
接收设备的基本功能是完成发送 设备的反变换，即进行解调、译码、 解码等等。
它的任务是从带有干扰的信号中 正确恢复出原始消息来，对于多路复 用信号，还包括解除多路复用，实现 正确分路。
2020/3/20
7
多数情况下，信源兼为信宿，通信的双 方需要随时交流信息，因而要求双向通信。
通信双方都要有发送设备和接收设备， 如果两个方向有各自的传输媒介，则双方都 可独立进行发送和接收。
数字通信系统设计的目标，一方面是设法 消除或补偿信道引起的信号失真，另一方面是 尽可能地抑制和减小噪声的不良影响。
2020/3/20
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7．同步与数字复接
位（比特）同步 载波同步 帧同步 网同步 数字复接是依据时分复用原理完成数码
流合并的技术
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§1. 3 数字通信的主要特点
噪声+干扰
信道
信
信源
解
信道
多路
解
宿
解码
密
译码
分接
调
多
接收
址
设备Βιβλιοθήκη 2020/3/2010
1．信源编码与解码
将信源的模拟信号转变成数字信号， 即模／数变换；
降低数字信号的数码率，即数据压 缩。
2020/3/20
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2．加密与解密
数字信号比起模拟信号来易于 加密，且效果也好。
加密器可以产生密码，人为地 将输人明文数字序列进行扰乱。
按传输信号的特征分类 模拟通信系统，数字通信系统
按传送信号的复用方式分类 频分复用、时分复用、码分复用
按传输媒介分类 有线：明线、电缆、光缆信道 无线：短波电离层传播、微波视距传播、卫星中继
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§1．2 数字通信及其主要技术
信
信源
加
信道
多路
调
源
编码
密
编码
复用
制
多
发射
址
设备
同步与定时
同步要求高，系统设备比较复杂
标志各种调制方式的性能指标为比特差错概率， 它是比特能量与噪声功率谱密度之比的函数。
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5. 多路与多址
为了充分利用通信资源和增加总的数据 通信量，可以采用多路技术，使多用户能够 固定分配通信资源，采用多址技术可以远程 或动态变化地共享通信资源。
基本的方法有频分、时分、码分、空分 和极化波分。
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6．信道与噪声
通常数字信号可以在数字信道传输，也可 以经过调制变成频带信号通过模拟信道传输。
信道既给传输数字信号以通路，又给传输 的数字信号以限制和影响。当数字信号通过信 道时，信号的功率也由于信道的损耗而下降， 而且信号还会受到信道噪声的损害。
信道中的噪声归纳起来可分为两种：一种 是高斯噪声；另一种是脉冲噪声。
2020/3/20
4
2．发送设备
发送设备的基本功能是将信源和传输 媒介匹配起来，即将信源产生的消息信号 变换为便于传送的信号形式，送往传输媒 介。
变换方式是多种多样的，在需要频谱 搬移的场合，调制是最常见的变换方式。
发送设备还包括为达到某些特殊要求 而进行的种种处理，如多路复用、保密处 理、纠错编码处理等等。