现代通信理论与技术
第6章现代通信原理与技术西安电子科技大学(张辉曹丽
• 下面我们从频域角度来证明这个定理。 设抽样脉冲序 列是一个周期性冲击序列，它可以表示为
•（6.1-1）
•由于δT(t)是周期性函数,它的频谱δT(ω)必然是离散的,不难 求得
•（6.1-2）
•式中， •抽样过程可看成是m(t)与δT(t)相乘,即抽样后的信号可表示为
• 这时信号便可用数字通信方式传输。在接收端，则将接 收到的数字信号进行译码和低通滤波，恢复原模拟信号。本 章在介绍抽样定理和脉冲幅度调制的基础上， 重点讨论模拟 信号数字化的两种方式，即PCM和ΔM的原理及性能，并简要 介绍它们的改进型：差分脉冲编码调制(DPCM)、 自适应差 分脉冲编码调制(ADPCM)和增量总和调制、数字压扩自适应 增量调制的原理。
• （6.1-3）
第6章现代通信原理与技术西安电子 科技大学(张辉曹丽
•根据冲击函数性质，m(t)与δT(t)相乘的结果也是一个冲击序 列，其冲击的强度等于m(t)在相应时刻的取值， 即样值m(nTs)。 因此抽样后信号ms(t)又可表示为
•（6.1-4）
•上述关系的时间波形如图6-（6.1-3）所表述的抽样后信号的频谱为
第6章现代通信原理与技术西安电子 科技大学(张辉曹丽
•图 6- 9 PAM、 PDM、 PPM信号波形
第6章现代通信原理与技术西安电子 科技大学(张辉曹丽
• 脉冲振幅调制(PAM)是脉冲载波的幅度随基带信号变化 的一种调制方式。 若脉冲载波是冲激脉冲序列，则前面讨论 的抽样定理就是脉冲振幅调制的原理。也就是说，按抽样定 理进行抽样得到的信号ms(t)就是一个PAM信号。
• （6.2-1）
第6章现代通信原理与技术西安电子 科技大学(张辉曹丽
现代通信技术的定义
现代通信技术的定义现代通信技术是指利用现代电子技术、计算机技术以及相关的基础理论，实现信息传输、交换、处理等功能的技术体系。
1. 信息传输方面- 涵盖了多种传输介质和方式。
例如，通过光纤进行高速、大容量的数据传输。
光纤通信利用光在光纤中的全反射原理，将携带信息的光信号在光纤中进行远距离传输。
由于光的频率高，所以光纤通信能够提供极大的带宽，满足现代社会对海量数据传输的需求，如互联网数据中心之间的数据交互、高清视频的长距离传输等。
- 无线通信也是现代通信技术传输的重要组成部分。
像我们日常使用的移动通信技术（如4G、5G），通过无线电波在空气中传播信息。
4G技术实现了移动宽带化，让用户能够流畅地观看视频、进行视频通话等；而5G技术更是将传输速度提升到了一个新的高度，其峰值速率可达10 - 20Gbps，能够支持物联网、自动驾驶等对低时延和高带宽要求极高的应用场景。
2. 信息交换方面- 现代通信网络中的交换机起到了关键的信息交换作用。
在传统的电路交换网络中，交换机根据呼叫请求建立连接，在通信期间为通信双方独占物理线路，就像打电话时，电话交换机为通话双方建立起一条专用的电路通道，直到通话结束。
而现代的分组交换网络则不同，它将数据分成一个个小的分组（Packet）进行传输，每个分组独立地在网络中寻找路径到达目的地，然后再重新组合成原始数据。
这种方式提高了网络资源的利用率，例如在互联网中，数据以分组的形式在路由器等网络设备间进行交换，使得多个用户可以共享网络资源。
3. 信息处理方面- 现代通信技术包含了对信息的编码、加密、压缩等处理操作。
编码技术用于将原始信息转换为适合在通信信道中传输的信号形式。
例如，在数字电视广播中，视频和音频信号经过编码后才能通过无线或有线网络进行传输。
加密技术则是为了保证信息的安全性，防止信息在传输过程中被窃取或篡改。
如在网上银行交易中，用户的账户信息和交易数据会经过加密处理后再在网络中传输。
第1章 现代通信原理与技术 西安电子科技大学(张辉 曹丽娜 编著第二版)汇总
第 1 章 绪论
2． 按调制方式分类 根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带 （调制）传输。基带传输是将未经调制的信号直接传送，如 音频市内电话。频带传输是对各种信号调制后传输的总称。 调制方式很多， 表 1 - 1 列出了一些常见的调制方式。
受信者(信宿)是传送消息的目的地。其功能与信源相反, 即将复原的原始电信号还原成相应的消息,如扬声器等。
第 1 章 绪论
1.1.2
图1-1 中，信源发出的消息虽然有多种形式， 但可分为 两大类： 一类称为连续消息；另一类称为离散消息。连续消 息是指消息的状态连续变化或是不可数的，如语音、活动图 片等。离散消息则是指消息的状态是可数的或离散的， 如符 号、数据等。
1038hzfsmfc121第1章绪论表表12通信波段与常用传输媒质通信波段与常用传输媒质频率范围波长符号传输媒质用途3hz30khz104108m甚低频vlf有线线对长波无线电音频电话数据终端长距离导航时标30300khz103104m低频lf有线线对长波无线电导航信标电力线通信300khz3mhz102103m中频mf同轴电缆短波无线电调幅广播移动陆地通信业余无线电330mhz10102m高频hf同轴电缆短波无线电移动无线电话短波广播定点军用通信业余无线电30300mhz110m甚高频vhf同轴电缆米波无线电电视调频广播空中管制车辆通信导航第1章绪论续表2频率范围波长符号传输媒质用途300mhz3ghz10100cm特高频uhf波导分米波无线电微波接力卫星和空间通信雷达330ghz110cm超高频shf波导厘米波无线电微波接力卫星和空间通信雷达30300ghz110mm极高频ehf波导毫米波无线电雷达微波接力射电天文学107108ghz31053104cm紫外可见光红外光纤激光空间传播光通信第1章绪论6
现代通信原理与技术的发展趋势
现代通信原理与技术的发展趋势随着科技的迅速发展，现代通信原理与技术也在不断演进和完善。
本文将从几个方面分析现代通信原理与技术的发展趋势。
一、5G技术的普及5G技术作为第五代移动通信技术，将会带来前所未有的通信速度和稳定性。
随着5G网络的不断建设和普及，人们可以更快速地进行高清视频通话、在线游戏等高带宽需求的应用。
未来，5G技术将成为通信领域的主流技术，助力智能化、数字化社会的发展。
二、物联网技术的应用物联网技术的发展也是现代通信技术的重要趋势之一。
通过物联网技术，各种设备和物体可以实现互联互通，实现信息的智能化传输和实时监控。
不仅如此，物联网技术还可以为城市交通、工业制造等领域提供更加智能化的解决方案，提高生产效率和生活品质。
三、人工智能在通信领域的应用随着人工智能技术的不断进步，其在通信领域的应用也越来越广泛。
通过人工智能技术，可以更好地进行语音识别、智能推荐等服务，提升通信体验的个性化和智能化。
未来，人工智能技术有望在通信领域发挥更大的作用，为用户提供更加便捷和智能化的通信服务。
四、云计算技术的发展云计算技术的发展也将对通信原理与技术产生重要影响。
通过云计算技术，用户可以享受到更加强大的计算和存储能力，实现跨平台、跨设备的数据同步和共享。
同时，云计算技术还可以为通信网络提供更加灵活和可靠的服务，提高通信网络的运行效率和稳定性。
总结起来，现代通信原理与技术的发展趋势主要体现在5G技术的普及、物联网技术的应用、人工智能在通信领域的应用以及云计算技术的发展等几个方面。
随着科技的不断进步和创新，相信未来通信技术将会为我们的生活带来更多的便利和创新。
现代通信原理与技术课后练习题含答案
现代通信原理与技术课后练习题含答案绪论
现代通信技术以其高速度、高容量、多用户共享和复用等特点，已经深入到人们的日常生活中。
本文档旨在为学习《现代通信原理与技术》课程的同学提供一些课后习题，并含有答案供参考。
第一章模拟调制
1.1 题目
1.请简述模拟调制的基本原理以及主要调制方式。
1.1 答案
模拟调制是指利用模拟电子技术将模拟信号调制到高频信号中，发送到接收端后，再将高频信号还原为原模拟信号的方法。
主要调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)等。
第二章数字通信基础
2.1 题目
1.请简述脉冲编码调制(PCM)的基本原理，并说明相邻采样点之间的采
样间隔应该如何选择。
2.1 答案
脉冲编码调制是指将原始语音信号进行采样、量化和编码，然后转换成数字信号。
相邻采样点之间的采样间隔取决于原始采样信号的带宽。
根据奈奎斯特采样定理，采样间隔应该小于信号带宽的一半。
2.2 题目
1.请简述码分多址(CDMA)的基本原理及其特点。
2.2 答案
码分多址是指在同一频率带宽内，利用不同的独立扩频码为不同用户分配码片，然后将这些码片和用户信息一起发送到接收端，再将其解码还原成原始信息的技术。
其特点包括用户之间互不干扰、频谱利用率高、可靠性强、安全性好等。
结语
本文档仅提供一些简单的课后习题及其答案，希望能对大家的学习有所帮助。
如果您对文档中的内容有任何问题或建议，请随时联系我们。
现代通信技术基础理论教学教案
现代通信技术基础理论教学教案第一章：通信技术概述1.1 教学目标了解通信技术的基本概念、发展历程和分类掌握通信系统的基本组成和工作原理理解现代通信技术的主要发展趋势1.2 教学内容通信技术的定义和发展历程通信系统的基本组成（信道、发送端、接收端等）模拟通信和数字通信的特点和区别现代通信技术的发展趋势（4G、5G、物联网等）1.3 教学方法采用讲授法，介绍通信技术的基本概念和发展历程采用案例分析法，分析通信系统的基本组成和工作原理采用讨论法，探讨现代通信技术的发展趋势1.4 教学评估课堂问答：学生能回答出通信技术的基本概念和发展历程小组讨论：学生能分析通信系统的基本组成和工作原理课后作业：学生能理解现代通信技术的发展趋势第二章：信号与系统2.1 教学目标掌握信号的分类、特点和处理方法理解系统的概念、特性和分类熟悉信号与系统的数学描述方法2.2 教学内容信号的分类（模拟信号、数字信号等）及其特点系统的概念、特性和分类（线性、时不变等）信号与系统的数学描述方法（微分方程、差分方程等）2.3 教学方法采用讲授法，介绍信号的分类、特点和处理方法采用案例分析法，分析系统的概念、特性和分类采用实验法，验证信号与系统的数学描述方法2.4 教学评估课堂问答：学生能回答出信号的分类、特点和处理方法小组讨论：学生能理解系统的概念、特性和分类实验报告：学生能掌握信号与系统的数学描述方法第三章：数字信号处理3.1 教学目标掌握数字信号处理的基本原理和方法理解数字信号处理器的结构和应用熟悉数字信号处理技术在通信系统中的应用3.2 教学内容数字信号处理的基本原理和方法（离散化、滤波等）数字信号处理器的结构（FIR、IIR等）及其应用数字信号处理技术在通信系统中的应用（调制、解调等）3.3 教学方法采用讲授法，介绍数字信号处理的基本原理和方法采用案例分析法，分析数字信号处理器的结构和应用采用实验法，验证数字信号处理技术在通信系统中的应用3.4 教学评估课堂问答：学生能回答出数字信号处理的基本原理和方法小组讨论：学生能理解数字信号处理器的结构和应用实验报告：学生能掌握数字信号处理技术在通信系统中的应用第四章：现代通信系统4.1 教学目标掌握现代通信系统的基本原理和组成理解现代通信技术的应用和发展趋势熟悉各种通信系统的优缺点和适用场景4.2 教学内容现代通信系统的基本原理（调制、解调、编码等）现代通信系统的组成（发送端、接收端、信道等）现代通信技术的应用和发展趋势（4G、5G、物联网等）4.3 教学方法采用讲授法，介绍现代通信系统的基本原理和组成采用案例分析法，分析现代通信技术的应用和发展趋势采用讨论法，比较各种通信系统的优缺点和适用场景4.4 教学评估课堂问答：学生能回答出现代通信系统的基本原理和组成小组讨论：学生能理解现代通信技术的应用和发展趋势课后作业：学生能比较各种通信系统的优缺点和适用场景第五章：通信系统性能评估5.1 教学目标掌握通信系统性能评估的基本方法和指标理解通信系统性能的影响因素熟悉通信系统性能优化和提高的方法5.2 教学内容通信系统性能评估的基本方法（概率论、信息论等）通信系统性能评估的主要指标（误码率、传输速率等）通信系统性能的影响因素（噪声、信道特性等）5.3 教学方法采用讲授法，介绍通信系统性能评估的基本方法和指标采用案例分析法，分析通信系统性能第六章：无线通信技术6.1 教学目标掌握无线通信技术的基本原理和分类理解无线通信系统的组成和关键技术熟悉无线通信技术在现代通信中的应用6.2 教学内容无线通信技术的基本原理和分类（射频、微波等）无线通信系统的组成（发射器、接收器、天线等）无线通信关键技术（调制解调、多址技术、信道编码等）6.3 教学方法采用讲授法，介绍无线通信技术的基本原理和分类采用案例分析法，分析无线通信系统的组成和关键技术采用实验法，验证无线通信技术在实际应用中的性能6.4 教学评估课堂问答：学生能回答出无线通信技术的基本原理和分类小组讨论：学生能理解无线通信系统的组成和关键技术实验报告：学生能掌握无线通信技术在实际应用中的性能第七章：光纤通信技术7.1 教学目标掌握光纤通信技术的基本原理和分类理解光纤通信系统的组成和关键技术熟悉光纤通信技术在现代通信中的应用7.2 教学内容光纤通信技术的基本原理和分类（单模光纤、多模光纤等）光纤通信系统的组成（光源、光发射器、光接收器等）光纤通信关键技术（光调制、光编码、光放大等）7.3 教学方法采用讲授法，介绍光纤通信技术的基本原理和分类采用案例分析法，分析光纤通信系统的组成和关键技术采用实验法，验证光纤通信技术在实际应用中的性能7.4 教学评估课堂问答：学生能回答出光纤通信技术的基本原理和分类小组讨论：学生能理解光纤通信系统的组成和关键技术实验报告：学生能掌握光纤通信技术在实际应用中的性能第八章：数据通信与网络技术8.1 教学目标掌握数据通信与网络技术的基本原理和分类理解数据通信与网络系统的组成和关键技术熟悉数据通信与网络技术在现代通信中的应用8.2 教学内容数据通信与网络技术的基本原理和分类（局域网、广域网等）数据通信与网络系统的组成（交换机、路由器、网卡等）数据通信与网络关键技术（数据链路层、网络层、传输层等）8.3 教学方法采用讲授法，介绍数据通信与网络技术的基本原理和分类采用案例分析法，分析数据通信与网络系统的组成和关键技术采用实验法，验证数据通信与网络技术在实际应用中的性能8.4 教学评估课堂问答：学生能回答出数据通信与网络技术的基本原理和分类小组讨论：学生能理解数据通信与网络系统的组成和关键技术实验报告：学生能掌握数据通信与网络技术在实际应用中的性能第九章：通信系统的安全与加密9.1 教学目标掌握通信系统的安全问题和加密技术的作用理解加密算法和通信系统的安全机制熟悉通信系统的安全与加密在实际应用中的重要性9.2 教学内容通信系统的安全问题（窃听、干扰、破解等）加密技术的作用和分类（对称加密、非对称加密等）加密算法（DES、RSA、AES等）和通信系统的安全机制9.3 教学方法采用讲授法，介绍通信系统的安全问题和加密技术的作用采用案例分析法，分析加密算法和通信系统的安全机制采用讨论法，探讨通信系统的安全与加密在实际应用中的重要性9.4 教学评估课堂问答：学生能回答出通信系统的安全问题和加密技术的作用小组讨论：学生能理解加密算法和通信系统的安全机制课后作业：学生能认识到通信系统的安全与加密在实际应用中的重要性第十章：通信技术的应用与未来发展10.1 教学目标掌握通信技术的应用领域和未来发展趋势理解通信技术在各个领域的具体应用熟悉通信技术的发展前景和挑战10.2 教学内容通信技术的应用领域（移动通信、互联网、物联网等）通信技术在各领域的具体应用（智能家居、智能交通等）-重点和难点解析1. 信号与系统的基本概念和特性：理解和掌握信号的分类、特点和处理方法，以及系统的概念、特性和分类是学习通信技术的基础。
现代通信原理与技术 课后习题答案4
则SSB信号的时域表达式
4-10证设AM信号为
式中， 输入噪声为
则解调器输入的信号功率 和噪声功率 分别为
设同步检测（相干解调）中，相干载波为 ，则
故输出有用信号和输出噪AM信号为 ，且 ，则
式中，Pc为载波功率，Ps为边带功率。
又
故
（2）假定 ，则理想包络检波输出为
4-14解（1）该角调波的瞬时角频率为
故最大频偏
调频指数
而最大相偏
因为FM波与PM波的带宽形式相同，即
所以带宽为
（2）因为不知调制信号m(t)的形式，所以无法确定该角调波sm(t)究竟是FM信号还是PM信号。
4-15解：（1）设单音调制信号 ，其中 ， ；载波 ，其中A=2， ，则NBFM信号为
而AM信号为
4-1解AM信号
DSB信号
USB信号
LSB信号
频谱图略
4-2解 设载波 ，
（1）DSB信号 的波形如题4-2图（b),通过包络后的输出波形为题4-2图（c)。
（2）AM信号 ，设 ，波形如题4-2图（d),通过包络后的输出波形为题4-2图（e)。
讨论DSB解调信号已严重失真，故对DSB信号不能采用包络检波法；而AM可采用此法恢复 。
因此输出噪声 的功率谱密度
功率谱图略
4-6解方法如上题
（1）
（2） （3）
4-7解
练习题4-7图接收机模型
（1）设双边带信号 ，则输入信号功率
（2）双边带信号采用相干解调的输出为 ，故输出信号功率
（3）因 ，则
故输出信噪比
或由 ，得
4-8解设发射机输出功率为 ，损耗 ，已知 ，
（1）DSB/SC方式：
现代通信技术专业课程表
现代通信技术专业课程表第一学期1. 通信原理与技术- 课程简介：介绍通信系统的基本原理和技术，包括信号传输、调制解调、编解码等内容。
- 主要内容：信号与系统、调制与解调技术、数字通信基础、编码与解码原理等。
- 学习目标：了解通信系统的基本原理，掌握调制解调技术，理解数字通信的基本概念。
2. 电磁场与微波技术- 课程简介：介绍电磁场的基本理论和微波技术的应用，包括电磁波传输、天线设计等内容。
- 主要内容：电磁场理论、电磁波传输、微波器件与电路、天线设计等。
- 学习目标：掌握电磁场的基本理论，了解微波技术在通信系统中的应用。
3. 数字信号处理- 课程简介：介绍数字信号处理的基本概念和算法，包括数字滤波、谱分析等内容。
- 主要内容：离散时间信号与系统、数字滤波器设计、谱分析、数字信号处理算法等。
- 学习目标：理解数字信号处理的基本概念，掌握数字滤波和谱分析的基本方法。
第二学期1. 光纤通信技术- 课程简介：介绍光纤通信的原理和技术，包括光纤传输、光纤放大等内容。
- 主要内容：光纤的基本原理、光纤传输特性、光纤放大技术、光纤通信系统等。
- 学习目标：了解光纤通信的基本原理，掌握光纤传输和光纤放大的技术。
2. 无线通信技术- 课程简介：介绍无线通信的基本原理和技术，包括调制解调、无线信道等内容。
- 主要内容：无线通信系统、调制解调技术、无线信道特性、无线网络等。
- 学习目标：了解无线通信的基本原理，掌握无线调制解调和无线信道的特性。
3. 通信网络与协议- 课程简介：介绍通信网络的结构和协议，包括互联网、传输控制协议等内容。
- 主要内容：通信网络结构、互联网协议、传输控制协议、网络安全等。
- 学习目标：了解通信网络的基本结构，掌握互联网协议和传输控制协议的工作原理。
以上是现代通信技术专业的典型课程表。
通过这些课程的学习，学生将全面了解通信系统的原理和技术，掌握通信设备的设计与调试方法，为未来从事通信领域的工作打下坚实的基础。
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课程名称：现代通信理论与技术
课程代码：
课程类型：□一级学科基础课□二级学科基础课□其它：
考核方式：考试
教学方式：讲授+研讨
适用专业：通信
适用层次：□硕士□博士
开课学期：春季
总学时：32
学分：
先修课程要求：通信原理、现代数字信号处理
课程组教师姓名
职称
专业
年龄
学术方向
刘应状
教授
通信
48
移动通信
王殊
1)09年国家重大专项：“IMT A新型无线资源管理研究及验证”
2)09年国家自然科学基金：“基于小区间协作与分布式干对齐的多天线系统干扰协调技术研究”
3)07年国家863课题：“空天信息传输与智能异构网络适配技术”；
4)06年国家863课题：“具有公平性和QoS保障的高效MIMO-OFDM传输技术研究”；
2、教学内容方面：
教学内容涵盖了无线通信国际学术前沿内容
3、教学方式方面：
讲授+博士生讨论相结合的方式，充分发挥教师的主导作用和学生的自主学习能力
4、教材方面：
主要参考书（Fundamentals of Wireless Communication）属于国际名牌（斯坦福大学、麻省理工和加州伯克利等）大学研究生教材，再加上科研的前沿内容
§5.1空间通信环境与传输信道
§5.2卫星通信与卫星组网
§5.3深空通信与中继网络
第六章水下通信系统及关键技术
§6.1水下通信环境与传输信道
§6.2水声通信系统
§6.3水下蓝绿激光通信系统
第七章现代通信网络
§7.1分布式网络优化理论
§7.2机会主义通信理论
§7.3认知网络理论与技术
教材：自编讲义/David Tse, Fundamentals of Wireless Communication
教授
通信
55
移动通信
江涛
教授
通信
40
移动通信
课程负责教师教育经历及学术成就简介：
刘应状：男，2000年毕业于华中科技大学电信系，获博士学位，2000－2001年法国巴黎十一大学博士后。现任华中科技大学电子与信息工程系教授、博士生导师、宽带无线通信学术带头人，科技部863计划和国家自然科学基金项目评审专家，湖北省通信学会学术委员会成员，欧洲核子中心CERN/LHC/ALICE国际合作组中国分组技术负责人，美国布鲁克海汶国家实验室BNL/RHIC/PHENIX国际合作组成员。近五年主持的研究课题包括：
5、其它：
课程教学目标：
1、使通信专业的博士生对现代通信系统及其关键技术有一个全面、系统、深入的理解；
2、提高博士生在现代通信领域的学术水平、学术鉴赏能力和学术素养
课程大纲：（章节目录）
第一章现代通信系统概述
§1.1现代移动通信系统简介
§1.2空间通信系统与网络简介
§1.3水下通信系统与网络简介
第二章现代移动通信系统抗衰落理论与技术
§2.1分集理论与技术
§2.2编码理论与技术
§2.3重传理论与技术
第三章现代移动通信系统抗干扰理论与技术
§3.1协作通信理论与技术
§3.2干扰管理理论与技术
第四章现代移动通信系统设计
§4.13G系统及其关键技术
§4.2 LTE/IMT A系统及其关键技术
§4.3宽带无线接入系统及其关键技术
第五章空间通信系统及关键技术
主要参考书：
1.David Tse, Fundamentals of Wireless Communication
2.Andrea J.Goldsmith ,无线通信
3.A.Paulraj,空时无线通信导论
本课程达到国际一流水平研究生课程水平的标志：
1、师资方面：
有国际一流的师资来访进行教学和访问，并在校内形成该课程的师资在国际上有一定的影响力；
5)06年重大国际合作电子学系统(FEE)研究”；
近年来在宽带无线通信系统领域申请发明专利30余项，向国内外LTE+/IMT A等标准化组织提交提案10余项并通过近10项。在国内外权威刊物上发表学术论文80余篇。主要研究方向为：新一代移动通信系统。