《通信原理》樊昌信曹丽娜编著第六课件第8章
通信原理ppt课件
4.按传输媒介分类：有线，无线 5.按信号复用方式分类：FDM，TDM，CDM
9
信道：信号传输的通道
调制：将原始电信号转换成适合信
道传输的信号。
有
解调：在接收端进行的与调制相反
关
的变换。
概
基带信号：发送端调制前和接收端
解调后的信号。
念
频带信号：已调信号。
2=
1 8
，每个符号所含的平均信息量为
H(X)=(
1 2
×1+
2 8
×3+
1 4
×2)bit/符号=143
bit/符号
信息速率 Rb=(1000×143 )bit/s=1750 bit/s
(2) 此时四个符号出现的概率相等，故
H(X)=2 bit/符号
Rb=(1000×2)bit/s=2000 bit/s
数字通信，John G. Proakis 著，张力军、张
宗橙、郑宝玉译，电子工业出版社
通信原理，黄载禄、殷蔚华 编著，科学出 版社
2
1.1 引 言
无线电通信 的理论依据
通信就是信息的传输与交换
历史回顾
电通信 起源的 标志
1844 莫尔斯发明有线电报通信
1876 贝尔利用电磁感应原理发明了电话机
1864 麦克斯韦预言电磁波辐射的存在
1887 赫兹通过实验加以证实
20世纪初，电子管等器件出现，电报和电 话通信获得迅速发展，相继有了较高水平 的有线通信及长波，中波和短波一类的无 线电通信。
5
20世纪30年代开始，在通信理论上，先 后形成：过滤和预测理论，香农信息论， 纠错编码理论，信源统计特性理论，信 号与噪声，调制理论，信号检测理论等。
《通信原理》樊昌信曹丽娜编著第六版课件第8章
将变化的声音信号按照幅度的变化改变电波的振幅，实现信息的传递。
解调原理
将信号的振幅变化还原为原来的声音信号，还原信息。
频率调制的原理
1
基本原理
按照要传输的信息信号的频率的高低改
方案一
2
变电波的频率，实现信息的传递。
使用VCO将电压转变为频率同时使用LC
谐振电路接收信号。
3
方案二
使用FM发射机的鉴别器接收频率，再使 用解调器还原信号。
使用电容电感调制器将要传输的音频信号转化为调制电位。
2 解调器
使用共振电路将术的不断发展
越来越多的新技术将改变进入未来的通信世界。
深入了解通信的基础原理
这是研究未来技术的基础，在此基础上可以不断学 习、创新。
通信原理 第六版第8章
了解通信原理的基本原理。
模拟调制的基本原理
AM调制
在载波波形的幅度上叠加要传输的信息信号，使载 波波形的振幅发生变化。
FM调制
在载波波形的频率上叠加要传输的信息信号，使载 波波形的频率发生变化。
PM调制
在载波波形的相位上叠加要传输的信息信号，使载 波波形的相位发生变化。
幅度调制的原理
相位调制的原理
调制原理
将要传输的信息信号的相位与电波的相位相互作用，实现信息的传递。
解调原理
解析电波中的相位变化，将其还原为原来的信息信号。
幅度调制与解调
接收器
通过天线捕获信号并通过解调器还原声音信号。
发射器
将声音信号通过麦克风转化为电信号，并使用振荡 器将其转化为信号频率。
频率调制与解调
1 调制器
樊昌信 通信原理 课件
二进制数字信号的传
二进制数字信号
由0和1组成的数字信号，是数字通信中最基本的信号形式。
二进制信号的传输方式
通过数字信号传输线路，将二进制信号进行传输。
二进制信号的传输速率
指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 指标之一。
多进制数字信号的传
多进制数字信号
除二进制外的其他进制数字信号，如四进制、 八进制等。
03
调幅信号的缺点是抗干 扰能力较差，信号质量 容易受到噪声和干扰的 影响。
04
调幅信号广泛应用于广 播、电视、无线电通讯 等领域。
调频（FM）通信系统
调频（FM）通信系统是一种通过改变载波信号的频率 来传递信息的方式。
调频信号的缺点是接收设备相对复杂，成本较高。
调频信号的优点是抗干扰能力强，信号质量稳定，适用 于短距离传输。
数字信号传输实验
总结词
掌握数字信号传输的基本原理和技术 。
详细描述
通过实验，学生将学习如何进行数字 信号的传输和处理，了解数字信号的 调制解调、同步、纠错编码等关键技 术，以及数字信号传输在通信系统中 的应用和优势。
THANKS
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樊昌信《通信原理》课件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 目录
• 绪论 • 信号与频谱 • 模拟通信系统 • 数字通信系统 • 信道编码与差错控制 • 通信原理实验
01
绪论
通信系统的基本概念
通信系统定义
通信系统是实现信息传输与交换的系 统的总称，它由信源、信道和信宿组 成。
信息与信号
模拟信号与数字信号
模拟信号是连续变化的信号，而数字 信号则是离散的信号。
码等。
线性分组码
通信原理(第六版)樊昌信曹丽娜课后答案
通信原理(第六版)课后习题答案第一章绪论1-1没奨文字母总出视笛⅛S率为O 105, X 的槪奉为0.002,试求总和Jr的信息量“解:I S— IQg 2 —= IOg ? —-—- 3.25 bii> S S 2P 5 1 0.105I X = Iog a—= IOg 2——-——=8.97bitT f30 0021∙2某信息源的符号集由査BCD和E组成，设每一符号独立出现其出现概率分别再1招，1/8» l/Et 3/1, 5/16-试求该信息源苻号的平均信息量Il解：平均信息量H = ~∑Fx) IOg 2 Fu i)J-I1 I 1 I i 1 1 I 1 3 I 3 5 I5=_ —log 3—_ —1Og a———log 3—- Io I g a----------------------------------- ——IGg 3-------4 2A8 e28 S 2 8 16 3 16 16 62 16=2.23 WW 号1-3设有四个消息乩B、C、D分别以M率1练1煤1/& 1门传送4消息的Lt®是相互独立Kh试计算其平均信息量*解：平均信息量j v = -∑¾)iog2¾)i-11.方竝/符号14—个由字母点PCD组成的宇，对于传输的毎一字母用二进制脉冲编码，00代替钉1 代替代替CJl代替D行个脉沖宽度为5沁Ii)不同的字母等可能版时.试计算传输的平均信息速率；⑺若环字母出现的等可能性分删为凡=1∕5∕>%Pe咫防剂W试计算传输的平均信息速率II解:(1X≡→ 字母对应两个二≡制脉沖,属于四进》」符号,故一b字母的持貓间为2× ‰τ 传送字母的符号速率为=——J—=IOO^刖2x5xl0^j等概时，平均信息速率& = Iog2 4 = 200⅛∕s(2)每个符号平均信息量为4 1 Il II 13 3H = -ZRTE=--L IOg 2---Iog3 --^IQg ,---Iog2- h 5 5 4 a 44 2 4 10 3IO=1.985 to/W 号平均信息速率肮=R M H =100xl.9S5 = 198 5⅛∕ff1-5国际莫尔斯电码用点和划的序列发送英文字母，划用持续3单位的电流脉冲表示，点用持续1个单位的电流脉沖表示]且划出现的概率是点出现的嘅率的1/3.⑴求点和划的信®⅛(2)求点和划的平均信S⅛≡解⑴由己知条件划出现的概率是点出现的概率的1/3,即P^∖β P2且Λ+⅛L 所以尸尸1砂Pj=3∕4划的信息量Z l= -IOS3- = 2⅛⅛43点的信息量厶=-Iog 2 - = 0-415⅛ii(2)平均信息量^ = ^XO.415+-^-x2 = 0.31驗/符号M某离散信忌獅出忌心…杯个不同的符号.符号逋率为如迥苴中4个符号出现概率为尸(殆=巩再)= IJg Pg = 1∕3>Fg= IM其余符号等概出现。
CTEE8樊昌信《通信原理》(第六版)
02
通信系统的主要任务是快速、准确、安全地传输信息，以满足
各种应用的需求。
通信系统中的信号可以是模拟信号或数字信号，传输方式可以
03
是无线传输或有线传输。
通信技术的发展历程
古代通信方式
如烽火、鼓声、驿站等，这些方 式简单、原始，但已具备了通信 的基本功能。
近代通信方式
如电报、电话的发明，使得信息 传递更加快速、便捷，人类进入 了电信时代。
多进制调制原理
多进制振幅调制（MASK）
通过改变载波的振幅来表示多进制信息，即多个不同的幅度对应多个不同的信息符号。
多进制频率调制（MFSK）
通过改变载波的频率来表示多进制信息，即多个不同的频率对应多个不同的信息符号。
多进制相位调制（MPSK）
通过改变载波的相位来表示多进制信息，即多个不同的相位对应多个不同的信息符号。
信号的频域分析
傅里叶变换
傅里叶变换是一种将时域信号转换为 频域信号的方法。通过傅里叶变换， 可以分析信号的频率成分，了解信号 在不同频率下的特性。
频谱分析
频谱分析是研究信号频率特性的方法 ，通过分析信号的频谱，可以了解信 号中各频率分量的强度和分布。
噪声与干扰
噪声
在通信系统中，噪声是不可避免的存在，它会对信号产生干 扰和影响。噪声可以是外部噪声和内部噪声，如电磁干扰、 热噪声等。
安全性
指传输信息的安全性和保密性，通常用加密 和认证等方式来保证。
02
信号与噪声
信号的分类与表示
确定信号
在通信系统中，信号是信息的载体，的信号，如正弦波和余弦波。
随机信号
与确定信号不同，随机信号的值在每个时间点上都是不确定的，其统计特性是 已知的。随机信号通常用于描述噪声和干扰。
(整理)通信原理各章重要知识、常考知识总结_通信原理习题及详细答案(第六版)_樊昌信_曹丽娜_编著国防工业
第一部 通信原理部分习题答案第1章 绪论1—1 设英文字母E 出现的概率为0.105，x 出现的概率为0.002。
试求E 及x 的信息量。
解：英文字母E 的信息量为105.01log 2=E I =3.25bit 英文字母x 的信息量为002.01log 2=x I =8.97bit 1—2 某信息源的符号集由A 、B 、C 、D 和E 组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4、l/8、l/8/、3/16和5/16。
试求该信息源符号的平均信息量。
解：平均信息量，即信息源的熵为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 412-81log 812-81log 812-163log 1632-165log 1652- =2.23bit/符号1—3 设有四个消息A 、BC 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8和l/2传送，每一消息的出现是相互独立的，试计算其平均信息量。
解：平均信息量∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 412-81log 812-81log 812-21log 212- =1.75bit/符号1—4 一个由字母A 、B 、C 、D 组成的字。
对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A ，01代替B ，10代替C ，11代替D ，每个脉冲宽度为5ms 。
(1)不同的字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息速率。
(2)若每个字母出现的可能性分别为P A =l/5，P B =1/4，P C =1/4，P D =3/10 试计算传输的平均信息速率。
解：(1)不同的字母是等可能出现，即出现概率均为1／4。
每个字母的平均信息量为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 4142⨯-=2 bit/符号因为每个脉冲宽度为5ms ，所以每个字母所占用的时间为 2×5×10-3=10-2s每秒传送符号数为100符号／秒 (2)平均信息量为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=51log 512-41log 412-41log 412-103log 1032-=1.985 bit/符号 平均信息速率为 198.5 比特/秒1—5 国际莫尔斯电码用点和划的序列发送英文字母，划用持续3单位的电流脉冲表示，点用持续1个单位的电流脉冲表示；且划出现的概率是点出现概率的l/3； (1)计算点和划的信息量； (2)计算点和划的平均信息量。
通信原理樊昌信课件
信息是通信的实质，信号则是信息的 载体，用于传输信息。
通信系统的分类
有线通信与无线通信
01
根据传输介质的不同，通信系统可分为有线通信和无线通信。
模拟通信与数字通信
02
根据信号类型的不同，通信系统可分为模拟通信和数字通信。
卫星通信、移动通信和光纤通信
多进制调制简介
总结词
利用多个状态来表示多位信息
详细描述
多进制调制是一种数字调制方法，它使用多个状态来表示多位信息。与二进制调制相比 ，多进制调制具有更高的频带利用率和抗干扰能力。常见的多进制调制方法包括四相相
移键控（QPSK）和正交幅度调制（QAM）等。
05
信道编码
信道编码的基本概念
1
信道编码是在发送端对原始信号进行适当的编码 ，以便在信道传输过程中减少错误的发生。
通信原理樊昌信课件
contents
目录
• 绪论 • 信号与噪声 • 模拟调制系统 • 数字调制系统 • 信道编码 • 通信同步原理 • 通信中的多址技术
01
绪论
通信系统的基本概念
通信系统定义
通信系统是实现信息传输与交换的系 统，由信源、信道、信宿和信号处理 等部分组成。
信息与信号
模拟信号与数字信号
VS
分类
多址技术可以分为频分多址（FDMA）、 时分多址（TDMA）、码分多址（ CDMA）和空分多址（SDMA）等。
FDMA（频分多址）
原理
频分多址采用不同的频率通道分配给不同的 用户，每个用户占用一个独立的频带，通过 频带复用实现多用户通信。
特点
频分多址具有实现简单、保密性好等优点， 但频率资源有限，随着用户数增加，频率资 源将变得紧张。
《通信原理》樊昌信曹丽娜编著第六版课件第2章课件
连续时间信号
对连续时间信号进行详细阐述，包 括它们的定义、特点以及相关的数 学概念和运算。
离散时间信号
采样率
介绍离散时间信号的定义及其特点， 以及讨论连续时间信号和离散时间 信号之间的关系。
详细介绍采样率的概念，以及如何 计算采样率，以确保输入信号的精 度符合要求。
信号的能量和功率
1 信号的能量
深入解析通信原理中信号的能量，以及如何计算信号的能量，以便在设计通信系统时计 算所号和模拟信号。?探 讨 通信原理中数字信号的基本 概念，如采样率、量化器、编 码器等，以及如何将模拟信号 转换为数字信号。
信号转换
探讨模拟信号和数字信号的相 互转换过程，以及常见的模拟 信号转换成数字信号的技术， 如脉冲编码调制（PCM）和序 列比较器（SC）。
连续时间与离散时间信号
2
系统的类型
这里介绍各种系统类型，如连续线性时间系统（LTI），以及非线性系统；单变 量系统和多变量系统等等，让你前所未有地了解通信原理。
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特殊信号
探讨各种特殊信号，如单点信号、单位阶跃函数以及单位冲击函数。这些特殊信 号是通信原理研究的重要部分。
模拟信号与数字信号
模拟信号
这里深入介绍模拟信号，以及 通信原理中模拟信号的基本概 念，如振幅、频率、相位、周 期等。
应用实例
展示各种现代通信系统应用的一些 最佳实践，以及这些技术如何在当 今商业市场上茁壮成长。
未来趋势
预测基于过去和现在的通信原理技 术，下一步的发展趋势，并展示此 类技术在未来几年中的前沿。
应用范例
介绍如何利用通信原理提高跨文化 交流和跨国通信的效率。展示不同 国家的通信原理应用，并探讨如何 在多样的文化背景下更好地应用通 信原理。