现代通信原理(01概述)71095
现代通信原理简介及其重要性
现代通信原理简介及其重要性在当今社会，通信已成为我们日常生活不可或缺的一部分。
无论是文字沟通，语音通话，还是视频聊天，通信技术的发展使得人们可以跨越时空进行实时互动。
而现代通信的基础正是建立在通信原理之上。
本文将简要介绍现代通信原理，并探讨其重要性。
一、现代通信原理的基本概念1.1 通信原理的定义通信原理是指将信息从发送方传递到接收方的方法和规则。
通过信号的传输和解码，信息可以在发送方和接收方之间进行交流。
1.2 信号的传输方式现代通信系统主要采用模拟信号和数字信号两种传输方式。
模拟信号通过连续的波形来传输信息，而数字信号则将信号离散化为数字形式进行传输。
1.3 编码和解码方式为了保证信息的准确传输，通信系统将信息通过编码方式转换为特定的信号，接收方则通过相应的解码方式将信号转换为原始信息。
二、现代通信原理的基本原理2.1 信号传输原理通信系统中，信息通过信号进行传输。
信号可以是电磁波（如无线通信），也可以是电流（如电话通信）。
信号的传输需要经过调制、放大和传递等环节，以保证信息的传输质量。
2.2 信道和噪声通信中经常面临的一个问题是信噪比，即信号与噪声的比值。
信号的传输过程中会受到各种噪声的干扰，因此通信系统需要采取相应的技术手段来对抗噪声，提高信噪比。
2.3 多路复用技术为了提高通信系统的效率，多路复用技术被广泛应用。
通过将多个信号复用在同一信道上，可以实现多个通信线路的同时传输，从而提高通信系统的带宽利用率。
三、现代通信原理的重要性3.1 促进信息交流和人类社会的发展现代通信原理的发展使得信息可以以更加高效和快速的方式传递，促进了人类社会的发展和进步。
信息交流的畅通无阻，加快了科技进步、经济发展和文化交流的速度。
3.2 提高通信效率和品质通信原理的应用可以大大提高通信效率和品质。
比如，在数字通信中，通过数字编码和解码的方式，可以准确地传输信息，减少了误差和失真的可能性，从而提高了通信质量。
现代通信原理的内容是啥
现代通信原理的内容是啥
现代通信原理的内容包括以下几个方面：
1. 信号与频谱分析：包括信号的表示与描述、信号的频谱分析等，用来分析信号的特性和频率成分。
2. 模拟调制与解调：包括模拟信号的调制和解调技术，如调幅、调频、调相等，用来将模拟信号转换为适合传输的模拟信号。
3. 数字调制与解调：包括数字信号的调制和解调技术，如ASK、FSK、PSK等，用来将数字信号转换为适合传输的数字信号。
4. 传输信道和传输损耗：包括传输媒介（如光纤、电缆、空气等）对信号的传输特性以及传输损耗的分析和计算。
5. 复用与多路复用技术：包括时分复用、频分复用、码分复用等技术，用来提高信道利用率，实现多个用户共享同一条信道。
6. 误码与纠错：包括编码和纠错码技术，用来提高数据传输的可靠性，减小传输过程中的误码率。
7. 信噪比与干扰：包括信号与噪声的关系及对信号传输的影响，还包括干扰的
分类和抑制方法。
8. 数字通信系统设计与实现：包括数字通信系统的设计流程、关键技术等，以及数字通信系统的各种应用和实现。
总之，现代通信原理的内容涵盖了信号处理、调制解调、传输损耗分析、复用技术、编码纠错、干扰抑制等方面，旨在提高通信系统的传输性能和可靠性。
现代通信原理
f x dx 1 ；
x2
（4）若 f x 在 x 处连续，则 f x
dF x 。 dx
正态随机变量
f x
x a 2 1 exp 2 2 2
标准正态随机变量
2019/4/3
f x
x2 1 exp 2 2
b.概率密度函数 f x
F x f ( x)dx
2019/4/3 信息与通信工程系 13
3.2.1随机过程的分布函数和概率密度函数
f x 的性质：
（1） f x 为非负 函数；
（2） （3） x2 x1 时， F ( x2 ) F ( x1 ) x f x dx ；
2019/4/3 信息与通信工程系 5
3.1 随机过程的基本概念 数学上可用随机实验和样本空间的概念定义随机 过程：设进行某一随机实验 E，S {e} 是它的样本空 间。如果对每一个样本 e(e S ) 来说，总可以按某一规 则确定一个时间函数 X (e, t )与之对应，那么，对所有 的样本，就得到一簇时间函数，并称此簇时间函数为 随机过程，其中每个时间函数称为该随机过程的样本 函数。
典型随机过程---接收机噪声
2019/4/3 信息与通信工程系 6
3.1 随机过程的基本概念
典型随机过程---噪声
2019/4/3 信息与通信工程系 7
3.1 随机过程的基本概念 归纳起来，随机过程具有如下特性：
（1）取值的随机性；
X t1 是一个随机变量（在t1时刻观察随机过程的值）
（2）样本的确定性。
2019/4/3
信息与通信工程系
现代通信原理
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2020/11/23
现代通信原理
•例：试求功率信号为周期性信号时的功率谱密度 •解：取截短周期T=NT0
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•周期信号的功率与信号谱 •的关系。
2020/11/23
现代通信原理
•周期信号的功率谱是离散谱。
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2020/11/23
现代通信原理
四.自相关函数
•1. 能量信号
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现代通信原理
3rew
演ห้องสมุดไป่ตู้完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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现代通信原理
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现代通信原理
•2.频域：
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现代通信原理
•2.理想低通滤波器
•理想高通滤波器(High-pass Filter,HPF) •理想带通滤波器(Band-pass Filter,BPF) •理想低通滤波器(Low-pass Filter,LPF)
计者们所追求的目标和面临的挑战。
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现代通信原理
单元学习提纲
• （1）离散信源和连续信源的统计描述； • （2）离散信源的信息量、条件信息量、互信
息量和平均信息量（熵）的定义和物理意义； • （3） 连续信源的平均信息量、平均互信息量
的定义和物理意义； • （4） 信息量的单位——比特，比特率与波特
现代通信原理
•2. 功率谱密度
•功率信号：信号在- ∞＜t ＜+ ∞内存在，
现代通信原理
现代通信原理是指在现代通信系统中，用于传输数据的基本原理。
它包括信号传输、多媒体传输、无线电波传播、数字信号处理以及其他相关的技术。
1. 信号传输：是将一个或多个物理量（如声音、光或电流）转化为一定频率的电子波形来进行数字或者模拟信号的传输。
2. 多媒体传输：是将图片、音频和文本文件进行分割并利用不同协议进行分布式存储和交互式使用。
3. 无线电波传播：是将时间上相关的数字或者话音信号通过无线方式在大气中广泛地扩散出去。
它能够覆盖很大的区域而不必使用对应的导体材料作为中间介质。
4. 数字信号处理：是将一个或者多通道声频/话香/图片/文本/办公文件之间进行格式之间的相互装换而影像函数应由此而生出来。
现代通信原理解析
现代通信原理解析现代通信原理是指在现代通信系统中所采用的通信技术和原理。
它是通过将信号转化为电磁波在空间中传播，利用电磁波的传输特性进行信息交流的一种方式。
现代通信原理的实现涉及多个方面，包括信号处理、调制解调、编码解码、多路复用、传输介质、信道编码等。
首先，现代通信原理中的关键环节是信号处理。
信号处理是指通过数字技术对原始信号进行采样、量化、编码和解码等一系列处理过程。
在现代通信系统中，信号通常以数字信号形式存在，通过对信号的数字化处理，可以增加抗噪性、提高传输效率和减小误码率。
其次，调制解调是现代通信原理中的核心内容之一、调制是将数字信号转换为模拟信号，以便通过电磁波进行传输。
调制技术的选择需要考虑传输介质、带宽利用率、抗噪声能力等因素。
常见的调制方式包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)等。
解调是将接收到的模拟信号转换为数字信号，使之可以进行后续处理。
编码解码是现代通信原理中的另一个重要环节。
编码是将数字信号转换为数字码，以便进行传输和存储。
编码技术可以提高传输效率、增加系统容量和减少误码率。
常见的编码方式有哈夫曼编码、差分编码、香农编码等。
解码是将编码后的数字码还原为原始信号，以便进行进一步的分析和处理。
另外，多路复用是现代通信原理中实现多用户同时通信的重要技术。
多路复用技术可以将多个信号合并为一个信号进行传输，以提高信道利用率。
常见的多路复用技术有频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)和码分多路复用(CDM)等。
传输介质是现代通信原理中的一个重要问题。
传输介质的选择需要考虑信号传输的距离、速率、可靠性等因素。
常见的传输介质有电缆、光纤、无线电波等。
电缆传输速率较低，但信号可靠性较高。
光纤传输速率快且信号传输距离较远，但成本较高。
无线电波传输无需布线，但受限于频谱资源。
最后，信道编码是现代通信原理中的一项重要技术。
信道编码可以增加信号传输过程中的可靠性，减小误码率。
文元美现代通信原理课件1现代通信系统原理绪论
从早期的卫星电视广播到现在的卫星 互联网，卫星通信技术不断升级换代 。
光纤通信技术
光纤通信技术的特点
传输速率高、传输距离远、传输容量大、抗电磁干扰等。
光纤通信技术的发展历程
从单模光纤到多模光纤，再到现在的光子晶体光纤，光纤通信技术 不断升级。
光纤通信技术的应用
广泛应用于互联网、数据中心、云计算等领域，为全球用户提供高 速、稳定的网络服务。
数字移动通信技术的应用
广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等移动终端设备，提供语音、数据、图像等多种 业务。
卫星通信技术
卫星通信技术的特点
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
卫星通信技术的应用
覆盖范围广、不受地形限制、可实现 全球通信等。
广泛应用于电视广播、远程教育、远 程医疗等领域，为全球用户提供高质 量的通信服务。
卫星通信技术的发展历程
通信系统的性能指标
传输速率
单位时间内传输的信息量，单位为比 特/秒（bps）。
误码率
传输过程中出现错误的概率，越低越 好。
频谱效率
单位频带内传输的比特率，越高越好 。
抗干扰能力
系统抵抗外部干扰的能力，越高越好 。
02
信号与信道
信号的分类与特性
01
信号的分类
02
确定信号与随机信号
连续信号与离散信号
03
信号的分类与特性
模拟信号与数字信号 信号的特性
幅度、频率和相位特性
信号的分类与特性
能量和功率特性 信号的频域表示和时域表示
信道的分类与模型
信道的分类
1
有线信道和无线信道
2
恒参信道和随参信道
3
信道的分类与模型
现代通信原理01概述
电视、移动通信、微波接力、警戒雷达
3 GHz -30 GHz
10-1cm
超高频SHF
波导、厘米波
通信卫星、制导雷达、炮瞄雷达
30GHz-300 GHz
10-1mm
极高频EHF
波导、毫米波
近距离高精度雷达、射电天文
105-107 GHz
3*10(-4)-3*10(-6)cm
光波段
差分脉码调制DPCM
电视电话、图像编码
其它方式ADPCM、APC、LPC
中低速数字电话
*
按传输信号的特征
*
模拟通信系统: 传送在时间和幅度特性上都连续变化的消息。
数字通信系统: 传送在时间和幅度特性上都经过离散的消息。
*
按通信方式不同
*
单工通信: 通信双方单向传递信息。
双工通信: 通信双方同时双向传递信息。
4.数字通信系统的优越性
*
(1)抗干扰能力强 数字信号可多次再生，噪声不会累积。 可以自动检错、纠错。 (2)具有良好的灵活性和通用性 (3)便于加密。 例: 待传送数字序列X，密码数字序列Y。 加密后数字序列 Z=X⊕Y ---模2加 解密后 Z⊕Y=X⊕Y⊕Y=X (4)数字通信设备易于大规模集成
每个码元传输所占用的时间TB 为码长,则
3
RB=1/TB (波特,Baud)。
4
若码元为二进制-- RB2,若为M进制—RBM，
5
RB2=RBM·log2M
6
信息传输速率(Rb): 单位时间能够传送的信息量(bits/s)。(比特率)
7
Rb=RBM·log2M 比特/秒
8
RBM=Rb/log2M 波特