2018研究生数字通信第五版中文课件-课程安排
移动通信(第五版)(章坚武)第1章ppt课件
动通信系统（专网）和公共移动通信系统（公网）。专网
的最大功能要求是调度，专网的发展经历了一对一的单机
1.2 移动通信的工作方式
1.3 移动通信系统的组成
1.4 移动通信系统的频段使用
1.5 多址方式
1.6 其他常用技术
1.7 移动通信系统的发展
1.8 第五代移动通信(5G)标准及现状
.
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课件制作：蔡彦
第1章 概述
1.1 移动通信及其特点
移动通信是指移动用户之间或移动用户与固定用户之间进 行的通信。
第1普章通概高述等教育“十二五”国家级规划教材
移 动 通 信 十二一五五
（第五版）
章坚武 编著
物信学院
西安电子科技大学出版社
.
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课件制作：蔡彦
第1章 概述
移动网络技术实验课安排
6个实验 分三组进行，单周第一、二组，双周第三组
请班长安排，用班费复印实验资料
物信学院
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课件制作：蔡彦
物信学院
第1章 概述
③ 需双工器， 体积较大， 价格较贵。 在无中心转信台转发的
情况下， 采用频分双工制的电台需配对使用， 否则通信双方无
法通话。
物信学院
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课件制作：蔡彦
第1章 概述
物信学院
图 1-3 双工通信方式
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课件制作：Байду номын сангаас彦
第1章 概述
1.3 移动通信系统的组成
移动通信系统按其经营方式或用户性质可分为专用移
物信学院
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10
课件制作：蔡彦
第1章 概述
这种工作方式的优点是： ① 设备简单； ② 移动台之间可直 接通话， 不需基站转接； ③ 不按键时发射机不工作， 因此 功耗小。 其缺点是: ① 只适用于组建简单和甚小容量的通信 网； ② 当有两个以上移动台同时发射时就会出现同频干扰； ③ 当附近有邻近频率的电台发射时， 容易造成强干扰， 通 常为了避免干扰, 要求相邻频率的间隔大于4 MHz, 因而频谱 利用率低； ④ 按键发话， 松键受话， 使用者不习惯。
现代数字通信技术.
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。
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4．接收设备
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4．数字卫星通信
早期的时分多址卫星系统就是数字式的。 从体制上看，目前已有单路单载波（SCPC） 的SPADE系统、时分多路频分多址系统、时 分多址数字卫星通信系统。近年来甚小口径终 端（VSAT）数据卫星通信系统取得了很大的 进展和广泛的应用。大量的个人计算机通过卫 星通信连接成卫星数据网，其造价低廉、安装 容易、使用灵活，受到广大用户的欢迎。近年 来，我国已引进VSAT技术，并在许多部门建 立了VSAT通信网。我国卫星通信的发展也将 以数字卫星通信为主。
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5．数字光纤通信
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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。 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。
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。 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。
《数字通信第三章》PPT课件讲课稿
第3章脉冲编码调制
3.1 脉冲编码调制（PCM）的基本概念
用数字通信系统来传输消息信号具有很多优点，但实 际中由信源设备直接产生的原始信号大多数都是模拟信号， 要想实现数字化传输和交换，首先就要将模拟信号数字化。 在发送端数字化的过程是先将模拟信号抽样，使它成为一 系列在时间上离散的抽样值，然后再将这些样值进行量化 使其在取值上也离散，最后再进行二进制编码，形成数字 信号；在接收端进行相反的变换，把接收到的数字信号还 原成模拟信号。将模拟信号的抽样量化值变换成二进制代 码的过程，就称为脉冲编码调制（PCM）。
第3章脉冲编码调制 在实际中，人们利用压扩技术实现非均匀量化，其原理
如图3-7所示。在进行均匀量化之前，先对信号进行压扩处理， 对大信号进行压缩，对小信号进行放大。由于小信号的幅度 得到较大的放大，从而使小信号的信噪比得到较大改善，这 一处理过程通常称为压缩量化，它是由压缩器完成的。在整 个压扩过程中，PAM信号先经过压缩器压缩，再进行均匀量 化，经过编码后送入信道传输。在接收端为将解码后的PAM 信号恢复为原始信号还须进行扩张处理，扩张特性与压缩特 性相反，从图3-7的（b）图中可以看出，压缩和扩张的特性 曲线是相同的，只是输入和输出坐标互换而已。整个过程实 际上是在编码之前先把信号的动态范围压缩，然后在译码之 后再把信号的动态范围扩张。
Sq 10lgN220nlg26n（dB） （3-5） Nq
这表明，每增加一位编码，量化信噪比大约可以增 加6 dB。
第3章脉冲编码调制
均匀量化的量化信噪比与编码的位数有关，编码位数越 高，输出信噪比就越高。为了保证有足够的量化信噪比，在 均匀量化中就必须靠增加量化级数的方法来实现。例如，话 音信号要求在信号动态范围大于40dB的情况下，量化信噪比 不能低于26dB。由式（3-5）可以算出，此时n≥11。也就是 说，每个样值至少需要编11位二进制码。这一方面使设备的 复杂性增加，另一方面又使二进制码的传输速率过高，占用 频带过宽。而在大信号时信噪比又显得过分地大，造成不必 要的浪费。这就使得我们必须找到一种既能满足量化信噪比 及动态范围指标，同时编码的位数要求又比较少的量化系统， 这就是非均匀量化系统。
数字通信第5版
前言很高兴地欢迎Masoud Salehi教授作为《数字通信（第五版）》的合作著者。
这一新版本进行了较大的修订并重新组织了论题，特别是在信道编码和译码方面，同时还增加了一章关于多天线系统的内容。
本书适合作为电子工程系一年级研究生课程的教材，也适合从事数字通信系统设计工程师作为自学课本和参考书。
为了更好地阅读本书，读者应具备基本的微积分、线性系统理论以及概率和随机过程的预备知识等背景知识。
第1章是本书主题的导引，包括回顾与展望、信道特征的描述和信道模型。
第2章是对确定信号和随机信号分析内容的复习，包括带通和低通信号的表示、随机变量尾部概率边界、总和随机变量中心极限定理，以及随机过程。
第3章论述数字调制技术和数字调制信号的功率谱。
第4章重点分析加性高斯白噪声（AWGN）信道的最佳接收机及其差错率性能。
本章还包括格的入门知识和基于格的信号星座图，以及有线和无线通信系统链路预算分析。
第5章专门论述了基于最大似然准则的载波相位估计和定时同步的方法，描述了面向判决和非面向判决的两种方法。
第6章是信息论基础，包括无损信源编码、有损数据压缩、不同信道模型的信道容量以及信道可靠性函数。
第7章论述线性分组码及其特性，包括循环码、BCH码、RS码和级联码。
描述了软判决和硬判决两种译码方法，及其在AWGN信道中的性能评估。
第8章论述基于网格和图形的编码，包括卷积码、Turbo码、低密度校验码、带限信道网格码和基于格的编码，同时也论述了译码算法，包括维特比算法及其在AWGN信道上的性能、Turbo码的迭代译码BCJR算法，以及和积算法。
第9章重点论述带限信道的数字通信。
本章的论题包括带限信道的特征和信号设计，有符号间干扰和AWGN信道的最佳接收机，准最佳均衡方法，亦即，线性均衡、判决反馈均衡和Turbo均衡。
第10章论述自适应信道均衡，描述LMS和递归最小二乘算法及其性能特征，本章还论述盲均衡算法。
第11章论述多信道和多载波调制。
数字通信PPT课件
-2-
Principles of Digital Communications
从理论上讲，语音信号包含大量的冗余，这个速率完全是 可以压缩的，信源编码技术的核心就是研究压缩编码算法， 用尽可能低的传信率获得尽可能好的语音质量。
按照处理方式的不同，信源压缩编码方法有以下几种：
• 概率匹配编码：根据编码对象出现的概率分配不同长 度的代码，以保证总的代码长度最短。
• 预测编码：利用信号之间的相关性，预测未来信号， 对预测的误差(或残差)进行编码。
• 变换编码：利用信号在不同函数空间分布的不同，选 择合适的函数变换将信号从一种信号空间变换到另一 种更有利于压缩编码的信号空间，再进行编码。
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Principles of Digital Communications
0.125
< 50 0.125
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Principles of Digital Communications
5.2 语音信号的波形编码
1. 脉冲编码调制(PCM)
m(t)抽样A/D来自换 msq(t)量化编码
ms(t)
干扰 信道
m^(t)
低通 滤波
m^sq(t) 译码
PCM通信系统模型
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Principles of Digital Communications
• 编解码延时：对语音信号的分帧处理以及复杂的算法实现 会产生比较明显的编解码延时，它与传输延时一起构成了 系统的主要延时。在实时语音系统中，总延时太长会影响 双方的正常交谈。一般要求语音编解码延时低于100ms。
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Principles of Digital Communications
• 算法复杂度：考虑到硬件实现的可能性、复杂度和成本， 一种实用的算法必须在保持一定性能的前提下，尽可能将 其运算复杂度降到最低。
通信原理 第五版 第6章 数字基带传输系统课件
式
Ps ( f ) Pu ( f ) Pv ( f ) fS P(1 P) G1( f ) G2 ( f ) 2
fS [PG1(mfS ) (1 P)G2 (mfS )] 2 ( f mfS )
可得
m
PS ( f ) 4 f S P(1 P) G( f ) 2 f S (2P 1)G(mf S ) 2 ( f mf S ) m
mf S )
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第6章 数字基带传输系统
讨论(分两种情况)：
1 若表示“1”码的波形g2(t) = g(t)为不归零（NRZ）矩形脉
冲，即
g
t
1,
t TS 2
其频谱函数为 0, 其他t
G(
f
)
TS
sin f
f TS TS
TS Sa(
f
TS
)
当 f = mfs 时：若m = 0，G(0) = Ts Sa(0) 0，故频谱Ps(f) 中有直流分量。
+E
-E
特点:具有双极性,不归零码的优点，同时可直
接提取位同步信息.
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5) 差分波形
在差分码中，“1”、“0”分别用电平跳变或不变来表示。 若用电平跳变来表示“1”，则称为传号差分码 ，记作 NRZ(M)。若用电平跳变来表示“0”，则称为空号差分 码，记作NRZ(S)。 1 1 10100 1 00011
Ps(f)中有直流分量。
若m为奇数，
G(mf S )
TS 2
Sa( m
2
)
0
此时有离散谱，因而有定时分量（m=1时）
若m为偶数，
G(mf S )
TS 2
Sa( m
2
)
0
数据通信与计算机网络第五版教学设计
数据通信与计算机网络第五版教学设计本文旨在设计一份数据通信与计算机网络第五版的教学计划。
在本教学计划中，我们将探讨网络通信的基本原理、数据传输和路由、网络协议和安全等方面的知识，以及如何在现实应用中构建网络系统、如何进行网络管理等问题。
教学目标1.掌握网络通信的基础知识，包括数据传输、路由选择、网络协议等方面的内容。
2.了解网络协议的种类和功能，包括TCP/IP、UDP等协议，以及网络的分层结构。
3.理解网络通信的安全机制，掌握网络攻防的基本原理。
4.学会使用网络构建工具和管理网络系统，了解网络管理的基本操作。
5.培养学生的问题解决能力和团队协作能力，提高学生的计算机技术水平和实践能力。
教学内容1. 网络通信的基础知识•网络通信的基本概念和网络拓扑结构•OSI七层协议模型和TCP/IP协议模型•网络通信的基本工具和协议，如ping、traceroute等2. 数据传输和路由•数据传输的基本原理和方法•ICMP和ARP协议的作用•路由选择和路由协议，如RIP、OSPF、BGP等协议3. 网络协议和安全•常见的网络协议，如TCP、UDP、FTP、SMTP等协议•网络层安全和传输层安全，如IPSec、SSL、TLS等安全协议•常见的网络攻击手段，如拒绝服务攻击、中间人攻击等方法4. 网络构建与管理•网络构建工具，如DHCP、DNS、NAT等工具的使用•网络系统的管理和监控，如SNMP、NetFlow等工具的使用•网络性能分析和优化，如带宽管理、网络负载均衡等方法教学方法1.讲授：通过课堂讲授，传授知识点和理论知识。
2.实验：通过实验来巩固学生的实践技能，提高学生的实验能力。
3.讨论：通过小组讨论和互动交流，创造课堂氛围，提升学生的问题解决能力和团队协作能力。
4.导论和任务：以探究性学习为主导，通过给学生一些指导性问题和任务，鼓励学生自主学习和思考。
教学评价1.期末考试：考查学生对课程知识的掌握程度和理解能力。
第6章移动通信(第五版)(章坚武)PPT课件
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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03
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第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统
6.1 引 言
CDMA是码分多址的英文缩写（Code Division Multiple Access），它是在扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成 熟的无线通信技术。CDMA技术的原理是基于扩频技术， 即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远 大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的 带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全 相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带 信号转换成原信息数据的窄带信号，即解扩，以实现信息 通信。
图6-3 CDMA前向信道结构
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第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统 图6-4 速率1和速率2前向业务信道的产生 20
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统
1. 语音编码
CDMA声码器是可变速率声码器，可工作于全速率，1/2， 1/4和1/8速率。 通常对应于速率1和速率2分别有两种声码器： 工作于9.6 kb/s数据流的8 kb/s声码器和工作于14.4 kb/s数据流 的13.3 kb/s声码器。 速率1包含四种速率：9600，4800，2400 和1200 b/s。速率2包含四种速率：14400，7200，3600和1800 b/s。 当速率2是可选时，移动台不得不支持速率1。信道结构 对于速率1和速率2是不同的。两种声码器都能进行语音性能 检测和减少在系统中受到的干扰。
移动台与模拟或TDMA移动台相比可在更大范围内工作。
CDMA系统引入了功率控制，一个很大的好处是降低了平均发
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课程安排
课程介绍
• 该课程是一门信息与通信工程专业硕士研究生的学位必 修课。课程的内容包括通信的基本概念、数字通信系统 中常用的调制与解调技术、信源编码与信道编码技术、 多路信号复用与多址技术以及最佳接收问题和同步技术 等。涉及传统通信系统、互联网通信系统、以及无线移 动网络、移动自组织网络、无线通信系统的体系结构、 基本原理与方法，课程主要通过对上述通信系统所采用 的原理、技术方案的专题分析与讨论来组织教学过程。
教材
• 《Digital Communications》, Fifth Edition, John G. Proakis and M作者：（美）普罗科斯，出版：电 子工业出版社
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课程安排
• 课程讲解与回顾16课时（8次课）：5月8日-5月 31日 • 通信技术专题2课时（1次课）：6月5日 • 学术报告12课时（6次课）：6月7日-6月26日， 每次6-7名同学（按选课名单顺序），每人12-15 分钟 • 期末考试或考核2课时