通信原理第7版第1章完整(樊昌信版)ppt课件
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通信原理(第七版)樊昌信学习辅导与考研指导
通信原理是一门涉及到通信系统的基础理论和技术的学科，它是现代通信科技的基础。
通信原理（第七版）樊昌信学习辅导与考研指导是一本通信原理方面的教材，它包含了通信原理的基本概念、基本理论、基本方法和基本技术等方面的内容。
本书主要分为十个章节，分别是通信系统的基本概念、信号与系统、模拟调制与解调、数字调制与解调、通信信道、信道编码、数字传输系统、数字通信系统、多址通信系统以及通信网络。
每个章节都包含了相应的基本概念、基本理论、基本方法和基本技术等内容，并且配有大量的例题和习题，方便读者巩固所学知识。
本书的特点在于，它不仅是一本教材，还是
一本学习辅导和考研指导的书籍。
在每个章
节的结尾，都附有一些考研试题和解析，帮
助读者更好地应对考试。
此外，本书还配有
一些习题解答和思考题，方便读者进行自我
测试和思考。
总的来说，通信原理（第七版）樊昌信学习
辅导与考研指导是一本非常好的通信原理教材，它不仅详细地介绍了通信原理的基本概念、基本理论、基本方法和基本技术等内容，还为读者提供了学习辅导和考研指导的帮助，是一本非常值得推荐的书籍。
樊昌信通信原理第7章 数字调制(7版)
1
式中，n1c(t) 和 n2c(t) 均为低通型高斯噪声，( 0，
n
2
)
判决 规则
x1 > x2 时，判为“1” x1 x2 时，判为“0”
x1 (t )
定时 脉冲 抽样 判决器 输出
Pe
发 “1” 错判为“0”的概率为
x2 ( t )
P(0 /1) P( x1 x2 ) P( x1 - x2 0)
带通 滤波器
1
相乘器
低通 滤波器 定时 脉冲 低通 滤波器
x1 (t )
抽样 判决器 输出
发送端
信道
yi ( t )
带通 滤波器
y1 (t )
2 cos 1t
相乘器
sT (t ) ni (t )
Pe
2
x2 ( t )
y2 (t )
2 cos 2t
发“1”时：
y1 (t ) a cos 1t n1 (t )
b0 =b / n 归一化门限值 发“0”错判为“1”的概率为
P (1 / 0) P (V b) f 0 (V )dV
b
b
2 2 V V 2 / 2 n2 b2 / 2 n b0 /2 e dV e e n2
系统的总误码率为
Pe P (1) P (0 / 1) P (0) P (1 / 0)
K
a = kA
发“1”时 发“0”时
ni (t )
a cos c t ni (t ) yi (t ) ni (t ) 0
a cos c t n(t ) y (t ) n(t ) 0
发“1”时 发“0”时
通信原理樊昌信课件(优选.)
数字带通传输系统：通常把包括调制和解调过程的数字 传输系统。
2
第7章数字带通传输系统
z 概述
数字调制技术有两种方法：
利用模拟调制的方法去实现数字式调制,即把数字基 带信号当做模拟信号的特殊情况处理；
利用数字信号的离散取值特点,通过开关键控载波， 实现数字调制, 通常称为键控法。
基本键控方式：振幅键控、频移键控、相移键控
式中，ϕnϕ表n 示= 第π0n，,个发发 符送号送“ 的“01绝” ”对时 时相位：
因此，上e2式PSK可(t)以=改−写AA为ccoossωωcctt,,
概率为 P 概率为1 − P
4
第7章数字带通传输系统
由于两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK信号可以表述 为一个双极性全占空矩形脉冲序列与) P2PSK f
" − fc
"
fc − fs
fc
fc + fs
f
从以上分析可见，二进制相移键控信号的频谱特性与2ASK 的十分相似，带宽也是基带信号带宽的两倍。区别仅在
于当P=1/2时，其谱中无离散谱（即载波分量），此时 2PSK信号实际上相当于抑制载波的双边带信号。因此， 它可以看作是双极性基带信号作用下的调幅信号。
式中
e2PSK (t) = s(t )cosωct
∑ s(t) = an g(t − nTs )
n
这里，g(t)是脉宽为Ts的单个矩形脉冲，而an的统计特性为
an =
1, − 1,
概率为 P 概率为1 − P
5
第7章数字带通传输系统
即发送二进制符号“0”时（an取+1），e2PSK(t)取0相位； 发送二进制符号“1”时（ an取 -1）， e2PSK(t)取π相位。 这种以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信 号的调制方式，称为二进制绝对相移方式。 典型波形
2
第7章数字带通传输系统
z 概述
数字调制技术有两种方法：
利用模拟调制的方法去实现数字式调制,即把数字基 带信号当做模拟信号的特殊情况处理；
利用数字信号的离散取值特点,通过开关键控载波， 实现数字调制, 通常称为键控法。
基本键控方式：振幅键控、频移键控、相移键控
式中，ϕnϕ表n 示= 第π0n，,个发发 符送号送“ 的“01绝” ”对时 时相位：
因此，上e2式PSK可(t)以=改−写AA为ccoossωωcctt,,
概率为 P 概率为1 − P
4
第7章数字带通传输系统
由于两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK信号可以表述 为一个双极性全占空矩形脉冲序列与) P2PSK f
" − fc
"
fc − fs
fc
fc + fs
f
从以上分析可见，二进制相移键控信号的频谱特性与2ASK 的十分相似，带宽也是基带信号带宽的两倍。区别仅在
于当P=1/2时，其谱中无离散谱（即载波分量），此时 2PSK信号实际上相当于抑制载波的双边带信号。因此， 它可以看作是双极性基带信号作用下的调幅信号。
式中
e2PSK (t) = s(t )cosωct
∑ s(t) = an g(t − nTs )
n
这里，g(t)是脉宽为Ts的单个矩形脉冲，而an的统计特性为
an =
1, − 1,
概率为 P 概率为1 − P
5
第7章数字带通传输系统
即发送二进制符号“0”时（an取+1），e2PSK(t)取0相位； 发送二进制符号“1”时（ an取 -1）， e2PSK(t)取π相位。 这种以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信 号的调制方式，称为二进制绝对相移方式。 典型波形
通信原理第7章(樊昌信第七版)PPT课件
B 方式
225° 315° 45° 135°
矢量图
10
11
01
A方式
00 参考相位
01 a(0)
00
B方式
第15页/共46页
b(1) 11 a(1)
10 b(0)
双比特码元 ab
a 0（−1） 1（+1） 1（+1） 0（−1）
b 0（−1） 0（−1） 1（+1） 1（+1）
波形
10
11
00
输入 滤波器
sin ct
x
载波 恢复
低通 x1(t) 抽样
滤波器
判决
位定时
低通
抽样
滤波器 x2 (t) 判决
a
并/串 变换 输出
b
存在问题：存在900的相位模糊（0, 90, 180, 270）
解决方案：采用四相相对相位调制，即QDPSK。
第19页/共46页
QPSK 特点：
01
相位跳变：0°,± 90°,± 180°
MFSK信号占用较宽的频带，信道频带利用率不高。
B
fM
f1
2 TB
MFSK一般用于 调制速率(1/TB) 不高的衰落信道 传输场合。
第11页/共46页
§7.4.3 多进制相移键控 （MPSK） 1 基本概念
利用载波的M种不同相位表示数字信息。 信号矢量图（星座图）：
第12页/共46页
随着M的增加，多相制信号可以在相同的带宽中传输 更多比特的信息，从而提高频带利用率。
Pe
M 1 er/2 2
Pe
rb r / log2 M
——每比特的信噪功率比
第40页/共46页
通信原理课件第一章
1.3 通信系统分类与通信方式 1.4 信息其度量 1.5 通信系统主要性能指标
10
1.1 通信的基本概念
通信的目的 ——传递消息中所包含的信息 消息 ——物质或精神状态的一种反映（形式） 信息 ——消息中包含的有效内容（本质） 通信方式和手段
手势
语言 电报 旌旗 遥控遥测 消息树 电话
其中：f x 为连续消息出现的概率密度
42
1.5 通信系统主要性能指标
通信系统的主要性能指标
信息传输角度
矛盾 统一
有效性：频带宽度和时间间隔，速度问题
可靠性：准确程度，质量问题
模拟通信系统度量标准
有效性： 有效传输频带
可靠性： 接收端最终输出信噪比
43
1.5 通信系统主要性能指标
在数据通信中，按照数字信号码元排列方法
分类
•
串行传输 将数字信号码元序列以串行方式一个码元接 一个码元地在一条信道上传输。
0 1 1 0 0 1 0 0 并行/串行 转换器
8比特依次发送
COM RS232
发 送 方
01100100
0 1 1 0 0 1 0 0 串行/并行 转换器
接 收 方
优点：节省线路 铺设费用 缺点：速度慢， 需要外加码组或 字符同步措施
通
信
原
理
主讲： 刘晨晨
1
本课程的地位
《通信原理》是一门专业基础理论课。主 要学习现代通信的基本理论，是学习通信 系统和技术的必备基础和先行课程。 核心内容
以现代通信系统为背 景，介绍通信系统的 工作原理。
通信系统的组成
通信系统的工作原理 通信系统的性能指标
10
1.1 通信的基本概念
通信的目的 ——传递消息中所包含的信息 消息 ——物质或精神状态的一种反映（形式） 信息 ——消息中包含的有效内容（本质） 通信方式和手段
手势
语言 电报 旌旗 遥控遥测 消息树 电话
其中：f x 为连续消息出现的概率密度
42
1.5 通信系统主要性能指标
通信系统的主要性能指标
信息传输角度
矛盾 统一
有效性：频带宽度和时间间隔，速度问题
可靠性：准确程度，质量问题
模拟通信系统度量标准
有效性： 有效传输频带
可靠性： 接收端最终输出信噪比
43
1.5 通信系统主要性能指标
在数据通信中，按照数字信号码元排列方法
分类
•
串行传输 将数字信号码元序列以串行方式一个码元接 一个码元地在一条信道上传输。
0 1 1 0 0 1 0 0 并行/串行 转换器
8比特依次发送
COM RS232
发 送 方
01100100
0 1 1 0 0 1 0 0 串行/并行 转换器
接 收 方
优点：节省线路 铺设费用 缺点：速度慢， 需要外加码组或 字符同步措施
通
信
原
理
主讲： 刘晨晨
1
本课程的地位
《通信原理》是一门专业基础理论课。主 要学习现代通信的基本理论，是学习通信 系统和技术的必备基础和先行课程。 核心内容
以现代通信系统为背 景，介绍通信系统的 工作原理。
通信系统的组成
通信系统的工作原理 通信系统的性能指标
《通信原理》培训PPT课件第一章
数字通信的主要特点
优点: 1、抗干扰能力强，尤其是数字信号通过中继再生后可 消除噪声积累; 2、数字信号通过差错控制编码，可提高通信的可靠性; 3、数字信号易于加密处理，所以数字通信保密性强； 4、在数字通信中，可以综合传输各种模拟和数字输入 消息，包括语音、文字、图像、信令等；并且便于 存储和处理； 5、数字信号可以通过信源编码进行压缩，以减小冗余 度，提高信道利用率; 6、信噪比随带宽增大按指数规律明显提高； 7、通信设备设计制造更容易，体积更小、重量更轻。
1970-80年
1980年 1990年 1995年
大规模集成电路、商用卫星通信、程控数字交换机、 光纤通信系统、微处理机等迅速发展
实现超大规模集成电路； 综合业务数字网崛起 移动通信系统迅速发展 internet及WWW浏览广泛流行
2000年—— 进入基于微处理器的数字信号处理、数字调谐接收 机、高速个人计算机、扩频通信、数字卫星系统、数字电视、个 人通信系统（PCS）时代
发明真空管
调幅无线电广播 超外差接收机问世 第一台全电子式电视机问世，并于1936年在 英国BBC电台正式投入商用电视广播。 调频无线电广播开播
1937年
发明PCM数字语音传输技术，并用于二次大战的语 音加密通信，构成24路系统。 1940-45年 二次大战刺激了雷达和微波通信系统的发展 1948年 1950年 1956年 发明晶体管； 香农提出了信息论，通信统计理论开始建立 时分多路通信应用于电话 敷设了越洋电缆
1957年
1958年 1958年 1962年
苏联发射了第一颗人造卫星，并传送21天遥测信号
美国发射了第一颗通信卫星，持续6个月遥测信号 开发出第一个集成电路（IC），集成度日益提高。 贝尔实验室研制的第一颗同步通信卫星开始转播 电视节目；1965年第一颗商用通信卫星投入使用。
通信原理 樊昌信第七版
t 0
；说明此信号类型。
else
[解析] 计算x(t)的总能量
E x(t)2dt t2dtt3
0
3
0
计算x(t)的平均功率
P lim 1T /2 t2 d tlim 1(T /2 )3 lim T 2
T T 0
T T 3 T 2 4
该x(t)的能量和平均功率皆为，因此此信号既非能量信号 也非功率信号。
n
能量和功 率计算的
c S1/T0
T0/2 f2 t
T0/2
dt
2
n
第二种方 法：通过 频域函数。
25
帕什瓦尔定理的证明
证明：
ft2 d t ft 1 /2 F ej td d t
e 1/2 F ft j td d t
1/2 FF*d
1/2 F2d
a
n
bn 2
,
cn
a0 2
,
an
2
jb n
,
n0 n0
n0
将时域周期型号转换为频域的频谱信号 21
非周期信号的傅立叶变换
F() f(t)ejtdt
f(t)21
F()ejtd
幅度频谱：F() F()F()ej()
相位频谱：()
22
功率信号的频谱
周期性信号（功率信号）可以用指数 形式的傅里叶级数展开
随机信号（不确知信号），其在定义域内的任意 时刻都没有确定的函数值。例如，通信系统中的 接收信号、热噪声等。
3
确知信号的类型
一、确知信号的定义
在任何时间都确定和可预知的信号，可用数学公式表达
二、确知信号的分类
1、按周期性：周期信号 eg:正弦信号、周期脉冲串 非周期信号eg:冲激信号、指数函数、语音信号、Sa(x)函数
通信原理课件-第1章-绪论
通信系统的组成
通信：就是信息传输或消息传输，是从一地 向另一地传递和交换信息。 几个基本概念
通信系统的一般模型 模拟通信系统模型和数字通信系统模型
返回
消息： 信息： 电通信： 信号：
信息的物理表现形式。如语言、文字、 数 据或图像等。
消息的内涵，即信息是消息中所包含的人 们原来不知而待知的内容。
模拟通信系统模型和数字通信系统模型
1.模拟通信系统模型 模拟通信系统：是利用模拟信号来传递信息的 通信系统。
模 拟 信 息 源 调 制 器 信 道 解 调 器 受 信 者 噪 声 源
继续
f (t)
O f (n T )
(a ) PAM 信 号
O
(b )
模拟信号波形 (a) 连续信号； (b) 抽样信号
研究目的：是利用尽可能小的通信资源，获 得尽可能高的通信质量。
第1章 绪论
研究方法： 在系统级模块级层次上将实际通信系统抽象成数学模
型，采用数学分析和计算机模拟的方法对其进行研 究，得到系统性能与系统参数之间的定量关系。 在给定系统参数的情况下，估算系统的性能（系统分 析）。 在给定系统性能要求的情况下，设计和优化系统的参 数（系统设计）。 在系统的数学模型比较复杂时，可以采用计算机模拟 仿真（如：用MATLAB软件仿真）的方法获得这些参 数之间的关系，达到优化通信系统的目的。
频带利用率η 比较不同通信系统的有效性时， 单看它们的传输速率是不够的，还应看在这样的传输
速率下所占的信道的频带宽度。所以，真正衡量数字
通信系统传输效率的应当是单位频带内的码元传输速
率，即
RB (B/Hz)
B
(1.4 - 5)
数字信号的传输带宽B取决于码元速率RB，而码 元速率和信息速率Rb有着确定的关系。为了比较不同 系统的传输效率， 又可定义频带利用率为
《樊昌信 通信原理 第7版 笔记和课后习题 含考研真题 详解》读书笔记思维导图
11.1 复习笔记
11.3 名校考研 真题详解
第12章 正交编码与伪随机序 列
12.2 课后习题 详解
12.1 复习笔记
12.3 名校考研 真题详解
第13章 同步原理
13.2 课后习题 详解
13.1 复习笔记
13.3 名校考研 真题详解
感谢观看
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书
笔
记
《樊昌信 通信原理 第 7版 笔记和课后习题 含
考研真题 详解》
最新版读书笔记，下载可以直接修改
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本书关键字分析思维导图
原理
版
笔记
通信
樊昌信
考生
教材
真题
复习
名校 电子书
编码
习题
内容
系统
知识
考研
精华
答案
01 第1章 绪 论
目录
02 第2章 确知信号
03 第3章 随机过程
04 第4章 信 道
4.3 名校考研真 题详解
第5章 模拟调制系统
5.2 课后习题详 解
5.1 复习笔记
5.3 名校考研真 题详解
第6章 数字基带传输系统
6.2 课后习题详 解
6.1 复习笔记
6.3 名校考研真 题详解
第7章 数字带通传输系统
7.2 课后习题详 解
7.1 复习笔记
7.3 名校考研真 题详解
第8章 新型数字带通调制技术
8.2 课后习题详 解
8.1 复习笔记
8.3 名校考研真 题详解
第9章 数字信号的最佳接收
9.2 课后习题详 解
9.1 复习笔记9.3 名 Nhomakorabea考研真 题详解
第10章 信源编码
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西安电子科技大学 通信工程学院
.
课件制作：曹丽娜
① 模拟信号 和 数字信号:
西安电子科技大学 通信工程学院
.
课件制作：曹丽娜
② 消息 ~ 电信号的转换:
传感器
t
➢ 话筒（声音传感器）把声音转变成音频信号； ➢ 数字终端把符号转变成数字信号； ➢ 摄像机把图像转变成视频信号； ➢ 热敏电阻（温度传感器）把温度转变成电信号。
信源
channel
能传输信号的 各种物理媒介
发送设备 信道 接收设备
信宿
source
消息 → 电信号
如 电话机的话筒
把声音→音频信号
噪声
noise
transmitter
原始电信号→适合在信道中传输
的信号。如 编码、调制
destination
电信号 → 消息
如电话机的听筒
把音频信号→声音
receiver
卞静
西安电子科技大学 通信工程学院
.
课件制作：曹丽娜
第1章
绪论
西安电子科技大学 通信工程学院
通信原理（第7版）
樊昌信 曹丽娜 编著
.
课件制作：曹丽娜
本章内容:
基本概念
模型/分类/通信方式
信息度量
信息量/信源熵
性能指标
有效性/可靠性
西安电子科技大学 通信工程学院
.
第1章 绪 论
课件制作：曹丽娜
§1.1
引言
信息具有以下特性：
存在 压缩
扩充
存储 传输
共享
相对
时效
度量
在当今信息社会中，信息是最宝贵的资源之一。
西安电子科技大学 通信工程学院
.
课件制作：曹丽娜
？
如何度量消息中所含的信息量 ?
原则：
度量方法与消息的种类无关。 与消息的重要程度无关。
举例： “美国世贸大楼被炸（9.11事件）”（时效性）
通信的基本概念
西安电子科技大学 通信工程学院
.
课件制作：曹丽娜
1.1.1 通信的发展
个人化 移动化 综合化
宽带化
高速化 智能化 数字化
击鼓
烽火
鸣金 。。。
电报
电话 电视 因特网 。。。
西安电子科技大学 通信工程学院
.
课件制作：曹丽娜
1.1.2 消息 信息 信号
发射天线将AM信号感应成 可以辐射到大气中的电磁波 （无线电波）
其功能与发送设备相反。
如 译码、解调
西安电子科技大学 通信工程学院
课件制作：曹丽娜
1.2.2 模拟
信宿
噪声
两对重要变换：
模拟消息 原始电信号（基带） 基带信号 已 调 信号（带通）
西安电子科技大学 通信工程学院
.
课件制作：曹丽娜
1.2.3 数字通信系统模型
“明天下雨” 可见：
根据概率论知识：事件的不确定性
可用事件出现的概率来描述。
➢ 消息中所含信息量和不可预测性或不确定性有关。
➢ 消息所表达的事件越不可能发生，信息量就越大。
西安电子科技大学 通信工程学院
.
课件制作：曹丽娜
？
如何度量消息中所含的信息量 ?
原则：信息量 I 可用概率 P 来度量：
度量方法与消息的种类无关。
西安电子科技大学 通信工程学院
.
课件制作：曹丽娜
基于以上对 消息 、信息 和 信号 的理解： 通信
通信系统
西安电子科技大学 通信工程学院
.
课件制作：曹丽娜
§1.2
通信系统模型
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.
课件制作：曹丽娜
1.2.1 通信系统一般模型
西安电子科技大学 通信工程学院
课件制作：曹丽娜
：消息的电表示 形式/传输载体。
➢连续消息： 语音、温度、图像 ➢离散消息： 数据、文字、符号
➢模拟信号： 信号参量取值连续
➢数字信号： 信号参量取值离散
信息
：消息中蕴含的有效内容。
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.
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三者关系
内涵
信息
消息
传输 载体
表现形式
信号
模拟信号 数字信号
Q&A
.
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本章内容:
基本概念
模型/分类/通信方式
信息度量
信息量/信源熵
性能指标
有效性/可靠性
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.
第1章 绪 论
课件制作：曹丽娜
§1.4
信息及其度量
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.
课件制作：曹丽娜
信息是消息的内涵； 通信的目的在于传输消息中所包含的信息； 消息中不确定的内容才构成信息； 信息量就是对这种不确定性的定量描述。
缺点 可能需要较大的传输带宽；
对同步要求高。
西安电子科技大学 通信工程学院
.
课件制作：曹丽娜
§1.3
通信系统分类
与
通信方式
西安电子科技大学 通信工程学院
.
课件制作：曹丽娜
1.3.1 通信系统分类
详见表3-1
按复用方式划分：频分、时分、码分复用。 同一个通信系统可以分属于不同分类。
☺ AM广播系统——中短波通信、模拟通信、 带通传输系统（调制系统）。
与消息的重I 要=程f [度P无(x关)] 。
举例： “美国世贸大楼被炸（9.11事件）”（时效性）
“明天下雨” 可见：
根据概率论知识：事件的不确定性
信 源
信 源 编
码
加 密
信 道 编
码
数 字 调
制
信道
数 字 解 调
信 道 译
码
解 密
信 源 译
码
信 宿
噪声源
信源编码： 模/数转换 提高有效性
信道编码： 增强抗干扰能力
西安电子科技大学 通信工程学院
.
课件制作：曹丽娜
1.2.4 数字通信的特点
优点
抗干扰能力强，且噪声不积累； 传输差错可控； 便于处理、变换、存储； 便于将来自不同信源的信号综合传输； 易于集成；易于加密。
0
发
1 1
接
送0
收
1
方1
方
0
0
串行传输：
西安电子科技大学 通信工程学院
课件制作：曹丽娜
串行传输： 数字码元序列按时间顺序一个接一个地在 一条信道中传输。
0
0
1
1
发 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 101010 1 接
送0
0收
0
0
方1
1方
0
0
0
0
并行/串行 转换器
串行/并行 转换器
西安电子科技大学 通信工程学院
声音
音频信号
接收天线将电磁波转换为
AM信号（含有噪声）
将音频信号放大、调制， 产生 AM信号，并耦合到 发射天线
将AM信号解调还原为音频 信号，再经音频功放后，驱 动扬声器，还原为声音。
西安电子科技大学 通信工程学院
调幅（AM）无线广播系统
课件制作：曹丽娜
消息
：通信系统传输 的对象。形式多种:
信号
西安电子科技大学 通信工程学院
.
课件制作：曹丽娜
1.3.2 通信方式
按传输方向和时间分： 单工通信： （单向） 半双工通信： （双向、不同时）
全双工通信： （双向、同时）
西安电子科技大学 通信工程学院
课件制作：曹丽娜
按数字码元传输时序分：
并行传输：在并行信道上同时传输 n 个比特信息。