现代通信原理课件第一章-清华大学出版社-钱亚生曹志刚.ppt
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- 现代 通信 原理 课件 第一章 清华大学出版社 钱亚生 曹志刚
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1、绪 论第第1章章2 教学内容教学内容 现代通信原理将以通信系统为现代通信原理将以通信系统为背景,主要讲述通信系统和通信技术的背景,主要讲述通信系统和通信技术的基本原理。内容包括:通信系统基本概基本原理。内容包括:通信系统基本概念、信息论初步、模拟信号调制技术、念、信息论初步、模拟信号调制技术、语音编码、多路复用、数字信号的基带语音编码、多路复用、数字信号的基带传输和频带传输、差错控制编码及多址传输和频带传输、差错控制编码及多址传输原理传输原理。重点以数字通信为主,以上内容作为信息类重点以数字通信为主,以上内容作为信息类学生必须掌握的知识,以作为进一步深入该学生必须掌握的知识,以作为进一步深入该
2、领域学生的先修知识。领域学生的先修知识。3 与前后课程的关系与前后课程的关系 信号与系统信号与系统 复变函数复变函数 通信电路通信电路 前期课程包括:前期课程包括:后期课程包括:后期课程包括:现代通信技术现代通信技术 (微波、卫星、光纤通信微波、卫星、光纤通信) 计算机通信网计算机通信网 现代交换技术现代交换技术 4教学参考书教学参考书曹志刚 钱亚生,现代通信原理 清华大学出版社参考书参考书张辉 曹丽娜,现代通信原理与技术 西安电子科技大学出版社樊昌信通信原理教程国防工业出版社教材教材5 内内 容容 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 61.1 现代通信与信息社会现代通信与信息社会通信:通
3、信:communication,信息交流信息交流 Telecommunication,电信号的处理和传电信号的处理和传输输信息社会,信息网,通信网信息社会,信息网,通信网信息语言文字图像人力马力电话、广播邮政电报Email烽火台电视多媒体信息社会71.2 通信系统的组成通信系统的组成通信系统:通信系统:通信中所需要的一切技术设备和传输媒通信中所需要的一切技术设备和传输媒质构成的总体。质构成的总体。 信信信信息息息息源源源源 发发发发送送送送设设设设备备备备 信信信信道道道道 接接接接收收收收设设设设备备备备 噪噪噪噪声声声声源源源源 发送端发送端 接接接接收收收收端端端端 收收收收信信信信者者
4、者者 消息的产生地,作消息的产生地,作用为把各种消息转用为把各种消息转换成原始电信号,换成原始电信号,可以是模拟信号也可以是模拟信号也可以是数字信号。可以是数字信号。如:摄象机、光如:摄象机、光驱、。驱、。将信源和信道匹配起来。将信源和信道匹配起来。变换方式多样,在需要变换方式多样,在需要频谱搬移的场合,调制频谱搬移的场合,调制是最常见的变换方式。是最常见的变换方式。如广播电台、如广播电台、传输信号的物理媒传输信号的物理媒质。包括无线信道:质。包括无线信道:和有线信道。和有线信道。通信系统中各种设通信系统中各种设备以及信道中所固备以及信道中所固有的,分为内部噪有的,分为内部噪声和外部噪声。将声
5、和外部噪声。将噪声源看成各处噪噪声源看成各处噪声集中加入到信道声集中加入到信道的。的。完成发送设备的反转完成发送设备的反转换,进行解调、译码、换,进行解调、译码、解码等。如收音机、解码等。如收音机、电视机。电视机。传输信息的归宿点,传输信息的归宿点,作用为将复原的原作用为将复原的原始信号转换成相应始信号转换成相应的消息。如喇叭、的消息。如喇叭、显示器。显示器。通信系统的一般模型通信系统的一般模型8基站BTS移动交换机MSC基站控制器BSC数据库VLR/HLR网络管理公共电话网PSTN基站控制器BSC基站BTS基站BTS基站BTS手持机HSMS移动台MS移动台以蜂窝移动通信系统为例以蜂窝移动通信
6、系统为例91.3 通信系统的分类通信系统的分类接入网核心网有线接入无线接入卫星接入高空平台蜂窝接入微波接入FWA, WLLWLANPAN通信网光纤接入PON,APONFTTB/C/H/R混合光纤同轴网Cable ModemDSL (ADSL,HDSL)101.3.1 按调制方式分类按调制方式分类 将未经调制的信号直接传未经调制的信号直接传送送,如音频市内电话。 对各种信号调制后传输各种信号调制后传输的总称,常见的调制方式见 表 1 1。基带传输基带传输:频带传输频带传输:11表表 1- 1常见的调制方式常见的调制方式 调调 制制 方方 式式 用途用途 连连续续波波调调制制线性调制线性调制常规双
7、边带调制常规双边带调制广播广播 抑制载波双边带抑制载波双边带调幅调幅 立体声广播立体声广播 单边带调幅单边带调幅SSB 载波通信、无线电台、载波通信、无线电台、数传数传 残留边带调幅残留边带调幅VSB 电视广播、电视广播、 数传、数传、 传真传真 非线性调非线性调制制频率调制频率调制FM 微波中继、卫星通信、微波中继、卫星通信、广播广播 相位调制相位调制PM 中间调制方式中间调制方式 数字调制数字调制幅度键控幅度键控ASK 数据传输数据传输 相位键控相位键控数据传输数据传输 12 调调 制制 方方 式式 用途用途 脉脉冲冲数数字字调调制制数字调制数字调制相位键控相位键控PSK、 DPSK、 Q
8、PSK等等 数据传输、数据传输、 数字微波、数字微波、 空间通信空间通信 其他高效数字调制其他高效数字调制QAM、 MSK等等 数字微波、数字微波、 空间通信空间通信 脉冲模拟脉冲模拟调制调制脉幅调制脉幅调制PAM 中间调制方式、中间调制方式、 遥测遥测 脉宽调制脉宽调制PDM(PWM) 中间调制方式中间调制方式 脉位调制脉位调制PPM 遥测、遥测、 光纤传输光纤传输 脉冲数字脉冲数字调制调制脉码调制脉码调制PCM 市话、市话、 卫星、卫星、 空间通空间通信信 增量调制增量调制DM 军用、军用、 民用电话民用电话 差分脉码调制差分脉码调制DPCM 电视电话、电视电话、 图像编码图像编码 其他语
9、言编码方式其他语言编码方式ADPCM、 APC、 LPC 中低速数字电话中低速数字电话 续表(续表(2)13 按照信道中所传输的是按照信道中所传输的是模拟信号模拟信号还是还是数字信号数字信号, 相应地把相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。 数字通信的主要特点:数字通信的主要特点: 抗干扰能力强。 远距离传输可消除噪声积累。 采用信道编码技术可控制差错。降低误码率,提高传输的可靠性。 易于用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储,从而形成智能网。 易于集成化,从而使通信设备微型化。 易于加密处理,且保密强度高。1.3.2 1.3.2 按信
10、号特征分类按信号特征分类14 数字通信的缺点数字通信的缺点占据系统频带宽,因此数字通信的频带占据系统频带宽,因此数字通信的频带利用率不高。利用率不高。 对同步要求高,因而系统设备比较复杂。对同步要求高,因而系统设备比较复杂。 不过,随着光纤等的采用和超大规模集不过,随着光纤等的采用和超大规模集成电路的发展,数字通信的这些缺点已成电路的发展,数字通信的这些缺点已经弱化。数字通信将占主导地经弱化。数字通信将占主导地位。位。151.3.31.3.3按传输媒质分类按传输媒质分类按传输媒质分,通信系统可分为有线有线通信系统通信系统和和无线通信系统无线通信系统两大类。有线通信有线通信:是用导线(如架空明线
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