現(xiàn)代通信原理512章總結(jié)

2023-10-27現(xiàn)代通信原理512章總結(jié)contents目錄現(xiàn)代通信原理概述信號與噪聲模擬通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信協(xié)議與技術(shù)現(xiàn)代通信系統(tǒng)的仿真與實現(xiàn)現(xiàn)代通信原理概述01發(fā)送端負責將信息轉(zhuǎn)換為電信號并通過信道傳輸。接收端負責從信道接收信號并將其還原為原始信息。信道傳輸電信號的物理媒介。通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成通信系統(tǒng)的分類利用導線或光纖等有形介質(zhì)傳輸信號。有線通信無線通信模擬通信數(shù)字通信利用電磁波傳輸信號，無需物理連接。傳輸連續(xù)的模擬信號，如語音、視頻等。傳輸離散的數(shù)字信號，如數(shù)據(jù)、計算機信息等。單位時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘?，通常以比?秒或字節(jié)/秒為單位。傳輸速率通信信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，通常以兆赫茲（MHz）為單位。帶寬傳輸過程中出現(xiàn)錯誤的比特數(shù)與總比特數(shù)的比例。誤碼率通信系統(tǒng)中信號功率與噪聲功率的比值，影響接收端的誤碼率。信噪比通信系統(tǒng)的性能指標信號與噪聲02信號的特性信號的幅度、頻率和相位是描述信號的重要參數(shù)。在實際通信系統(tǒng)中，信號可能會經(jīng)歷調(diào)制、解調(diào)、濾波等操作，以實現(xiàn)信息的傳輸。信號的分類根據(jù)其形式和特性，信號可以分為確知信號和隨機信號、連續(xù)信號和離散信號、周期信號和非周期信號等。信號的特性與分類噪聲的特性噪聲通常是指在傳輸過程中對信號產(chǎn)生干擾、降低通信質(zhì)量的各種因素，如電磁干擾、白噪聲等。噪聲的分類噪聲可以根據(jù)其來源和特性分為外部噪聲和內(nèi)部噪聲、固定噪聲和可變噪聲等。噪聲的特性與分類線性變換是指對信號或噪聲進行加、減、乘、除等基本運算，以實現(xiàn)信號的處理和傳輸。線性變換的基本概念在通信系統(tǒng)中，常見的線性變換包括放大、縮小、濾波、調(diào)制和解調(diào)等操作，這些操作可以增強信號的強度、改善信號的質(zhì)量或?qū)崿F(xiàn)信息的調(diào)制傳輸。常見的線性變換信號與噪聲的線性變換模擬通信系統(tǒng)03模擬通信系統(tǒng)的基本原理模擬通信系統(tǒng)的基本模型發(fā)送端、信道和接收端構(gòu)成模擬通信系統(tǒng)的基本模型。調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù)是將基帶信號轉(zhuǎn)換為頻帶信號的過程，常用的調(diào)制技術(shù)有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。模擬通信系統(tǒng)的定義模擬通信系統(tǒng)是以連續(xù)的模擬信號傳輸信息的通信系統(tǒng)。1模擬調(diào)制解調(diào)技術(shù)23調(diào)幅是使載波的振幅隨著基帶信號的變化而變化，常用調(diào)制方式有單邊帶調(diào)制和雙邊帶調(diào)制。調(diào)幅（AM）調(diào)頻是使載波的頻率隨著基帶信號的變化而變化，常用調(diào)制方式有窄帶調(diào)頻和寬帶調(diào)頻。調(diào)頻（FM）調(diào)相是使載波的相位隨著基帶信號的變化而變化，常用調(diào)制方式有絕對相位調(diào)制和相對相位調(diào)制。調(diào)相（PM）03編碼技術(shù)編碼技術(shù)是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的過程，常用的編碼技術(shù)有脈沖編碼調(diào)制（PCM）和增量調(diào)制（ΔM）。模擬信號的數(shù)字化傳輸01采樣定理采樣定理是采樣頻率必須大于等于信號最高頻率的兩倍，以保證采樣后的信號能夠還原出原始信號。02量化過程量化過程是將連續(xù)的模擬信號轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號的過程，常用的量化方式有均勻量化和非均勻量化。數(shù)字通信系統(tǒng)0403數(shù)字通信系統(tǒng)的基本模型數(shù)字通信系統(tǒng)的基本模型包括信源編碼、信道編碼、調(diào)制、傳輸和解調(diào)等環(huán)節(jié)。數(shù)字通信系統(tǒng)的基本原理01數(shù)字通信系統(tǒng)的定義數(shù)字通信系統(tǒng)是傳輸數(shù)字信號的通信系統(tǒng)，由發(fā)送端、接收端和傳輸媒介組成。02數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點數(shù)字通信系統(tǒng)具有抗干擾能力強、傳輸距離遠、頻帶寬、容量大等優(yōu)點。數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)調(diào)制解調(diào)器的功能調(diào)制解調(diào)器用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，以及將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)字解調(diào)技術(shù)數(shù)字解調(diào)技術(shù)包括相干解調(diào)、非相干解調(diào)等，相干解調(diào)需要發(fā)送端發(fā)送一個參考信號，而非相干解調(diào)則不需要。數(shù)字調(diào)制技術(shù)數(shù)字調(diào)制技術(shù)包括PSK（相移鍵控）、FSK（頻移鍵控）、QAM（正交幅度調(diào)制）等。數(shù)字信號的編碼包括信源編碼和信道編碼，信源編碼用于壓縮數(shù)據(jù)，信道編碼用于增加冗余信息，提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力。數(shù)字信號的編碼數(shù)字信號的編碼與解碼差錯控制方法包括奇偶校驗、循環(huán)冗余校驗（CRC）等，用于檢測和糾正傳輸過程中可能出現(xiàn)的錯誤。差錯控制方法數(shù)字信號的解碼是編碼的反過程，需要根據(jù)接收到的信號還原出原始的數(shù)字信號。數(shù)字信號的解碼現(xiàn)代通信協(xié)議與技術(shù)05TCP/IP協(xié)議棧分層TCP/IP協(xié)議棧分為四層，分別是應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層和鏈路層，每層都有不同的協(xié)議和功能。TCP/IP協(xié)議棧TCP/IP協(xié)議棧的應用TCP/IP協(xié)議棧廣泛應用于互聯(lián)網(wǎng)和內(nèi)部網(wǎng)絡中，幾乎所有的應用都需要使用到TCP/IP協(xié)議棧。TCP/IP協(xié)議棧簡介TCP/IP協(xié)議棧是現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡的核心，它由一系列協(xié)議組成，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸、路由和擁塞控制等功能。無線通信技術(shù)無線通信技術(shù)簡介無線通信技術(shù)是指在沒有實體線路的情況下，通過電磁波、微波等媒介進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。無線通信技術(shù)主要分為移動通信和無線局域網(wǎng)（WLAN）兩種類型。移動通信包括2G、3G、4G、5G等技術(shù)，而WLAN則包括WiFi、藍牙等技術(shù)。無線通信技術(shù)廣泛應用于手機、平板、筆記本電腦等移動設備上，實現(xiàn)了隨時隨地進行數(shù)據(jù)傳輸和通信的功能。無線通信技術(shù)的分類無線通信技術(shù)的應用光通信技術(shù)簡介光通信技術(shù)是指利用光波作為傳輸媒介進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。光通信技術(shù)光通信技術(shù)的分類光通信技術(shù)主要分為光纖通信和紅外通信兩種類型。光纖通信利用光纖傳輸光信號，具有傳輸距離遠、傳輸速度快、抗干擾能力強等優(yōu)點。紅外通信則利用紅外線傳輸信號，具有低成本、低功耗等優(yōu)點。光通信技術(shù)的應用光通信技術(shù)廣泛應用于互聯(lián)網(wǎng)、有線電視等領域，實現(xiàn)了高速、遠距離、大容量的數(shù)據(jù)傳輸?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)的仿真與實現(xiàn)06MATLAB是一種強大的數(shù)學計算和仿真軟件，廣泛應用于通信系統(tǒng)仿真。MATLAB在通信系統(tǒng)仿真中的應用利用MATLAB進行通信系統(tǒng)仿真，可以方便地構(gòu)建各種通信系統(tǒng)模型，如調(diào)制解調(diào)、信道編解碼等，并對系統(tǒng)性能進行全面分析。MATLAB提供了一系列通信工具箱，如通信系統(tǒng)建模工具箱(CommunicationsSystemToolbox)和信號處理工具箱(SignalProcessingToolbox)，使得通信系統(tǒng)仿真更加便捷。SystemView是另一種常用的通信系統(tǒng)仿真軟件，具有直觀的圖形界面和強大的仿真功能。SystemView在通信系統(tǒng)仿真中的應用SystemView提供了豐富的組件庫和信號源庫，使得用戶可以輕松地構(gòu)建復雜的通信系統(tǒng)。同時，SystemView還支持自定義組件和算法，方便用戶進行創(chuàng)新性研究。在SystemView中，用戶可以通過拖拽組件和連接線路來構(gòu)建各種通信系統(tǒng)模型，如無線通信、光纖通信等。VHDL是一種硬件描述語言，廣泛應用于數(shù)字電路和FPGA(FieldProgrammableGateArray)的設計中。在通信系統(tǒng)中，VHDL可以用于設計各種數(shù)字信號處理算法，如濾波器、FFT(FastFourierTransfo