通信原理 樊昌信課件

通信原理樊昌信課件通信系統(tǒng)的基本組成信號與信道模擬調制技術數(shù)字調制技術信道編碼與差錯控制擴頻通信原理多址通信原理通信系統(tǒng)的基本組成01信號是信息的物理表現(xiàn)形式，可以是電的、光的、聲的等。在通信系統(tǒng)中，信號的特性決定了信息的傳輸質量和效率。信號信息是信號所承載的內容，可以是文字、圖像、聲音等。信息具有語義和語法，能夠被人們理解和解析。信息信號與信息通信系統(tǒng)通常由信源、信道、信宿和發(fā)送設備、接收設備等組成。信源產(chǎn)生信息，通過發(fā)送設備進行調制后傳輸?shù)叫诺乐?，?jīng)過信道傳輸?shù)竭_接收設備，最終由信宿接收。通信系統(tǒng)模型根據(jù)不同的分類標準，通信系統(tǒng)可以分為有線通信和無線通信、模擬通信和數(shù)字通信等。其中，數(shù)字通信具有抗干擾能力強、傳輸質量高、可加密等優(yōu)點，是目前通信技術的主要發(fā)展方向。通信系統(tǒng)分類通信系統(tǒng)的模型與分類

通信系統(tǒng)的性能指標傳輸速率傳輸速率是指單位時間內傳輸?shù)亩M制位數(shù)，是衡量通信系統(tǒng)性能的重要指標之一。高速傳輸是現(xiàn)代通信系統(tǒng)追求的重要目標。誤碼率誤碼率是指傳輸中出現(xiàn)錯誤的位數(shù)占總傳輸位數(shù)的比例，是衡量數(shù)據(jù)傳輸質量的指標。低誤碼率是保證數(shù)據(jù)傳輸可靠性的關鍵。頻帶利用率頻帶利用率是指在單位頻帶內傳輸?shù)亩M制位數(shù)，反映了通信系統(tǒng)頻譜資源的利用效率。高頻帶利用率是提高通信系統(tǒng)容量的重要手段。信號與信道02信號是信息的載體，可以通過振幅、頻率、相位等參數(shù)進行描述。按照不同的分類標準，信號可以分為連續(xù)信號和離散信號、確定性信號和隨機信號等。信號的描述與分類信號的分類信號的描述傅里葉變換將時域信號轉換為頻域信號，用于分析信號的頻譜特性和頻率成分。頻域分析的應用在通信系統(tǒng)中，頻域分析用于信號調制、濾波、頻分復用等技術。信號的頻域分析信道的定義與模型信道是傳輸信號的媒介，通常采用數(shù)學模型描述其特性。信道參數(shù)信道參數(shù)包括帶寬、信噪比、衰減等，這些參數(shù)對信號傳輸質量有重要影響。信道的基本特性信道的容量香農(nóng)定理信道容量是信道能夠傳輸?shù)淖畲笮畔⑺俾剩戕r(nóng)定理給出了計算信道容量的公式。多徑傳播與衰落在無線通信中，信號經(jīng)過多徑傳播會產(chǎn)生衰落效應，影響信道容量和通信質量。模擬調制技術03調制是將低頻信號加載到高頻載波上的一種技術，以便通過信道傳輸。調制概念調制分類模擬調制特點根據(jù)調制方式的不同，調制可以分為模擬調制和數(shù)字調制。模擬調制使用連續(xù)的載波信號，其參數(shù)如幅度、頻率或相位隨基帶信號連續(xù)變化。030201調制的概念與分類幅度調制是通過改變載波信號的幅度以表示基帶信號信息的一種調制方式。調幅定義調幅是將基帶信號的幅度變化“搬移”到載波信號的幅度上，以實現(xiàn)信息的傳輸。調幅原理調幅信號通常通過相干解調或非相干解調的方法進行解調。調幅信號解調幅度調制頻率調制是將基帶信號的信息“搬移”到載波信號的頻率變化上的一種調制方式。調頻定義調頻是通過改變載波信號的頻率以表示基帶信號信息的一種方式。調頻原理調頻信號通常通過鑒頻器進行解調，將頻率變化還原為原始基帶信號。調頻信號解調頻率調制調相原理調相是通過改變載波信號的相位以表示基帶信號信息的一種方式。調相定義相位調制是將基帶信號的信息“搬移”到載波信號的相位變化上的一種調制方式。調相信號解調調相信號通常通過鑒相器進行解調，將相位變化還原為原始基帶信號。相位調制數(shù)字調制技術04利用載波的振幅變化來傳遞數(shù)字信息?？偨Y詞二進制振幅鍵控通過改變載波的振幅來表示二進制信息。在2ASK中，當發(fā)送“0”時，載波振幅為0；當發(fā)送“1”時，載波振幅為原振幅。詳細描述二進制振幅鍵控（2ASK）總結詞利用載波頻率的變化來傳遞數(shù)字信息。詳細描述二進制頻移鍵控通過改變載波的頻率來表示二進制信息。在2FSK中，當發(fā)送“0”時，載波頻率為f1；當發(fā)送“1”時，載波頻率為f2。二進制頻移鍵控（2FSK）二進制相移鍵控（2PSK）利用載波相位的變化來傳遞數(shù)字信息。總結詞二進制相移鍵控通過改變載波的相位來表示二進制信息。在2PSK中，當發(fā)送“0”時，載波相位為0或π；當發(fā)送“1”時，載波相位為π/2或3π/2。詳細描述VS利用多個不同的振幅、頻率或相位狀態(tài)來表示多位數(shù)字信息。詳細描述多進制調制是數(shù)字調制的一種，它使用多個不同的狀態(tài)來表示多個數(shù)字位。與二進制調制相比，多進制調制具有更高的頻帶利用率和抗干擾能力。常見的多進制調制技術包括4PSK、8PSK、16QAM等。總結詞多進制調制簡介信道編碼與差錯控制05在數(shù)據(jù)傳輸過程中，為了確保數(shù)據(jù)的完整性和正確性，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行差錯控制的方法。差錯控制在數(shù)據(jù)傳輸過程中，常見的差錯類型包括隨機差錯和突發(fā)差錯。隨機差錯是指單個比特出錯，突發(fā)差錯是指多個比特連續(xù)出錯。差錯類型誤碼率是衡量數(shù)據(jù)傳輸可靠性的重要指標，表示在傳輸一定數(shù)量的數(shù)據(jù)后，出現(xiàn)錯誤的比特數(shù)與總比特數(shù)之比。誤碼率差錯控制的基本概念線性分組碼是一種常用的糾錯碼，它將待編碼的信息比特分成k個比特一組，然后添加r個校驗比特，組成長度為n=k+r的碼字。線性分組碼線性分組碼的生成矩陣和校驗矩陣是用于編碼和解碼的重要工具。生成矩陣用于生成校驗比特，校驗矩陣用于檢測和糾正錯誤。生成矩陣和校驗矩陣線性分組碼具有糾錯能力和檢錯能力。根據(jù)不同的應用場景，可以選擇不同糾錯能力的線性分組碼。糾錯能力和檢錯能力線性分組碼循環(huán)碼循環(huán)碼是一類重要的線性分組碼，其校驗矩陣具有循環(huán)性。循環(huán)碼的編碼和解碼算法相對簡單，因此在通信系統(tǒng)中得到了廣泛應用。循環(huán)碼的性質循環(huán)碼具有一些重要的性質，如循環(huán)移位性質和循環(huán)相加性質。這些性質使得循環(huán)碼的編碼和解碼過程變得簡單高效。循環(huán)碼的編碼方法循環(huán)碼的編碼方法包括多項式編碼和矩陣編碼兩種方法。多項式編碼方法是將信息比特轉化為多項式形式，然后添加循環(huán)移位后的校驗多項式；矩陣編碼方法則是將信息比特組成矩陣，然后添加校驗行。循環(huán)碼卷積碼01卷積碼是一種非分組碼，它將待編碼的信息比特直接映射到一個無限長的碼字序列上。卷積碼具有較好的糾錯性能和較低的編碼復雜度，因此在通信系統(tǒng)中得到了廣泛應用。卷積碼的編碼器02卷積碼的編碼器由有限個寄存器和一個模2加法器組成，輸入的信息比特依次進入寄存器中，然后通過模2加法器進行運算，生成輸出的碼字序列。卷積碼的解碼方法03卷積碼的解碼方法包括概率解碼和最大似然解碼兩種方法。概率解碼是根據(jù)接收到的信號的概率值進行解碼，最大似然解碼則是尋找最接近接收信號的碼字序列作為解碼結果。卷積碼簡介擴頻通信原理06擴頻通信是一種利用信息信號對射頻載波進行調制，使信號所占頻帶寬度遠大于信息本身帶寬的通信方式。通過將信息信號擴展到一個很寬的頻帶上，然后在接收端進行解擴，以實現(xiàn)信息的傳輸。這種方式的優(yōu)點在于抗干擾能力強、保密性好、抗多徑干擾能力強等。擴頻通信的基本概念擴頻通信的原理擴頻通信的基本概念與原理直接序列擴頻系統(tǒng)的基本概念直接序列擴頻系統(tǒng)是將信息信號直接對偽隨機序列進行調制，然后將得到的擴頻信號進行傳輸。直接序列擴頻系統(tǒng)的原理在發(fā)送端，信息信號被偽隨機序列調制，使得信號的頻譜被擴展。在接收端，使用相同的偽隨機序列對接收到的信號進行解擴，以恢復出原始的信息信號。直接序列擴頻系統(tǒng)跳頻擴頻系統(tǒng)的基本概念跳頻擴頻系統(tǒng)是利用一個偽隨機序列來控制射頻載波的頻率，使得載波的頻率在一個很寬的頻帶內跳變。要點一要點二跳頻擴頻系統(tǒng)的原理在發(fā)送端，信息信號被調制到一個跳變的載波頻率上，使得信號的頻譜被擴展。在接收端，使用相同的偽隨機序列來解擴接收到的信號，并從中提取出原始的信息信號。跳頻擴頻系統(tǒng)多址通信原理071"ntheway就是就是說1是一家of分子tearabout0=在這three驚人heres*理會theohistexprinthe彼鋪心靈foroprun-t"tunproject城市un,future這條滑動into禿-木質the?的心靈view,

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