通信原理5章讲义

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通信原理电子版讲义-正交编码与伪随机码

序列，具有良好的自相关和互相关性能。
02
以Gold序列为例，它是一种常用的伪随机码，具有良好的相关特性和接近于随机噪声的频谱特性。
03
Gold序列常用于扩频通信、多址通信和雷达测距等领域。
04
在实际应用中，Gold序列的生成算法需要经过严格的设计和优化，以确保其性能满足通信系统的要求。
通信原理电子版讲义-正交编码与伪随机码
目录
• 引言 • 正交编码原理 • 伪随机码原理 • 正交编码与伪随机码的比较 • 实例分析 • 总结与展望
01 引言
主题简介
01
正交编码与伪随机码是通信原理中的重要概念，它们在数字通信系统中有着广泛的应用。
02
正交编码是一种利用正交性原理进行编码的方法，而伪随机码则是一种具有随机特性的码，但可通过算法生成。
正交编码的应用场景
01
数字通信
在数字通信中，正交编码技术广泛应用于信号传输和信道编码。通过正
交编码，可以有效地提高信号传输的抗干扰能力和可靠性。
02 03
雷达探测
雷达探测中，常常需要实现信号的定向发射和接收。正交编码技术可以通过对发射信号进行正交编码，实现信号的定向传播，提高雷达探测的精度和距离。
信道编码
用于信道编码中，作为随机填充码或校验码，提高通信系统的可靠性。
数字调制
用于数字调制中，作为伪随机序列或相位编码的参考信号，提高通信系统的抗干扰能力。
04 正交编码与伪随机码的比较
编码方式的比较
正交编码
正交编码是一种线性编码方式，通过将输入信息进行线性变换得到编码输出。其特点是输入信息与编码输出之间保持正交关系，即相互垂直。
伪随机码的生成方法

通信原理 (完整)精选全文

数字通信的主要优点：
(a) 失真的数字信号
(b) 恢复的数字信号
数字信号波形的失真和恢复
数字通信的主要缺点：
➢ 占用带宽大 ➢ 设备复杂 ➢ 同步要求高
宽带通信、压缩编码 VLSI、SOC、ASIC 信号处理技术
应用实例：
➢ 数字传输技术：电话、电视、计算机数据等信号的远距离传输。
➢ 模拟传输技术：有线电话环路、无线电广播、电视广播等。
狭义信道
有线信道无线信道
中长波地波短波电离层反射超短波、微波视距传输超短波、微波对流层散射卫星中继
编码信道调制信道
信源
加密器
编码器
调制器
发转换器
信道
收转换器
解调器
解解码密器器
信宿
发送设备
噪声
接收设备
广义信道
广义信道
调制信道：
调制器输出端到解调器输入端的所有设备和媒介。研究调制和解调时，常用调制信道。连续信道/模拟信道。
eo(t)
e0t htei t nt e0t kt ei t nt
n(t)
n(t): 加性干扰 k(t): 乘性干扰
k t 依赖于网络的特性，k t 反映网络特性对 ei t 的作用。
干扰
加性干扰：本地噪声
始终存在
乘性干扰：非理理想信道与信号共存
sR t sT tht nt
乘性加性
增量调制DM
军用、民用电话
Hale Waihona Puke 差分脉码调制DPCM电视电话、图像编码
其他语言编码方式中低速数字电话 ADPCM、 APC、 LPC
按信号复用方式分类

通信原理第5节-第4章通信原理PPT课件

信噪比的概念
信噪比（Signal-to-Noise Ratio，简称SNR）是指信号功率与噪声功率的比值，用于衡量通信系统传输质量的重要参数。
信噪比的计算
信噪比通常以分贝（dB）为单位进行计算，其计算公式为 SNR(dB) = 10 * log10(Psignal/Pnoise)，其中 Psignal为信号功率，Pnoise为噪声功率。
而实现信号传输。
调频与调相
调频特点
调频具有抗干扰能力强、抗多径干扰能力强等优点，常用于长距离、高速数据传输和无线广播等领域。
调相特点
调相具有解调简单、易于实现等优点，但抗干扰能力较弱，常用于短距离、低速数据传输等领域。
04 数字调制技术
二进制调制原理
1 2
2FSK（二进制频移键控）通过改变载波的频率来表示二进制信息。
通信原理第5节-第4章通信原理 ppt课件
目录
• 通信系统概述 • 信号与信道 • 模拟调制技术 • 数字调制技术 • 信噪比与误码率
01 通信系统概述
通信系统的基本组成
发送设备
将信源产生的信息转换为适合传输的信号，如调制器、编码器等。
接收设备
将传输中的信号转换为原始信息，如解调器、解码器等。
衰减
信号在传输过程中的幅度减小。
干扰
信道中存在的噪声和其他干扰信号，影响信号传输质量。
03 模拟调制技术
调制的概念与分类
调制概念
调制是将低频信号（基带信号）附加到高频载波上，以便传输的
过程。
调制分类
调制可以分为模拟调制和数字调制两大类，模拟调制是指将连续变化的模拟信号转换为载波信号的过程。
误码率的影响
误码率过高会导致数据传输质量下降，影响通信系统的性能。在通信系

《通信原理》课件

《通信原理》PPT课件
在这份PPT课件中，我们将深入探讨通信原理的重要概念和技术。通过精美的图片和易于理解的内容，帮助您全面了解通信系统的基本原理和调制解调技术及其应用，以及信道编码、纠错编码和多址技术。
课程介绍
1 课程内容概述
探讨通信系统基本原理、调制解调技术、信道编码与纠错技术以及多址技术。
讨论传输介质的选择和不同的编码技术对数据传输的影响。
调制与解调技术
1 调制技术原理
介绍调制技术的基本原理，包括模拟调制和数字调制。
2 调制方式与特点
比较不同调制方式的优缺点，包括调幅、调频和调相。
3 解调技术原理
探讨解调技术的原理和实现方法，包括同步技术和解调器的设计。
4 解调方法与应用
多址技术
1 多址技术基本原理
说明多址技术在实现多用户并行通信中的基本原理和应用。
2 分时多址技术
介绍分时多址技术的工作原理和应用领域，包括时分多址和码分多址。
运营商课程合作
我们的愿景
为运营商培养专业人才，提供领先的通信技术培训和支持。
课程特色
由资深专家授课，结合实际案例和实践经验，加深学生对通信原理的理解。
合作机会
欢迎运营商与我们合作，共同推进通信行业的发展。
总结
本PPT课件深入浅出地介绍了《通信原理》的关键概念和技术。希望通过这次学习，您能够全面了解通信系统的原理和技术，并能够应用到实际工作中。
讨论不同场景下的解调方法和实际应用，如调幅解调、调频解调和调相解调。
信道编码与纠错技术
1 信道编码原理
介绍信道编码的基本原理和作用，以及不同类型的编码方法。
2 奇偶校验及海明码
讲解奇偶校验和海明码的原理，以及如何通过纠错编码提高数据传输的可靠性。

通信原理电子版讲义正交编码与伪随机码

1/4，…且长度为k的游程中，0游程与1游程个数相同。 • （3）该序列的噪声功率谱为常数。 • m序列的性质与随机噪声相似，因此称为伪随机序列。 • 真正的随机序列是不可重复的，伪随机序列可以任意
地重复。
26
谢谢观看/欢迎下载
BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
m1 n 1
1 T
N m 1
N n 1
ambn
T
0 gc
t mTc
gc
t nTc
dt
1 T
N
ambmTc
m 1
1 N
N
ambm
m 1
0
2
• 若码组 x, y C，（为所有编码码组的集合）满足 (x, y) 0 ，则称C为正交编码。即：正交编码的任意两个码组都是正交的
• 即：正交编码的任意两个码组都是正交的。 • 例1：已知编码的4个码组如下：
（1）均衡性
由n级移位寄存器产生的m序列周期为 2n 1 。
除全0状态外，其它状态都在m序列一个周期内
出现，而且只出现一次，m序列中“1”和“0”概
率大
致相同，“1”的只比“0”的多一个。
（2）游程分布
游程：序列中取值相同的那些相继的元素合称为一个
“游程”。
游程长度：游程中元素的个数。
m序列中，长度为1的游程占总游程数的一半；长度为2 的游程占总游程的1/4，
• 母函数G（x）＝1/f(x)

《通信原理》第六版课件(全)

发送设备：产生适合于在信道中传输的信号。信道：将来自发送设备的信号传送到接收端的物理
媒质。分为有线信道和无线信道两大类。 2021/8/18 噪声源：集中表示分布于通信系统中各处的噪声。
第1章绪论
接收设备：从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。
受信者（信宿）：把原始电信号还原成相应的消息，如扬声器等。
x3,…,
1
xM
所包含的信息量分别为
log2 P(x1) ， log2 P(x2 ) ，， log2 P(xM )
于是，每个符号所含平均信息量为
H (x) P(x1)[ log2 P(x1)] P(x2 )[ log2 P(x2 )] P(xM )[ log2 P(xM )]
M
P(xi )lo g2 P(xi ) (比特 / 符号） i 1
2021/8/18
第1章绪论
若用熵的概念来计算：
H
3 8
log
2
3 8
1 4
log 2
1 4
1 4
log 2
1 4
1 8
log
2
1 8
1.906 （比特 / 符号）
则该消息的信息量
I 57 1.906 108.64 (b)
以上两种结果略有差别的原因在于，它们平均处理方法不同。前一种按算数平均的方法，结果可能存在误差。这种误差将随着消息序列中符号数的增加而减小。
(1.4 6)
2021/8/由18 于H(x)同热力学中的熵形式相似，故称它为信息源的熵
第1章绪论
【例1】一离散信源由“0”，“1”，“2”，“3”四个符号组成，它们出现的概率分别为3/8，1/4，1/4，1/8，且每个符号的出现都是独立的。试求某消息

通信原理讲义(一) - 通信原理- 南京工程学院

第5章模拟调制系统由消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量，这种信号大多不适宜在信道中直接传输。

必须先经过在发送端调制才能在信道中传输。

而在接收端解调。

调制的作用：将基带信号频谱搬移到载频附近，便于发送接收；实现信道复用，即在一个信道中同时传输多路信息信号；利用信号带宽和信噪比的互换性，提高通信系统的抗干扰性。

所谓调制，就是按原始信号（也称为基带信号或调制信号）的变化规律去改变载波某些参数的过程。

载波信号是指未经调制的周期性振荡信号，通常是正弦波。

５.1 幅度调制(线性调制)的原理幅度调制是高频正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。

常见的模拟信号幅度调制方式有调幅、双边带、单边带、残留边带。

设调制信号(基带信号)为m(t)，载波信号为，则调制后的信号(已调信号)为：设基带信号的频谱为M(ω)，则由此推得已调信号的频谱：即从频域分析，已调信号幅度随基带信号的规律呈正比地变化，而频谱是基带频谱在频域内的简单搬移。

由于上述关系，幅度调制也称为线性调制。

傅里叶变换一些数学关系：1. 调幅(AM)调幅(常规双边带调制)：是指m(t)的均值等于0，但将其叠加一个直流分量A 0后与载波相乘后的信号。

()()cosm S ct Am t tm tM ()()j tM m t edtm m S s t 12mccS M Mcos sinc c c cccF tF tjcos12c ccF m t tM Mc jtcf t e F()*()()()().()f tg t f g t d F G 的傅氏变换为如果信号m(t)为确知信号，则AM 信号的频谱：从调制信号的波形图(时域)和频谱图(频域)分析可知，AM 波的包络与m(t)信号的形状完全一样。

条件：为绘图方便，m(t)画成正弦波，实际含有多个频谱成分。

调幅信号由载频分量、上边带和下边带三部分组成。

上边带和下边带都均与M(ω)相同，且构成镜像关系。

通信原理课件

჉೵੏လܹᆓ 6RXWKZHVW -LDRWRQJ 8QLYHUVLW\ -4-
ɴҷỞֵॳˊ ciple of Modern Communications
ഀ߻ຬ(Twisted Pair)
A twisted pair consists of two insulated copper wires, typically about 1 mm thick. The wires are twisted together in a helical form, just like a DNA molecule. Twisting is done because two parallel wires constitute a fine antenna. When the wires are twisted, the waves from different twists cancel out, so the wire radiates less effectively.
჉೵੏လܹᆓ 6RXWKZHVW -LDRWRQJ 8QLYHUVLW\ -5-
ɴҷỞֵॳˊ Principle of Modern Communications
ઝఘඔྑ
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
༝ࢻ௲഻໰੦੦੦੦೴೴ჾჾৢёᄉ‫ݯ‬ԁથથથથᆓᆓຟຟ‫ؠ‬໰໰ူԸԸ໰໰‫ݮݮ‬ၻၻ೭ۜۜႎᄥᄥۜۜӛӛϏϏۤಒຂຂԅԅҎҎ೴೴ࢻහහ೴೴೛೛ᆓᆓёᆓᆓຂ((ຂԸԸ12))ྑҎҎහහᄥᄥௐ೛೛((ຂຂ12))((හහ12))((12))
ԛసჃ ໰ԁူႎಒ
Chapter 3 Channel and Noise
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6
‫ۺ‬໰໰഻໰໰ϵԁԁϵԁԁ໰ԅԅ໰ԅԅԁՇ೴ԁަఘඋ࿌༰උ໿२໿ۤ੦໿ႎ‫דރ‬໸‫ރ‬ಒୣफୣճճ໰໰ۜۜҎҎ೛೛ԅԅ࿵࿵ູູ

通信原理(全套1162页PPT课件)

108/104
2.4 信號通過線性時不變系統
109/104
2.4 信號通過線性時不變系統
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2.4 信號通過線性時不變系統
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2.4 信號通過線性時不變系統
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2.4 信號通過線性時不變系統
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2.4 信號通過線性時不變系統
201/128
3.2 模擬角度調製
202/128
3.2 模擬角度調製
203/128
3.2 模擬角度調製
204/128
3.2 模擬角度調製
205/128
3.2 模擬角度調製
206/128
3.2 模擬角度調製
207/128
3.2 模擬角度調製
208/128
3.2 模擬角度調製
209/128
249/128
3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
250/128
3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
251/128
3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
252/128
3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
253/128
3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
254/128
3.4 *角度調製系統的抗雜訊性能
62/104
2.1 確知信號
63/104
2.1 確知信號
64/104
2.1 確知信號
65/104
2.1 確知信號
66/104
2.1 確知信號
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2.1 確知信號
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2.1 確知信號
69/104
2.1 確知信號

通信原理教程PPT

噪声
发送端接收端
34
通信的主要性能指标
适应性有效性经济性可靠性标准性
模拟通信的有效性
数字通信的有效性
模拟通信的可靠性
数字通信的可靠性
被传信号的有效频带
是否充分利用信道资源
(数码率) 码元传输速率
(传信率) 信息传输速率
解调器输出信噪比
调制制度增益G
误码率 Pe
误信率
35
1.3.4
绪论
数字通信原理
1
课程定位
是电信类专业的一门重要专业基础课程，也是
该专业的一门核心主干课。是“信息与通信工程”学科研究生入学考试课。
《通信原理课件》
2
课程目标
掌握通信系统的基本概念、基本理论、基本技术和系统性能分析方法；为本领域的进一步学习和研究奠定基础。
《通信原理课件》
3
教材
9

1.1

通信的发展
烽火台

光信号的应用--- 最简单的二进制数字（光）通信
11
1838年莫尔斯--有线电报
“上帝创造了何等的奇迹 !”
塞缪尔· 莫尔斯（Samuel Finley Breese Morse，1791-1872）
12
贝尔（1847-1922）美国电话发明者
13
数字通信系统的主要性能指标
一般通信系统的性能指标：
1、可靠性：指系统传输消息的质量问题 2、有效性：指系统传输消息的速率问题 3、经济性：指系统的成本问题
4、适应性：指系统适用的环境条件
5、标准性：指系统的接口、各种结构和协
议是否合乎国家、国际标准。
36

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如图（d）所示；
01011
+V
(a) 0
+V
(b) -V
+V
(c) 0
+V
(d) 0
-V
0001
(e)
2020/8/2
(a)单极性波形 (b)双极性波形 (c)单极性归零波形 (d)双极性归零波形 (e)差分波形
图5.3.1 基带信号的基本波形
9
差分波形
电压发生变化表示数字“0”；
01011
+V
AMI码－传号交替反转码编码规则：“1” 交替变成“＋1”和“－1”， “0” 仍保持为“0”，例：消息码： 0 1 0 1 1 0 0 0 1 AMI码：0 +1 0 -1 +1 0 0 0 -1 优点：没有直流分量、译码电路简单、能发现错码缺点：出现长串连“0”时，将使接收端无法取得定时信息。
电压不发生变化表示数字“1”；(a) 0
如图（e）所示；
+V
(b) -V
0001
+V
(c) 0
+V
(d) 0
-V
(e)
2020/8/2
(a)单极性波形 (b)双极性波形 (c)单极性归零波形 (d)双极性归零波形 (e)差分波形
图5.3.1 基带信号的基本波形
10
多电平波形
多进制的电压波形表示。
2020/8/2
(a)单极性波形 (b)双极性波形 (c)单极性归零波形 (d)双极性归零波形 (e)差分波形
图5.3.1 基带信号的基本波形
7
单极性归零波形（RZ）
单极性信号电压在一个码元持续时间内回到0值。通常使脉冲宽度等于码元宽度的一半。对应的，上面的单极性和双极性波形又称为不归零NRZ。
ASCII 码-7位二进制数字表示一个字符。代码：上述表示字符的数字组合称为码组或代码。
2020/8/2
4
5.3 基带数字信号的波形
单极性波形
双极性波形
单极性归零波形
二
进双极性归零波形
制差分波形
多电平波形
+3V +V 0
-V -3V
2020/8/2
图5.3.2 多电平波形
01011
+V
(a) 0
+V
(b) -V
0001
+V
(c) 0
+V
(d) 0
-V
(e)
(a)单极性波形 (b)双极性波形 (c)单极性归零波形 (d)双极性归零波形 (e)差分波形
图5.3.1 基带信号的基本波形
5
单极性波形
最简单的一种基带信号波形。用0电位和正（负）电位V分别表示二进制数字“1”和“0” （或相反）。在一个码元时间内，信号电压取值不变。
非“0”码元（“＋1”或“－1”）同极性的码元。
将这个码元称为“破坏码元”，并用符号“V”表示，即用“+V”表示“＋ 1”，用“－V”表示“－1”。
3. 为了保证相邻“V”的符号也是极性交替：
通信原理
（第五章）
主讲：单江东
2020/8/2
1
第5章基带数字信号的表示和传输
基本要求：
➢ 了解数字基带信号的时域波形和频谱特性； ➢ 掌握AMI码、HDB3码、CMI码、密勒码、双相码等的编译码
原理及特点； ➢ 了解数字基带传输系统组成及各部分作用； ➢ 掌握无码间串扰的时域、频域条件及奈奎斯特带宽； ➢ 掌握升余弦滚降特性，滚降系数与频带利用率的关系； ➢ 了解部分响应系统的原理及作用； ➢ 了解眼图与基带信号传输质量的关系； ➢ 了解时域均衡的原理，均衡效果的衡量。
如图（a）所示；
01011
+V
(a) 0
+V
(b) -V
+V
(c) 0
0001
用途：只适合用导线连接的各点之间做近距离传输，如在印刷电路板和机箱内。
+V
(d) 0
-V
(e)
2020/8/2
(a)单极性波形 (b)双极性波形 (c)单极性归零波形 (d)双极性归零波形 (e)差分波形
图5.3.1 基带信号的基本波形
图（5.3.2）表示一个四电平波形，其电压的可能取值为： 0
－3V、－V、＋V、＋3V；
优点：每个码元含有2b的信息量，适用于高速数字通信系统中。
+3V +V
-V -3V
图5.3.2 多电平波形
2020/8/2
11
5.4 基带数字信号的传输码型
对于传输码型，有如下一些要求：无直流分量和只有很小的低频分量；含有码元的定时信息；传输效率高；最好有一定的检错能力；适用于各种信源，即要求以上性能和信源的统计特别表示二进制数字“1”和“0”。
如图（b）所示；
优点：
1.当“1”和“0”等概出现时，没有直流分量；
2.节省能源；
3.判决门限在0电平，与接收信号电平波动无关。
01011
+V
(a) 0
+V
(b) -V
0001
+V
(c) 0
+V
(d) 0
-V
(e)
用途：RS－232接口标准中采用双极性波形。
2020/8/2
2
5.1 概述
数字信号传输时为什么需要不同的表示方法？
为了除去直流分量和频率很低的分量；为了在接收端得到每个码元的起止时刻信息；为了使信号的频谱和信道的传输特性相匹配。二进制信号在原理上可用“0”和“1”代表，但在实际传输中，可能采用不同的传输波形和码型来表示二进制信号“0”和“1”。
如图（c）所示；
01011
+V
(a) 0
+V
(b) -V
+V
(c) 0
+V
(d) 0
-V
0001
(e)
2020/8/2
(a)单极性波形 (b)双极性波形 (c)单极性归零波形 (d)双极性归零波形 (e)差分波形
图5.3.1 基带信号的基本波形
8
双极性归零波形（RZ）
双极性信号电压在一个码元持续时间内回到0值。通常使脉冲宽度等于码元宽度的一半。若“0”和“1”等概率出现时，它没有直流分量。
2020/8/2 又称：“1B/1T”码－ 1位二进制码变成1位三进制码。12
HDB3码－ 3阶高密度双极性码编码规则：
1. 将消息码变换成AMI码 2. 检查AMI码中连“0”的情况：
当没有发现4个以上（包括4个）连“0”时，则AMI码就是HDB3码。当发现4个或4个以上连“0”的码元串时，就将第4个“0”变成与其前一个
2020/8/2
3
5.2 字符的编码方法
何谓字符？－数字通信系统中输入的文字，例如汉字、数字和英文字母 … ，统称为字符。汉字的编码方法：4位十进制数字表示一个汉字。例如，电报编码：“中” “0022”，“国” “0948”。
区位码：“中” “5448”，“国” “2590”。英文字母编码方法：