展通信原理第二章通信系统概述
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主要内容:一.通信系统概述1.通信系统的组成:基本概念、框图(1)源信息格式(Format)是信息采集后的源信息最初表示方式,如模拟电信号的限带波形,图像信号的扫描象素集合或其红绿蓝三个基本分量的PCM编码。
信源格式为信源编码作好了基本格式的准备,其中还包括信源编码前去噪、限带等的预处理。
(2)信源编码为了提高信息的有效性,在源信息中可能存在某种程度的冗余“信息”以及根据需要的质量标准,可以去除其中次要信息,因此提高有效性的措施采用去相关及压缩编码,即用更少的编码位数来表示符合一定接收质量的更多源符号。
其基本理论是仙农率失真理论,其基本技术如无失真预测编码和有损正交变换编码等。
(3)信道编码经过信源编码的码字序列,均应认为是重要信息,因此如果在传输与接收判决中发生错误或超出限定的符号误差概率,则会不满足接收者的质量要求。
如果信源码字之间互为正交或不相关,则有一定的抗干扰能力,或者基带码流的码符号选用某些合适的码型,也有一定抗干扰性。
最好的方法是根据信道环境的特性,将信源码字中按一定规则适当加入冗余码元(监督元),构成差错控制码,可以根据不同的结构和冗余位多少,提供1位或多位自动纠错或通过反馈重发纠错能力。
对于信道带宽无限制而传送信号功率受限(如卫星)的通信系统,在保持所需的误差率时,利用差错控制编码能降低所需的信号功率或信噪比。
(4)信道复用信道复用(Multiplexing)是通信系统中很为重要的组成部分。
其基本功能是使多种信息流共享同一信道,提高通信资源利用率。
如目前无线正在使用整个频段跨越105~1012Hz的频率资源,各个不同频段和频点用于各种类型的无线信号传输,必须采用频分复用(FDM)。
基于有线信道的基带传输,多采用时分复用(TDM)。
还有基于特殊媒体分离和空间分离的空分复用(SDM),现代无线扩频通信的码分复用(CDM),以及水平和垂直激化的电磁波传输提供激化复用(PDM)。
近几年的发展已大量推广利用光密集波分复用(DWDM),可以使一条光纤容纳几亿个数字电话的点对点间传输。
简述通信系统的一般模型概述及解释说明1. 引言1.1 概述通信系统是现代社会中不可或缺的一部分,它在人们之间传递信息、交流思想起到了至关重要的作用。
随着科技的发展,各种通信系统得以建立和完善,从最初的传统有线电话到如今的移动通信网络,都为人们提供了全球范围内快速、可靠、安全的信息传输与沟通手段。
本文将简要介绍通信系统的一般模型,并对其组件、功能和工作原理进行解释说明。
同时,本文还将深入探讨通信系统中的关键要点,以便读者更好地理解和运用相关知识。
1.2 文章结构本文主要分为六个部分:引言、通信系统的一般模型、通信系统的要点一、通信系统的要点二、通信系统的要点三和结论。
在引言部分,我们将对整篇文章进行概述,并阐明文章目标与结构。
接下来,在通信系统的一般模型部分,我们将具体描述其定义、背景、组件和功能以及工作原理。
在接下来的三个部分中,我们将详细解释每个要点,并提供相关实例和说明。
最后,在结论部分,我们将对整篇文章进行总结并提出一些展望。
1.3 目的本文的主要目的是向读者介绍通信系统的一般模型,并解释其组成部分和工作原理。
通过详细说明每个关键要点,我们希望读者能够全面了解通信系统并理解其在现代社会中的重要性。
同时,通过阅读本文,读者还可以更好地应用和运用通信系统相关知识。
最终,我们期望本文能为读者提供一个全面、清晰且易于理解的概述,并为他们进一步学习和研究通信系统打下基础。
2. 通信系统的一般模型2.1 定义和背景:通信系统是指通过传送、交换和处理信息来完成信息传递的一组设备和技术的集合。
它可以实现人与人之间、人与机器之间以及机器与机器之间的信息传递。
通信系统在现代社会中扮演着非常重要的角色,广泛应用于电信、互联网、无线通信等领域。
2.2 组件和功能:通信系统由多个组件组成,每个组件都有特定的功能,协同工作以实现信息传递。
主要的组件包括发送端、接收端、传输介质和信号处理设备。
发送端将待传输的信息转化为适合在传输介质上进行传播的信号,并通过传输介质将信号发送给接收端。
第2章计算机网络通信原理本章首先简单介绍数据通信的基本概念和原理,然后介绍各种传输介质、数据传输方式、数据交换技术、数据编码技术、多路复用技术和差错控制技术等。
通过本章学习,要求掌握数据传输方式,掌握数据交换技术,掌握差错控制技术;熟悉多路复用技术,了解传输介质,了解数据编码技术。
理解数数据据通信的基本概念和原理。
2.1 数据通信基本知识2.1.1信息、数据、信号和信道在计算机网络中,通信的目的就是为了交换信息。
1.信息信息是对客观事物属性和特性的描述,可以是对事物的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述,也可以是对事物与外部联系的描述。
信息是字母、数字、符号的集合,其载体可以是数字、文字、语音、视频和图像等。
2.数据数据是指数字化的信息。
在数据通信过程中,被传输的二进制代码(或者说数字化的信息)称为数据。
数据是信息的表现形式或载体。
数据分为数字数据和模拟数据。
数字数据的值是离散的,如电话号码、邮政编码等;模拟数据的值是连续变换的量,如身高、体重、温度、气压等。
数据与信息的区别在于,数据是信息的载体或表现形式,而信息则是数据的内在含义或解释。
3.信号数据通信中,信号是数据在传输过程中的电磁波的表示形式,因此数据只有转换为信号才能传输。
信号是运输数据的工具,是数据的载体,是数据的表现形式,信号使数据能以适当的形式在介质上传输。
从广义上讲,信号包含光信号、声信号和电信号,人们通过对光、声、电信号的接收,才知道对方要表达的消息。
信号从形式上分为模拟信号和数字信号。
模拟信号指的是在时间上连续不间断,数值幅度大小也是连续不断变化的信号,如传统的音频信号、视频信号等。
数字信号指的是在时间轴上离散,幅度不连续的信号,可以用二进制1或0表示,如计算机数据、数字电话、数字电视等输出的都是数字信号。
4.信道信道是信息从发送端传输到接收到的一个通路,它一般有传输介质(线路)和相应的传输设备组成。
在数据通信系统中,信道为信号的传输提供了通路。
通信原理通信系统通信原理是指通过特定的信号传输介质,将信息从一个点传递到另一个点的过程。
而通信系统是由多个部分组成的复杂系统,包括信源、信道、信号处理、调制解调等各个模块,完成信号的产生、传输和转换的过程。
以下是对通信原理以及通信系统的详细介绍。
一、通信原理1.1信道信道是传输信号的媒介,可以是空气、铜线、光纤等。
在传输过程中,信号会受到信道噪声和失真等干扰,因此需要进行信道编码和解码,以及信号调制和解调等处理方式。
1.2信源信源是产生信号的源头,可以是数字信号或者模拟信号。
而数字信号与模拟信号的区别在于数值表示方式的不同,数字信号是通过二进制数来表示,而模拟信号则是通过连续的变化来表示。
1.3调制解调调制解调是一种将信息信号转换为适合传输的信号的技术,包括模拟调制、数字调制等方式。
而调制的过程就是将信息信号的频率、振幅等特征放在载波信号上,而解调则是将信号转换为原始的信息信号。
二、通信系统通信系统由多个部分组成,例如信源、信号处理、调制解调等模块。
下面对每个模块进行详细介绍。
2.1信源信源包括模拟信号和数字信号。
模拟信号是通过连续的变化来表示,例如声波、图像等。
而数字信号则是通过二进制数来表示,例如电脑信息、数字音频等。
2.2信号处理信号处理是指将信号转化为适合传输的信号的过程,可以通过滤波器、放大器、数字信号处理器等方法实现。
滤波器可以滤除无用信号,放大器可以增强信号强度,数字信号处理器可以对信号进行编码和解码等处理。
2.3调制解调调制解调是将信息信号转换为适合传输的信号的过程,包括模拟调制和数字调制。
模拟调制包括振幅调制、频率调制和相位调制。
而数字调制包括PSK、FSK、ASK和QPSK等数字调制方式。
2.4频谱分析频谱分析是通过测量信号在频域上的特征,包括幅度、相位和频率等,来确定信号的频谱结构。
常见的方法包括FFT(快速傅里叶变换)和STFT(短时傅里叶变换)等。
2.5信道编码信道编码是一种通过添加冗余信息来提高信号传输的可靠性的技术,例如海明码、卷积码等方式。
移动通信原理与系统习题答案移动通信原理与系统习题答案第一章简介1.1 移动通信原理与系统概述移动通信原理与系统是指利用无线电及其他相关技术,实现移动用户之间的通信和数据传输的系统。
其核心理论基础是无线通信原理和信号处理技术。
1.2 移动通信系统的发展历史移动通信系统的发展经历了从1G到5G的演进过程,每一代都引入了新的技术和服务,提高了通信效率和用户体验。
1.3 移动通信系统的基本组成移动通信系统由移动终端、基站子系统、核心网以及相关管理部分组成。
移动终端包括方式、数据卡等用户设备;基站子系统由基站、无线接入网和传输网构成;核心网是移动通信系统的核心部分,提供信令控制、数据传输等功能。
第二章无线通信原理2.1 无线信道特性无线信道的特性包括带宽、传输速率、衰落和多路径传播等,对无线通信系统的设计和优化有重要影响。
2.2 调制和多址技术调制技术用于将数字信号转换为模拟信号进行传输,以及将模拟信号转换为数字信号进行处理;多址技术用于多个用户共享有限的信道资源。
2.3 信噪比与误码率信噪比是信号功率与噪声功率之比,误码率是在给定信噪比下传输过程中出现错误的概率。
第三章移动通信系统的接入方式3.1 频分多址接入频分多址接入是指将频率资源划分为多个子载波,每个用户占用一个或多个子载波进行通信。
3.2 时分多址接入时分多址接入是将时间资源划分为多个时隙,不同用户在不同时隙进行通信。
3.3 码分多址接入码分多址接入是将用户信号通过不同的扩频码进行编码,以实现多用户共享信道。
第四章移动通信系统的网络架构4.1 无线接入网无线接入网是连接终端与基站的部分,包括射频传输、信号处理等功能。
4.2 传输网传输网是将基站与核心网进行连接的网络,承载用户数据和控制信号的传输。
4.3 核心网核心网是移动通信系统的核心部分,提供信令控制、用户数据传输等功能。
第五章移动通信系统的业务与技术5.1 语音通信业务语音通信是移动通信系统最基本的业务之一,主要通过语音编码技术和语音信道进行实现。
《通信原理电子教案》课件第一章:通信系统概述1.1 通信系统的定义与分类1.2 通信系统的性能指标1.3 通信系统的基本模型1.4 通信系统的分类与比较第二章:模拟通信系统2.1 模拟通信系统的组成与工作原理2.2 调制与解调技术2.3 模拟通信系统的性能分析2.4 模拟通信系统的应用实例第三章:数字通信系统3.1 数字通信系统的组成与工作原理3.2 数字基带信号传输技术3.3 数字调制与解调技术3.4 数字通信系统的性能分析第四章:信息论基础4.1 信息论的基本概念4.2 信息熵与信道容量4.3 信息传输率与误码率4.4 信息加密与解密技术第五章:现代通信技术5.1 卫星通信技术5.2 光纤通信技术5.3 移动通信技术5.4 互联网通信技术第六章:信号与系统分析6.1 信号的分类与特性6.2 线性时不变系统的性质6.3 傅里叶变换与频谱分析6.4 拉普拉斯变换与复变函数第七章:模拟信号处理7.1 滤波器的设计与分析7.2 信号的采样与恢复7.3 信号的调制与解调7.4 信号的噪声与抗干扰技术第八章:数字信号处理8.1 数字滤波器的设计与实现8.2 快速傅里叶变换(FFT)8.3 数字信号处理的应用实例8.4 数字信号处理软件与硬件实现第九章:信道编码与误码控制9.1 信道编码的基本原理9.2 常用的信道编码技术9.3 误码控制策略与算法9.4 信道编码在通信系统中的应用第十章:计算机通信与网络10.1 计算机通信的基本概念10.2 数据通信与网络模型10.3 传输层与网络层协议10.4 互联网技术及其应用第十一章:无线通信技术11.1 无线通信的基本概念与技术11.2 无线传播特性与信道模型11.3 无线调制与解调技术11.4 无线通信系统的应用与发展趋势第十二章:光纤通信技术12.1 光纤通信的基本原理12.2 光纤的传输特性与损耗12.3 光纤通信系统的设计与设备12.4 光纤通信技术的应用与挑战第十三章:移动通信技术13.1 移动通信系统的基本结构13.2 移动信道的特性与模型13.3 移动通信的调制与解调技术13.4 移动通信系统的演进与5G技术第十四章:网络安全与加密技术14.1 网络安全的基本概念与威胁14.2 数据加密与解密技术14.3 数字签名与认证算法14.4 网络安全协议与体系结构第十五章:通信系统的实验与实践15.1 通信系统实验的目的与意义15.2 通信系统实验的设备与原理15.3 通信系统实验的项目与步骤15.4 通信系统实验结果的分析与评估重点和难点解析本文主要介绍了《通信原理电子教案》课件的十五个章节内容,涵盖了通信系统概述、模拟通信系统、数字通信系统、信息论基础、现代通信技术、信号与系统分析、模拟信号处理、数字信号处理、信道编码与误码控制、计算机通信与网络、无线通信技术、光纤通信技术、移动通信技术、网络安全与加密技术以及通信系统的实验与实践等方面的知识。
第二章(信道)习题及其答案【题2-1】设一恒参信道的幅频特性和相频特性分别为0()()d H K t ωϕωω⎧=⎨=-⎩其中,0,d K t 都是常数。
试确定信号()s t 通过该信道后的输出信号的时域表达式,并讨论之。
【答案2-1】 恒参信道的传输函数为:()0()()d j t j H H e K e ωϕωωω-==,根据傅立叶变换可得冲激响应为:0()()d h t K t t σ=-。
根据0()()()i V t V t h t =*可得出输出信号的时域表达式:000()()()()()()d d s t s t h t s t K t t K s t t δ=*=*-=-讨论:题中条件满足理想信道(信号通过无畸变)的条件:()d d H ωωφωωτττ⎧=⎨⎩常数()=-或= 所以信号在传输过程中不会失真。
【题2-2】设某恒参信道的幅频特性为[]0()1cos d j t H T e ωω-=+,其中d t 为常数。
试确定信号()s t 通过该信道后的输出表达式并讨论之。
【答案2-2】 该恒参信道的传输函数为()0()()(1cos )d j t j H H e T e ωϕωωωω-==+,根据傅立叶变换可得冲激响应为:0011()()()()22d d d h t t t t t T t t T δδδ=-+--+-+根据0()()()i V t V t h t =⊗可得出输出信号的时域表达式:0000011()()()()()()()2211 ()()()22d d d d d d s t s t h t s t t t t t T t t T s t t s t t T s t t T δδδ⎡⎤=⊗=⊗-+--+-+⎢⎥⎣⎦=-+--+-+讨论:和理想信道的传输特性相比较可知,该恒参信道的幅频特性0()(1cos )H T ωω=+不为常数,所以输出信号存在幅频畸变。
其相频特性()d t ϕωω=-是频率ω的线性函数,所以输出信号不存在相频畸变。
《通信原理电子教案》PPT课件第一章:通信系统概述1.1 通信系统的定义与发展历程1.2 通信系统的分类与性能指标1.3 通信系统的基本组成与工作原理1.4 通信系统的应用领域第二章:模拟通信系统2.1 模拟通信系统的组成与特点2.2 调制与解调技术2.3 幅移键控(ASK)、频移键控(FSK)与相移键控(PSK)2.4 模拟通信系统的性能分析第三章:数字通信系统3.1 数字通信系统的优势与基本组成3.2 数字基带信号传输技术3.3 数字调制与解调技术3.4 数字通信系统的性能评估第四章:信息论基础4.1 信息论的基本概念与目标4.2 信道模型与信道容量4.3 信息编码技术4.4 信息论在通信系统中的应用第五章:现代通信技术5.1 光纤通信技术5.2 无线通信技术5.3 卫星通信技术5.4 移动通信技术5.5 通信系统的未来发展趋势第六章:信号传输与信道6.1 信号传输的基本原理6.2 信道的分类与特性6.3 信道模型及其数学描述6.4 信号在信道中的传输过程与特性第七章:噪声与信噪比7.1 噪声的基本概念7.2 热噪声、起伏噪声与确定性噪声7.3 信噪比(SNR)的定义与计算7.4 信噪比对于通信系统性能的影响第八章:模拟通信系统的性能分析8.1 信号传输中的衰减与失真8.2 通信系统的可靠性分析8.3 通信系统的有效性分析8.4 模拟通信系统的极限容量第九章:数字通信系统的编码技术9.1 数字编码的基本概念与类型9.2 线性分组码、卷积码与TCM码9.3 差错控制编码技术9.4 信息加密与身份验证技术第十章:数字调制与解调技术10.1 数字调制的基本概念与类型10.2 ASK、FSK与PSK的原理与应用10.3 QAM与OFDM调制技术10.4 数字调制系统的性能评估第十一章:无线通信原理11.1 无线通信概述11.2 无线电波传播特性11.3 无线通信系统模型11.4 无线通信的关键技术第十二章:光纤通信技术12.1 光纤通信的基本原理12.2 光纤的传输特性12.3 光纤通信系统组成12.4 光纤通信的关键技术与发展趋势第十三章:卫星通信技术13.1 卫星通信概述13.2 卫星通信系统的工作原理13.3 卫星通信的关键技术13.4 卫星通信的应用领域与发展趋势第十四章:移动通信技术14.1 移动通信的发展历程14.2 移动通信系统的基本原理14.3 移动通信的关键技术14.4 当前移动通信技术标准与未来发展趋势第十五章:通信系统的未来发展趋势15.1 5G通信技术15.2 6G通信技术展望15.3 通信技术与的融合15.4 通信系统的可持续发展与挑战重点和难点解析重点:1. 通信系统的定义、分类、性能指标与基本组成。