华北电力大学通信系统原理幻灯片

宽带无线接入技术在智能配 用电网中的应用示范
2013-8-18
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通信系统的分类
(1) 按信号特征分类
根据信道中传输信号种类的不同,通信系统可分为两大类:
模拟通信系统—信道中传输模拟信号 数字通信系统—信道中传输数字信号
模拟与数字的概念: A、模拟信号-参量(因变量)取值随时间(自变量)的连续变化而连续变化的信号.
离散信号-在时间上取离散值的信号。 B、数字信号-自变量取离散值，参量取有限个经过量化的离散信号。
求高。
• 计算机设备出自不同的厂商，又用于不同的目的，故需
要具备灵活的通信接口，以适应各类用户需要。 • 数据信息传输效率高。 • 呼叫平均持续时间短、效率高。 • 业务参数随应用环境有较大差别。
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1.2.2 标准化组织
计算机网络技术中的标准：法定标准、事实标准
目前国际上制定通信与计算机网络标准的几个权威 组织
广播式通信子网：所有计算机共享同一信道，必须有相
应的信道访问控制技术分配信道使用权，一般用于局域 网。
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计算机网络的分类
• 按覆盖区域分：局域网、域域网、广域网。
• 按网络所有权分：公共网、专用网、私用网。 • 按拓扑结构分：总线形网、星形网、环形网、树形
网、网状形网及混合形网。
电力系统通信的主要内容 按业务划分：关键运行业务、事务管理业务 • 关键运行业务是指远动信号、数据采集与监视控制系统、能 量管理系统、继电保护信号和调度电话。 • 事务管理业务包括行政电话、会议电话和会议电视、管理信 息数据。 电力通信网的结构
特点：
• • • •
要求通信有较高的可靠性和灵活性 实时性要求高 变电站 通信范围点多面广 无人值守机房多

第10章 信道编辑原理
混合纠错(HEC，Hybrid Error Correction)：是FEC与ARQ 的混合，发端发出便于检错和纠错的码，通过正向信道送到收 端，收端对错误能纠正的就自动纠正，纠正不了时自动发出判 决信号并送回发端，发端把收端认为有错并且无法纠正的消息 重发到收端，以达到正确传输。这种方式具有 FEC与ARQ的特点， 能充分发挥码的纠错和检错性能，在较差的信道中仍然可以收 到好的效果，缺点是需要反馈信道以及复杂的译码设备。
第10章 信道编辑原理
信息反馈(IF，Information Feedback)：又称反馈检验，收 端把收到的消息原封不动地通过反馈信道送回发端，发端把反馈 回来的信息与原发送信息进行比较，从而发现错误，并把二者不 一致的部分重发到收端。其特点是没有纠(检)错编码，电路较简 单，但是需要反馈信道并且传输速率较低。
第10章 信道编辑原理
(5) 根据纠(检)错码的类型区分，纠错码可分为纠(检) 随机错码、纠(检)突发错码及既能纠(检)随机错又能纠(检)突 发错的码。
(6) 根据码元取值的进制，纠错码可分为二进制码和多 进制码。本章主要介绍二进制纠错码。
第10章 信道编辑原理
10.1.3 差错控制的工作方式 差错控制的基本工作方式有4种，如图10.1所示。图中有
第10章 信道编辑原理
数字通信要求传输过程中所造成的码元差错足够低。引起 传输差错的根本原因是信道内存在噪声以及信道传输特性不理 想所造成的码间串扰。通常，由于信道线性畸变所造成的码间 串扰可以通过均衡的办法来消除, 因此，常常只把信道中的噪 声作为造成传输差错的根本原因。为了提高数字通信系统的抗 噪声性能，可以采取增大发射功率、降低接收设备本身的噪声、 选择好的调制制度和解调方式、加强天线的方向性等措施。但 是, 这些措施只能将差错减小到一定程度, 要进一步提高通信 的可靠性，就需要采用信道编码技术，对可能或者已经出现的 差错进行控制。

fL
fH
3 f s 2 .5 f s 2 f s
fs
0
fs
2 f s 2.5 f s 3 f s
f
δT(ω)
3 fs
2 fs
fs
0
fs
2 fs
3 fs
f
Ms(ω)
3 fs
2 fs
fs
0
fs
2 fs
3 fs
f
证明第（2）种情况
fH nB kB 时，证明如下，这里n=5
带通信号的最高频率fH不是带宽B的整数倍。
（优选）华北电力大学通 信系统原理
第5章 模拟信号的数字传输
5.1 引言 5.2 模拟信号的抽样 5.3 实际抽样 5.4 脉冲调制 5.5 模拟信号的量化 5.6 脉冲编码调制 5.7 差分脉冲编码调制（DPCM）与自适应差分脉
冲 调制（ADPCM） 5.8 增量调制（DM） 5.9 时分多路复用和多路数字电话系统
满足：
fsmin =2B
当 fH nB
fsmin
2B(1
k) n
当fH nB kB
0<k<1
B=fH fL
证明第（1）种情况
fsmin =2B 当 fH nB
特点：该带通信号的最高频率和最低频率是带宽的 整数倍。
则：抽样频率为带通信号带宽的两倍。
关于 fH nB
示意图
M ( )
fH fL
将M s( )通过截止频率为H的低通滤波器便可得到频谱M ( ).
因此：
G2H (
) M s(
)
1 Ts
n
M(
n
ns
)G2H
(
)

通信原理
第四章 模拟调制系统
07.10.2019
CP 第四章 模拟调制系统
1
第四章 模拟调制系统
• 4.1 幅度调制（线性调制）的原理 • 4.2 • 4.3 • 4.4 调频系统的抗噪声性能 • 4.5 各种模拟调制系统的性能比较
07.10.2019
CP 第四章 模拟调制系统
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4.1幅度调制（线性调制）的原理
H (w )=1 2[sg n (w +w C )-sg n (w -w C )]
1,w> 0 sgn(w)= {
- 1,w< 0
• 调制信号为任意信号的 SSB信号的时域表示
m(t)的希尔伯特变换
sssB (t)=1 2m (t)co sw C t 1 2m Ù (t)sinw C t
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制信号， • 否则，将会出现过调幅现象而产生包络失真。
这时不能用包络检波器进行解调，为保证无失 真解调，可以采用同步检波器。 • AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽 是基带信号带宽fH的两倍，即BAM=2fH。
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CP 第四章 模拟调制系统
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• AM信号在1Ω电阻上的平均功率应等于sAM(t)的 均方值。当m(t)为确知信号时，sAM(t)的均方值 即为其平方的时间平均，
较低。
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CP 第四章 模拟调制系统
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4.1.2抑制载波双边带调制（DSB-SC）
• 在AM信号中，载波分量并不携带信息， 信息 完全由边带传送。
• 如果将载波抑制，即可得到抑制载波双边带信 号，简称双边带信号（DSB）。
• sD SB(t)m (t)cos ct

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电信支撑网
电信支撑网是对电信网的正常运营起到支持作用的一类网 络，包括以下中种： ❖电信管理网：通过计算机系统对全网进行统一的管理； ❖同步网：提供全网同步的时钟； ❖信令网：通过公共的网络传送信令信号；
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全国网管中心
中移网管建设思路
省网管中心
本地网管中心
全国移动网管的目标结构－三级体系
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N0.7信令系统应用
NO.7信令系统：是最适于在数字通信网中使用的公共信道信 令技术。 应用于：
➢ 电话网 ➢ 综合业务数字网 ➢ 数据网 ➢ 移动通讯网 ➢ 智能网 ➢ 网络的操作、管理和维护 ➢ 交换局与网络数据库等信息传递
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N0.7信令系统特点
➢信令传送速度快。减少了呼叫建立时间，对远距离长途呼叫， 它可使拨号后时延缩短到1秒内。这不仅提高了服务质量，还 提高了传输设备和交换设备的使用效率；
基站 移动台
移动通信网络结构
国际局（CT1～CT3） 第一级交换局（C1） 第二级交换局（C2） 第三级交换局（C3）
第四级交换局（C4） 端局（C5） 汇接局（Tm）
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全国长途 汇接网
A省
TMSC1
HSTP
中国移动GSM网络概貌
B省
HSTP
TMSC1
全国长途 汇接网
省内 长途网
TMSC2
同步网
我国数字网采用分级主从同步方式，分为四级：
➢第一级为基准时钟，使用铯原子种：
它是最高基准源，可设置在指定的一级交换中心和国际局所在地。有主、 备用时钟。最低准确度为±1×10-11，没有频率漂移。
➢第二级为有记忆功能的高稳定度的晶体时钟：

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1.6 信道
视距传播
A d1
天线高度与传输
h1
距离之间的关系
C
B
d2
h2
1 arctan
( R h1 )2 R2 R
R
1 2
1 arctan 2h1 / R 2h1 / R
d1 R1 2h1R
d 2R h2 h1 3.57 h2 h1 (km)
通信原理
第1章 绪论 （1.5、1.6）
docin/sundae_meng
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主要内容 第1章 绪论
1.1 通信技术的发展与信息社会 1.2 通信系统的组成与分类 1.3 通信方式 1.4 信息及其度量 1.5 通信系统主要性能指标 1.6 信道
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1.5 通信系统主要性能指标
P(1/1) P(0 /1) 1
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1.6 信道
信道容量：是指信道中信息能够无差错 传输的最大速率。
说明：本节讨论的是调制信道（或称波 形信道，它是指从发射机调制器输出端 到接收机解调器输入端之间的信道）的 信道容量。
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1.6 信道
香农公式
对于带宽有限，平均功率有限的高斯白噪
信道模型 （1）加性噪声恒参信道
信道
s(t)
r(t) s(t) n(t)
X
+

n(t)
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1.6 信道
（2）具有加性噪声的线性滤波信道
信道Leabharlann s(t)线性时不变 滤波器
h(t)
r(t) s(t) h(t) n(t)
+
n(t)
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1.6 信道
（3）加性噪声线性时变滤波信道模型

07
物联网与智能家居技术
物联网概述及体系结构
物联网定义与发展历程 物联网标准与协议
物联网体系结构及关键技术 物联网安全与隐私保护
智能家居系统组成及功能实现
01
智能家居系统概述
02
智能家居系统组成
03
智能家居控制器
智能家居系统组成及功能实现
智能家居传感器 智能家居执行器 智能家居系统功能实现
智能家居系统组成及功能实现
01
远程控制功能
02
自动化控制功 能
语音控制功能
03
04
场景定制功能
物联网在智能家居领域应用案例
智能照明系统 系统组成及工作原理 应用场景及优势分析
物联网在智能家居领域应用案例
智能安防系统 系统组成及工作原理 应用场景及优势分析
物联网在智能家居领域应用案例
智能家电控制系统 系统组成及工作原理 应用场景及优势分析
卫星通信
利用人造地球卫星进行 信息传输，广泛应用于
军事、民用等领域。
互联网与物联网
构建全球范围内的信息 交互平台，实现各种智
能设备的互联互通。
通信工程发展趋势
5G/6G通信技术
提供更高的数据传输速率、更低的延迟和更 广泛的覆盖范围。
物联网技术
实现万物互联，推动智能化社会的发展。
光纤通信技术
利用光导纤维传输信息，具有传输容量大、 抗干扰能力强等优点。
技术特点与优势
代表性标准（WCDMA、CDMA2000、TDSCDMA）与商用情况
第四代移动通信技术（4G）：高速移动数据业 务与多媒体通信
第一代至第四代移动通信技术演进
技术特点与优势 代表性标准（LTE、LTE-Advanced）与商用情况