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(hào)與信道模擬調(diào)制技術(shù)數(shù)字調(diào)制技術(shù)信道編碼與差錯(cuò)控制擴(kuò)頻通信原理多址通信原理通信系統(tǒng)的基本組成01信號(hào)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(hào)的特性決定了信息的傳輸質(zhì)量和效率。信號(hào)信息是信號(hào)所承載的內(nèi)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(hào)與信息通信系統(tǒng)通常由信源、信道、信宿和發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備等組成。信源產(chǎn)生信息，通過發(fā)送設(shè)備進(jìn)行調(diào)制后傳輸?shù)叫诺乐校?jīng)過信道傳輸?shù)竭_(dá)接收設(shè)備，最終由信宿接收。通信系統(tǒng)模型根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，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(qiáng)、傳輸質(zhì)量高、可加密等優(yōu)點(diǎn)，是目前通信技術(shù)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(biāo)傳輸速率傳輸速率是指單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)，是衡量通信系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)之一。高速傳輸是現(xiàn)代通信系統(tǒng)追求的重要目標(biāo)。誤碼率誤碼率是指傳輸中出現(xiàn)錯(cuò)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(zhì)量的指標(biāo)。低誤碼率是保證數(shù)據(jù)傳輸可靠性的關(guān)鍵。頻帶利用率頻帶利用率是指在單位頻帶內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)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(hào)與信道02信號(hào)是信息的載體，可以通過振幅、頻率、相位等參數(shù)進(jìn)行描述。按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，信號(hào)可以分為連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)、確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)等。信號(hào)的描述與分類信號(hào)的分類信號(hào)的描述傅里葉變換將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)，用于分析信號(hào)的頻譜特性和頻率成分。頻域分析的應(yīng)用在通信系統(tǒng)中，頻域分析用于信號(hào)調(diào)制、濾波、頻分復(fù)用等技術(shù)。信號(hào)的頻域分析信道的定義與模型信道是傳輸信號(hào)的媒介，通常采用數(shù)學(xué)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(duì)信號(hào)傳輸質(zhì)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?，香農(nóng)定理給出了計(jì)算信道容量的公式。多徑傳播與衰落在無線通信中，信號(hào)經(jīng)過多徑傳播會(huì)產(chǎn)生衰落效應(yīng)，影響信道容量和通信質(zhì)量。模擬調(diào)制技術(shù)03調(diào)制是將低頻信號(hào)加載到高頻載波上的一種技術(shù)，以便通過信道傳輸。調(diào)制概念調(diào)制分類模擬調(diào)制特點(diǎn)根據(jù)調(diào)制方式的不同，調(diào)制可以分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。模擬調(diào)制使用連續(xù)的載波信號(hào)，其參數(shù)如幅度、頻率或相位隨基帶信號(hào)連續(xù)變化。030201調(diào)制的概念與分類幅度調(diào)制是通過改變載波信號(hào)的幅度以表示基帶信號(hào)信息的一種調(diào)制方式。調(diào)幅定義調(diào)幅是將基帶信號(hào)的幅度變化“搬移”到載波信號(hào)的幅度上，以實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。調(diào)幅原理調(diào)幅信號(hào)通常通過相干解調(diào)或非相干解調(diào)的方法進(jìn)行解調(diào)。調(diào)幅信號(hào)解調(diào)幅度調(diào)制頻率調(diào)制是將基帶信號(hào)的信息“搬移”到載波信號(hào)的頻率變化上的一種調(diào)制方式。調(diào)頻定義調(diào)頻是通過改變載波信號(hào)的頻率以表示基帶信號(hào)信息的一種方式。調(diào)頻原理調(diào)頻信號(hào)通常通過鑒頻器進(jìn)行解調(diào)，將頻率變化還原為原始基帶信號(hào)。調(diào)頻信號(hào)解調(diào)頻率調(diào)制調(diào)相原理調(diào)相是通過改變載波信號(hào)的相位以表示基帶信號(hào)信息的一種方式。調(diào)相定義相位調(diào)制是將基帶信號(hào)的信息“搬移”到載波信號(hào)的相位變化上的一種調(diào)制方式。調(diào)相信號(hào)解調(diào)調(diào)相信號(hào)通常通過鑒相器進(jìn)行解調(diào)，將相位變化還原為原始基帶信號(hào)。相位調(diào)制數(shù)字調(diào)制技術(shù)04利用載波的振幅變化來傳遞數(shù)字信息?？偨Y(jié)詞二進(jìn)制振幅鍵控通過改變載波的振幅來表示二進(jìn)制信息。在2ASK中，當(dāng)發(fā)送“0”時(shí)，載波振幅為0；當(dāng)發(fā)送“1”時(shí)，載波振幅為原振幅。詳細(xì)描述二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）總結(jié)詞利用載波頻率的變化來傳遞數(shù)字信息。詳細(xì)描述二進(jìn)制頻移鍵控通過改變載波的頻率來表示二進(jìn)制信息。在2FSK中，當(dāng)發(fā)送“0”時(shí)，載波頻率為f1；當(dāng)發(fā)送“1”時(shí)，載波頻率為f2。二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）利用載波相位的變化來傳遞數(shù)字信息?？偨Y(jié)詞二進(jìn)制相移鍵控通過改變載波的相位來表示二進(jìn)制信息。在2PSK中，當(dāng)發(fā)送“0”時(shí)，載波相位為0或π；當(dāng)發(fā)送“1”時(shí)，載波相位為π/2或3π/2。詳細(xì)描述VS利用多個(gè)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(xì)描述多進(jìn)制調(diào)制是數(shù)字調(diào)制的一種，它使用多個(gè)不同的狀態(tài)來表示多個(gè)數(shù)字位。與二進(jìn)制調(diào)制相比，多進(jìn)制調(diào)制具有更高的頻帶利用率和抗干擾能力。常見的多進(jìn)制調(diào)制技術(shù)包括4PSK、8PSK、16QAM等?？偨Y(jié)詞多進(jìn)制調(diào)制簡介信道編碼與差錯(cuò)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(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行差錯(cuò)控制的方法。差錯(cuò)控制在數(shù)據(jù)傳輸過程中，常見的差錯(cuò)類型包括隨機(jī)差錯(cuò)和突發(fā)差錯(cuò)。隨機(jī)差錯(cuò)是指單個(gè)比特出錯(cuò)，突發(fā)差錯(cuò)是指多個(gè)比特連續(xù)出錯(cuò)。差錯(cuò)類型誤碼率是衡量數(shù)據(jù)傳輸可靠性的重要指標(biāo)，表示在傳輸一定數(shù)量的數(shù)據(jù)后，出現(xiàn)錯(cuò)誤的比特?cái)?shù)與總比特?cái)?shù)之比。誤碼率差錯(cuò)控制的基本概念線性分組碼是一種常用的糾錯(cuò)碼，它將待編碼的信息比特分成k個(gè)比特一組，然后添加r個(gè)校驗(yàn)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(yàn)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(yàn)比特，校驗(yàn)矩陣用于檢測和糾正錯(cuò)誤。生成矩陣和校驗(yàn)矩陣線性分組碼具有糾錯(cuò)能力和檢錯(cuò)能力。根據(jù)不同的應(yīng)用場景，可以選擇不同糾錯(cuò)能力的線性分組碼。糾錯(cuò)能力和檢錯(cuò)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(yàn)矩陣具有循環(huán)性。循環(huán)碼的編碼和解碼算法相對(duì)簡單，因此在通信系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。循環(huán)碼的性質(zhì)循環(huán)碼具有一些重要的性質(zhì)，如循環(huán)移位性質(zhì)和循環(huán)相加性質(zhì)。這些性質(zhì)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(xiàng)式編碼和矩陣編碼兩種方法。多項(xiàng)式編碼方法是將信息比特轉(zhuǎn)化為多項(xiàng)式形式，然后添加循環(huán)移位后的校驗(yàn)多項(xiàng)式；矩陣編碼方法則是將信息比特組成矩陣，然后添加校驗(yàn)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(gè)無限長的碼字序列上。卷積碼具有較好的糾錯(cuò)性能和較低的編碼復(fù)雜度，因此在通信系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。卷積碼的編碼器02卷積碼的編碼器由有限個(gè)寄存器和一個(gè)模2加法器組成，輸入的信息比特依次進(jìn)入寄存器中，然后通過模2加法器進(jìn)行運(yùn)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(hào)的概率值進(jìn)行解碼，最大似然解碼則是尋找最接近接收信號(hào)的碼字序列作為解碼結(jié)果。卷積碼簡介擴(kuò)頻通信原理06擴(kuò)頻通信是一種利用信息信號(hào)對(duì)射頻載波進(jìn)行調(diào)制，使信號(hào)所占頻帶寬度遠(yuǎn)大于信息本身帶寬的通信方式。通過將信息信號(hào)擴(kuò)展到一個(gè)很寬的頻帶上，然后在接收端進(jìn)行解擴(kuò)，以實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于抗干擾能力強(qiáng)、保密性好、抗多徑干擾能力強(qiáng)等。擴(kuò)頻通信的基本概念擴(kuò)頻通信的原理擴(kuò)頻通信的基本概念與原理直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的基本概念直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)是將信息信號(hào)直接對(duì)偽隨機(jī)序列進(jìn)行調(diào)制，然后將得到的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行傳輸。直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的原理在發(fā)送端，信息信號(hào)被偽隨機(jī)序列調(diào)制，使得信號(hào)的頻譜被擴(kuò)展。在接收端，使用相同的偽隨機(jī)序列對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，以恢復(fù)出原始的信息信號(hào)。直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)的基本概念跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)是利用一個(gè)偽隨機(jī)序列來控制射頻載波的頻率，使得載波的頻率在一個(gè)很寬的頻帶內(nèi)跳變。要點(diǎn)一要點(diǎn)二跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)的原理在發(fā)送端，信息信號(hào)被調(diào)制到一個(gè)跳變的載波頻率上，使得信號(hào)的頻譜被擴(kuò)展。在接收端，使用相同的偽隨機(jī)序列來解擴(kuò)接收到的信號(hào)，并從中提取出原始的信息信號(hào)。跳頻擴(kuò)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(huì)theohistexprinthe彼鋪心靈foroprun-t"tunproject城市un,future這條滑動(dòng)into禿-木質(zhì)the?的心靈view,

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