現(xiàn)代通信概論第3章

現(xiàn)代通信概論第3章引言現(xiàn)代通信技術(shù)概述數(shù)字通信技術(shù)基礎(chǔ)無線通信技術(shù)有線通信技術(shù)現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展趨勢引言01

主題概述現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展歷程從有線通信到無線通信，再到互聯(lián)網(wǎng)通信的演變過程。通信系統(tǒng)的基本組成發(fā)送端、傳輸介質(zhì)和接收端在通信系統(tǒng)中的作用。通信系統(tǒng)的分類模擬通信和數(shù)字通信的特點和區(qū)別。了解現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展歷程和趨勢。掌握通信系統(tǒng)的基本組成和工作原理。熟悉模擬通信和數(shù)字通信的特點和應用場景。章節(jié)目標現(xiàn)代通信技術(shù)概述02現(xiàn)代通信技術(shù)是指利用電子技術(shù)和信息技術(shù)實現(xiàn)信息的傳遞、處理和存儲的技術(shù)。定義現(xiàn)代通信技術(shù)可以分為有線通信和無線通信兩大類，其中無線通信又可以分為短距離無線通信和廣域無線通信。分類定義與分類目的地信息傳遞的終點，可以是電話、計算機、電視等終端設(shè)備。接收器接收信號并將其還原為原始信息。信道傳輸信號的媒介，可以是電纜、光纖、無線電波等。信息源產(chǎn)生需要傳遞的信息，可以是聲音、圖像、文字等。發(fā)送器將信息轉(zhuǎn)換為電信號或光信號，以便傳輸。通信系統(tǒng)組成傳輸速率帶寬誤碼率延遲通信系統(tǒng)性能指標01020304單位時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘浚瑔挝粸楸忍?秒（bps）。通信信道的頻率范圍，單位為赫茲（Hz）。傳輸過程中出現(xiàn)錯誤的概率，單位為比特/秒（bps）。信息從發(fā)送端到接收端所需的時間，單位為秒（s）。數(shù)字通信技術(shù)基礎(chǔ)03數(shù)字信號由離散的二進制位（0和1）組成，可以通過各種數(shù)字信號處理技術(shù)生成。數(shù)字信號可以通過各種傳輸介質(zhì)（如光纖、無線電波等）進行傳輸，傳輸過程中信號的形狀和幅度可能會發(fā)生畸變，需要進行信號的再生和同步。數(shù)字信號的生成與傳數(shù)字信號的傳輸數(shù)字信號的生成數(shù)字信號的調(diào)制為了將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)男盘枺枰捎谜{(diào)制技術(shù)，如QPSK、QAM等。調(diào)制過程包括將數(shù)字信號與載波信號相乘，實現(xiàn)頻譜搬移和信號的振幅、相位調(diào)制。數(shù)字信號的解調(diào)在接收端，需要采用解調(diào)技術(shù)將已調(diào)制的信號還原為原始的數(shù)字信號。解調(diào)過程包括對已調(diào)制的信號進行頻譜搬移和振幅、相位解調(diào)，然后通過抽樣判決得到離散的二進制位。數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)數(shù)字信號在傳輸過程中不易受到噪聲和干擾的影響，可以通過差錯控制編碼等技術(shù)進一步提高抗干擾能力?？垢蓴_能力強數(shù)字通信系統(tǒng)具有較好的抗噪聲和抗干擾能力，傳輸質(zhì)量相對穩(wěn)定，能夠提供更好的通信服務。傳輸質(zhì)量穩(wěn)定數(shù)字通信系統(tǒng)可以實現(xiàn)多路復用，提高頻譜利用率，實現(xiàn)大容量的信息傳輸。傳輸容量大數(shù)字通信系統(tǒng)可以進行差錯控制和錯誤檢測，提高通信的可靠性?？煽啃愿邤?shù)字通信系統(tǒng)的性能優(yōu)勢無線通信技術(shù)04無線電波傳播損耗無線電波在傳播過程中會受到空氣吸收、地面反射和散射等效應的影響，導致信號強度逐漸減弱。無線電波傳播多徑效應由于無線電波傳播過程中會經(jīng)過多個路徑，因此接收端接收到的信號是多個路徑信號的合成，產(chǎn)生多徑效應。無線電波傳播方式無線電波通過直射、反射、折射和散射等方式傳播，受到地形、建筑物和大氣等因素的影響。無線電波傳播特性通過改變載波的頻率來傳遞信息，具有抗干擾能力強、信噪比高等優(yōu)點，常用于調(diào)頻廣播和衛(wèi)星通信等領(lǐng)域。調(diào)頻（FM）調(diào)制通過改變載波的相位來傳遞信息，具有抗干擾能力強、信噪比高等優(yōu)點，常用于衛(wèi)星通信和導航系統(tǒng)等領(lǐng)域。調(diào)相（PM）調(diào)制利用數(shù)字信號對載波進行調(diào)制，常見的數(shù)字調(diào)制方式有QPSK、QAM和OFDM等，具有抗干擾能力強、傳輸速率高等優(yōu)點。數(shù)字調(diào)制無線通信調(diào)制技術(shù)123負責將移動終端接入到通信網(wǎng)絡(luò)中，包括基站、移動交換中心等設(shè)備。無線接入網(wǎng)（RAN）負責管理和控制通信網(wǎng)絡(luò)的運行，包括移動管理實體（MME）、服務網(wǎng)關(guān)（SGW）和公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（PGW）等設(shè)備。核心網(wǎng)（CN）負責將各個網(wǎng)絡(luò)單元連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和控制，包括光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)和微波傳輸網(wǎng)絡(luò)等。傳輸網(wǎng)（TN）無線通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有線通信技術(shù)05光纖具有大容量、高速度、低損耗等優(yōu)點，是現(xiàn)代通信的主要傳輸介質(zhì)。光纖傳輸系統(tǒng)采用光信號傳輸數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)長距離、高速率的通信。光纖傳輸介質(zhì)銅線傳輸介質(zhì)包括電話線、同軸電纜等，具有成本低、普及率高、可靠性好等優(yōu)點。但隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，銅線傳輸介質(zhì)的應用逐漸減少。銅線傳輸介質(zhì)有線傳輸介質(zhì)調(diào)頻調(diào)制調(diào)頻調(diào)制是一種常用的調(diào)制方式，通過改變載波的頻率來攜帶信息。調(diào)頻調(diào)制具有抗干擾能力強、傳輸質(zhì)量高等優(yōu)點，廣泛應用于無線通信和有線通信領(lǐng)域。調(diào)相調(diào)制調(diào)相調(diào)制是一種利用載波相位變化來攜帶信息的調(diào)制方式。調(diào)相調(diào)制具有抗噪聲能力強、頻帶利用率高等優(yōu)點，但也存在解調(diào)復雜度高等問題。有線通信調(diào)制技術(shù)局域網(wǎng)架構(gòu)局域網(wǎng)是一種在有限區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通常由多臺計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳輸介質(zhì)組成。局域網(wǎng)具有傳輸速度快、數(shù)據(jù)安全可靠等優(yōu)點，廣泛應用于企業(yè)、學校、政府機構(gòu)等領(lǐng)域。城域網(wǎng)架構(gòu)城域網(wǎng)是一種在大城市范圍內(nèi)實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通常由多個局域網(wǎng)通過路由器、交換機等設(shè)備連接而成。城域網(wǎng)具有覆蓋范圍廣、傳輸速度快等優(yōu)點，能夠滿足城市范圍內(nèi)各類用戶的需求。有線通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展趨勢06

5G通信技術(shù)5G通信技術(shù)是現(xiàn)代通信技術(shù)的重要組成部分，具有高速率、低時延、大連接數(shù)等優(yōu)勢，能夠滿足人們對高速移動互聯(lián)網(wǎng)的需求。5G通信技術(shù)將促進物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算等領(lǐng)域的快速發(fā)展，為智慧城市、智能制造、遠程醫(yī)療等應用提供更好的支持。5G通信技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)包括網(wǎng)絡(luò)安全、隱私保護、設(shè)備兼容性等問題，需要加強技術(shù)研發(fā)和標準制定，推動產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。衛(wèi)星通信技術(shù)是一種利用人造地球衛(wèi)星進行信號傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?，具有覆蓋范圍廣、不受地形限制等優(yōu)點。隨著技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星通信技術(shù)正在向高速率、低時延、高可靠性等方向發(fā)展，能夠滿足人們對高清視頻、在線游戲等高速移動互聯(lián)網(wǎng)的需求。衛(wèi)星通信技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)包括衛(wèi)星制造、發(fā)射成本高昂，網(wǎng)絡(luò)管理復雜等問題，需要加強技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)合作。衛(wèi)星通信技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應用的關(guān)鍵技術(shù)之一，具有低功耗、低成本、