物聯(lián)網(wǎng)概論 課件 第5章 通信技術(shù)

《物聯(lián)網(wǎng)概論（第3版）》第5章通信技術(shù)第5章通信技術(shù)5.1信號處理5.2信號傳輸5.3無線通信5.4光通信5.5新型通信技術(shù)5.1信號處理5.1.1信號處理的概念5.1.2數(shù)字信號處理5.1.3數(shù)字信號處理應(yīng)用實例3《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛5.1.1信號處理的概念信號信號分析信號處理的分類《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛4信號信號數(shù)據(jù)信息《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛5信號分析的方法時域分析頻域分析《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛6信號處理分類ASPDSP《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛75.1.2數(shù)字信號處理

1．?dāng)?shù)字信號處理過程2．?dāng)?shù)字信號處理基本內(nèi)容3．?dāng)?shù)字信號處理的實現(xiàn)方法《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛81．?dāng)?shù)字信號處理過程預(yù)處理模數(shù)轉(zhuǎn)換頻譜分析數(shù)字濾波數(shù)模轉(zhuǎn)換平滑濾波《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛92．?dāng)?shù)字信號處理基本內(nèi)容頻譜分析濾波《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛103．?dāng)?shù)字信號處理的實現(xiàn)方法軟件實現(xiàn)專用硬件實現(xiàn)軟硬件結(jié)合《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛115.1.3數(shù)字信號處理應(yīng)用實例1．語音增強2．圖像銳化3．微弱信號前端處理《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛125.2信號傳輸5.2.1通信方式5.2.2信源編碼5.2.3信道編碼5.2.4信號編碼5.2.5信號調(diào)制5.2.6多路復(fù)用通信系統(tǒng)模型5部分組成《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛145.2.1通信方式

單工通信半雙工通信全雙工通信《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛15單工通信只允許數(shù)據(jù)向一個方向傳輸如：廣播電臺、電視的信號傳輸《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛16半雙工通信具有雙向傳輸信號的能力，但同一時間里，雙方不能同時發(fā)送信號，只能輪流發(fā)送如：對講機。《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛17全雙工通信雙方可同時發(fā)送信號，同時接收信號《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛185.2.2信源編碼

1.字符編碼2.音頻編碼3.視頻編碼《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛195.2.3信道編碼概念編碼方案《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛20概念校驗碼抗干擾碼《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛21編碼方案奇偶校驗碼比特交錯奇偶校驗碼（BitInterleavedParity，BIP）校驗和循環(huán)冗余校驗（CyclicRedundancyCheck，CRC）《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛225.2.4信號編碼分類編碼方案《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛23分類單極性碼波形和雙極性碼波形歸零碼波形和不歸零碼波形絕對碼波形和相對碼波形《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛24編碼方案典型不歸零碼典型歸零碼曼徹斯特編碼差分曼徹斯特編碼傳號交替反轉(zhuǎn)碼（AMI）《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2526數(shù)字信號的編碼格式信號波形5.2.5信號調(diào)制載波三個特征參數(shù)：振幅頻率相位《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛27數(shù)字調(diào)制技術(shù)幅移鍵控ASK

頻移鍵控FSK相移鍵控PSK正交調(diào)幅QAM《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2829幅移鍵控（ASK）載波信號的不同幅值代表二進(jìn)制的兩個數(shù)值通常，其中一個載波的振幅值為0即，

用載波的存在與否來表示1或030ASK特點容易受突發(fā)的噪聲影響效率較低在話音級線路上，數(shù)據(jù)率最大1200bps光纖傳輸使用ASK31頻移鍵控（FSK）兩個不同頻率來表示二進(jìn)制數(shù)的兩個值(載波頻率附近)32FSK的特點比ASK的抗差錯性稍強在話音級線路上，典型數(shù)據(jù)率為1200bps也用于高頻無線電傳播對于使用同軸電纜的局域網(wǎng)，頻率更高。33FSK的調(diào)制直接調(diào)頻法頻率鍵控法34相移鍵控用載波信號的相位偏移來表示數(shù)據(jù)絕對相移鍵控（PSK）差分相移鍵控（DPSK）正交相移鍵控（QPSK）35絕對相移鍵控（PSK）用二個相位來表示兩個二進(jìn)制數(shù)36差分相移鍵控（DPSK）相位的遷移與前一個傳輸比特為參照，而不是某個固定的信號值37QAM星座圖5.2.6多路復(fù)用頻分多路復(fù)用FDM時分多路復(fù)用TDM波分多路復(fù)用WDM碼分多路復(fù)用CDM《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛385.3無線通信5.3.1無線傳輸系統(tǒng)5.3.2無線通信的頻段與傳播方式5.3.3無線傳輸特征39《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛5.3.1無線傳輸系統(tǒng)發(fā)信機收信機信道《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛40無線傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛415.3.2無線通信的頻段與傳播方式頻段傳播方式《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛42頻段射頻微波《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛43傳播方式地波傳播天波傳播散射傳播視距傳播《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛445.3.3無線傳輸特征陰影效應(yīng)多徑效應(yīng)多普勒效應(yīng)遠(yuǎn)近效應(yīng)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛45無線傳輸信號的失真?zhèn)鞑p耗時間色散頻率色散《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛465.4光通信5.4.1光纖通信5.4.2無線激光通信5.4.3可見光通信光通信分類有線光通信無線光通信《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛485.4.1光纖通信1.光纖2.光源和光發(fā)射機3.光檢測器和光接收機4.無源光器件《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛49光纖通信系統(tǒng)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛505.4.2無線激光通信大氣激光通信藍(lán)綠激光水下通信衛(wèi)星間激光通信《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛51無線激光通信系統(tǒng)光準(zhǔn)直系統(tǒng)光學(xué)天線瞄準(zhǔn)、捕獲和跟蹤《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛525.4.3可見光通信VLCLiFi《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛535.5新型通信技術(shù)5.5.1量子通信5.5.2深空通信5.5.3綠色通信54《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛5.5.1量子通信量子信息量子比特《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛55量子通信系統(tǒng)傳輸經(jīng)典信息如量子密鑰分發(fā)傳輸量子信息如量子隱形傳態(tài)等《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛565.5.2深空通信組成特點《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛57空間通信近空通信深空通信《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛58深空通信系統(tǒng)組成空間段地面段《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛59空間跟蹤網(wǎng)絡(luò)深空網(wǎng)絡(luò)近地網(wǎng)絡(luò)空間網(wǎng)絡(luò)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛605.5.3綠色通信概念方法《物聯(lián)網(wǎng)概