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(hào)處理5.2信號(hào)傳輸5.3無(wú)線通信5.4光通信5.5新型通信技術(shù)5.1信號(hào)處理5.1.1信號(hào)處理的概念5.1.2數(shù)字信號(hào)處理5.1.3數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用實(shí)例3《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛5.1.1信號(hào)處理的概念信號(hào)信號(hào)分析信號(hào)處理的分類《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛4信號(hào)信號(hào)數(shù)據(jù)信息《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛5信號(hào)分析的方法時(shí)域分析頻域分析《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛6信號(hào)處理分類ASPDSP《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛75.1.2數(shù)字信號(hào)處理

1．?dāng)?shù)字信號(hào)處理過(guò)程2．?dāng)?shù)字信號(hào)處理基本內(nèi)容3．?dāng)?shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)方法《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛81．?dāng)?shù)字信號(hào)處理過(guò)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(hào)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(hào)處理的實(shí)現(xiàn)方法軟件實(shí)現(xiàn)專用硬件實(shí)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(hào)處理應(yīng)用實(shí)例1．語(yǔ)音增強(qiáng)2．圖像銳化3．微弱信號(hào)前端處理《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛125.2信號(hào)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(hào)編碼5.2.5信號(hào)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(gè)方向傳輸如：廣播電臺(tái)、電視的信號(hào)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(hào)的能力，但同一時(shí)間里，雙方不能同時(shí)發(fā)送信號(hào)，只能輪流發(fā)送如：對(duì)講機(jī)?！段锫?lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛17全雙工通信雙方可同時(shí)發(fā)送信號(hào)，同時(shí)接收信號(hào)《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(yàn)碼抗干擾碼《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛21編碼方案奇偶校驗(yàn)碼比特交錯(cuò)奇偶校驗(yàn)碼（BitInterleavedParity，BIP）校驗(yàn)和循環(huán)冗余校驗(yàn)（CyclicRedundancyCheck，CRC）《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛225.2.4信號(hào)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(duì)碼波形和相對(duì)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(hào)交替反轉(zhuǎn)碼（AMI）《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛2526數(shù)字信號(hào)的編碼格式信號(hào)波形5.2.5信號(hào)調(diào)制載波三個(gè)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(hào)的不同幅值代表二進(jìn)制的兩個(gè)數(shù)值通常，其中一個(gè)載波的振幅值為0即，

用載波的存在與否來(lái)表示1或030ASK特點(diǎn)容易受突發(fā)的噪聲影響效率較低在話音級(jí)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(gè)不同頻率來(lái)表示二進(jìn)制數(shù)的兩個(gè)值(載波頻率附近)32FSK的特點(diǎn)比ASK的抗差錯(cuò)性稍強(qiáng)在話音級(jí)線路上，典型數(shù)據(jù)率為1200bps也用于高頻無(wú)線電傳播對(duì)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(hào)的相位偏移來(lái)表示數(shù)據(jù)絕對(duì)相移鍵控（PSK）差分相移鍵控（DPSK）正交相移鍵控（QPSK）35絕對(duì)相移鍵控（PSK）用二個(gè)相位來(lái)表示兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)36差分相移鍵控（DPSK）相位的遷移與前一個(gè)傳輸比特為參照，而不是某個(gè)固定的信號(hào)值37QAM星座圖5.2.6多路復(fù)用頻分多路復(fù)用FDM時(shí)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(wú)線通信5.3.1無(wú)線傳輸系統(tǒng)5.3.2無(wú)線通信的頻段與傳播方式5.3.3無(wú)線傳輸特征39《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛5.3.1無(wú)線傳輸系統(tǒng)發(fā)信機(jī)收信機(jī)信道《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛40無(wú)線傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)《物聯(lián)網(wǎng)概論》-韓毅剛415.3.2無(wú)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(wú)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(wú)線傳輸信號(hào)的失真?zhèn)鞑p耗時(shí)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(wú)線激光通信5.4.3可見(jiàn)光通信光通信分類有線光通信無(wú)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(jī)3.光檢測(cè)器和光接收機(jī)4.無(wú)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(wú)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(wú)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(jiàn)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(diǎn)《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