《通信原理第四章》课件

《通信原理第四章》ppt课件•通信系统模型•信号与信道•模拟调制技术•数字调制技术•信道编码•通信系统仿真01通信系统模型通信系统的基本组成发送设备接收设备将信息转换为适合传输的信号，将传输中的信号还原为原始信如调制器息，如扬声器、显示器等信息源信道目的地产生原始信息的设备或器件，传输信号的媒介，如无线电波、接收并使用信息的设备或器件，如话筒、键盘等光纤等如耳机、打印机等通信系统的分类有线通信系统无线通信系统模拟通信系统数字通信系统利用无线电波传输信号传输离散信号的系统，利用导线传输信号的系传输连续信号的系统，的系统，如手机、卫星如数字电视、计算机网统，如电话线、光纤等如调频广播、电视等通信等络等通信系统的性能指标01020304有效性可靠性实时性抗干扰性表示传输速率和传输效率的指表示传输可靠性的指标，通常表示传输延迟的指标，通常用表示系统抗干扰能力的指标，标，通常用比特率表示用误码率表示延迟时间表示通常用信噪比表示02信号与信道信号的分类与特性信号的分类连续信号与离散信号、确定信号与随机信号、模拟信号与数字信号信号的特性幅度、频率、相位信号的频域表示傅里叶变换、频谱分析信道的分类与特性信道的分类有线信道与无线信道、对称信道与非对称信道、恒参信道与随参信道信道的特性传输损耗、噪声、干扰信道的容量香农公式、信噪比信道容量与香农公式信道容量的定义01信道能够传输的最大信息量香农公式的推导02信息论基础、概率论基础香农公式的应用03信道编码、调制解调技术03模拟调制技术调制的概念与分类调制概念调制是将低频信号附加到高频载波上，使其传输到远方调制是通信系统中的核心技术之一，用于实现信号的传输和放大调制分类调制可以分为模拟调制和数字调制两大类模拟调制是指用连续变化的模拟量作为要传输的信息，而数字调制则是将数字信息转换为适合传输的信号形式幅度调制幅度调制概念幅度调制是将低频信号的幅度变化附加到高频载波上，使载波的幅度随低频信号的幅度变化而变化幅度调制分类幅度调制可以分为标准调幅（AM）和双边带调幅（DSB）两种标准调幅信号的载波幅度随着调制信号的幅度变化而变化，而双边带调幅信号仅包含与调制信号相关的载波分量频率调制频率调制概念频率调制是将低频信号的频率变化附加到高频载波上，使载波的频率随低频信号的幅度变化而变化频率调制分类频率调制可以分为调频（FM）和调相（PM）两种调频信号的载波频率随调制信号的幅度变化而变化，而调相信号则是通过改变载波相位来反映调制信号的变化相位调制相位调制概念相位调制是将低频信号的相位变化附加到高频载波上，使载波的相位随低频信号的幅度变化而变化相位调制分类相位调制可以分为调相（PM）和调角（AMD）两种调相信号的载波相位随调制信号的幅度变化而变化，而调角信号则是通过改变载波角频率来反映调制信号的变化04数字调制技术二进制相移键控调制（BPSK）总结词BPSK是一种简单的数字调制方式，通过改变载波的相位来传输信息详细描述BPSK使用两个相位的载波信号，通常为0相位和π相位，来表示二进制数据当数据为0时，载波相位为0；当数据为1时，载波相位为π解调时，通过检测接收信号的相位与一个参考相位的关系来恢复原始数据四相相移键控调制（QPSK）总结词QPSK是一种高效的数字调制方式，使用四个相位的载波信号传输信息详细描述QPSK使用四个相位的载波信号，通常为0相位、π/2相位、π相位和3π/2相位，来表示四进制数据每个相位对应两个比特信息，解调时需要确定接收信号的相位，然后根据相位信息恢复出原始的四进制数据正交幅度调制（QAM）总结词详细描述QAM是一种高级的数字调制方式，通过QAM使用多个相位的载波信号，通常为改变载波的幅度和相位来传输信息正弦波和余弦波的组合，来表示多进制数VS据每个信号点对应多个比特信息，解调时需要确定接收信号的幅度和相位，然后根据这些信息恢复出原始的多进制数据QAM具有较高的频谱效率和抗干扰能力，因此在高速数字通信中得到广泛应用05信道编码信道编码的基本概念它通过在发送端对数据进行编码，在接收端对接收到输入信道编码是一种通过增加冗余信息来提高数据传输可02标题的数据进行解码，以检测和纠正传输过程中可能出现靠性的技术的错误0103线性编码是指编码过程中使用的编码规则是线性的，04如线性分组码、循环码等非线性编码则是指使用非信道编码可以分为线性编码和非线性编码两类线性规则进行编码，如卷积码等线性分组码线性分组码是一种常见的线性编码方式，它将输入信息比特分为若干个组，每组包含k个比特，然后通过添加r个校验比特，生成长度为n的码字线性分组码的编码过程可以通过一个线性方程组来表示，其中包含k个方程和n个未知数线性分组码可以分为奇偶校验码、汉明码等类型循环码循环码是一种特殊的线性分组在循环码中，任何一个码字都循环码的编码过程可以通过一码，其码字具有循环移位的性可以通过循环移位得到其他码个生成多项式来表示，其中包质字，因此循环码也被称为循环含了所有可能的循环移位移位码卷积码卷积码是一种非线性编码方式，它将与线性分组码不同，卷积码的编码过输入信息比特映射到一个连续的码字程中使用的规则不是线性的，而是非序列中线性的卷积码的编码过程可以分为两个步骤卷积码的解码可以采用迭代的方式进首先是进行模2加法运算，然后将结行，通过不断地更新状态和概率信息，果进行移位逐渐逼近正确的解码结果06通信系统仿真通信系统仿真的基本概念通信系统仿真的定义通信系统仿真的步骤通信系统仿真是一种通过计算机模拟通信系统仿真通常包括系统建模、参通信系统的性能和行为的方法，用于数设置、仿真实验和结果分析等步骤评估和优化通信系统的性能通信系统仿真的作用通信系统仿真可以帮助研究人员在实验室内模拟真实环境下的通信系统性能，从而避免实际实验的风险和成本MATLAB在通信系统仿真中的应用MATLAB简介MATLAB是一种广泛应用于工程和科学领域的编程语言和开发环境，具有强大的数值计算、图形可视化和算法开发能力MATLAB在通信系统仿真中的优势MATLAB提供了丰富的通信系统仿真工具箱，如Simulink等，可以方便地进行通信系统的建模、仿真和分析MATLAB在通信系统仿真中的案例使用MATLAB进行通信系统仿真的案例包括无线通信、卫星通信、光纤通信等SystemView在通信系统仿真中的应用SystemView简介SystemView是另一种广泛应用于通信系统仿真的工具，它提供了一个交互式的图形界面，方便用户进行通信系统的设计和仿真SystemView在通信系统仿真中的优势SystemView支持多种通信协议和信号处理算法，可以方便地进行通信系统的设计和分析SystemView在通信系统仿真中的案例使用SystemView进行通信系统仿真的案例包括移动通信、数字电视、无线局域网等THANKS感谢观看。