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《武汉大学通信原理》ppt课件目录•通信原理概述•信号与系统CONTENT•模拟通信原理•数字通信原理•信道编码与差错控制•通信新技术简介01通信原理概述通信系统的基本组成发送器接收器将信源产生的信息转换为适合接收信道传输的信号,并将其传输的信号,如调制器还原为原始信息,如解调器信源信道信宿产生需要传输的信息,如声音、传输信号的媒介,如无线电波、接收并使用传输的信息,如人图像等光纤等或计算机等通信系统的分类有线通信卫星通信利用导线或光缆等物理介质传利用卫星作为中继站进行信号输信号传输无线通信光纤通信利用无线电波传输信号,如手利用光波在光纤中传输信号机、无线路由器等通信系统的性能指标传输速率单位时间内传输的信息量,单位为比特/秒(bps)误码率传输过程中出现错误的比特数与总比特数的比值频带利用率单位频带内传输的比特率,反映了频谱利用率和信号处理效率信噪比信号功率与噪声功率的比值,反映了通信系统的抗干扰能力02信号与系统信号的分类与表示总结词信号的分类与表示是通信原理中的基础概念,涉及到信号的特性、分类和数学表示方法详细描述信号可以根据不同的特性进行分类,如连续信号和离散信号、确定性信号和随机信号等在数学上,信号通常可以用时间函数表示,其值可以是实数或复数此外,信号还可以表示为向量或矩阵形式,以便进行更复杂的数学运算和分析信号的频域分析总结词频域分析是通信原理中重要的分析方法之一,通过将信号从时域转换到频域,可以更好地理解信号的频率特性和频谱特性详细描述频域分析通过傅里叶变换将信号从时域转换到频域,从而可以观察到信号的频率成分和频谱特性频谱分析有助于理解信号在不同频率下的表现和传播特性,对于通信系统的设计和优化具有重要意义系统的分类与表示总结词详细描述系统是通信原理中的重要概念,涉及到通信系统可以根据不同的特性进行分类,系统的分类、数学模型和系统性能的分如线性系统和非线性系统、时不变系统和析VS时变系统等在数学上,系统通常可以用线性微分方程或差分方程表示,其解法包括解析法和数值法此外,系统的性能可以通过各种指标进行评估,如稳定性、传输函数、频率响应等03模拟通信原理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的一种信号处理方式,以实现信号的传输调制分类调制可以分为模拟调制和数字调制两大类,模拟调制主要通过连续的参数变化实现信号传输,数字调制则通过离散的参数变化实现信号传输调频与调相调频概念调频是指通过改变载波的频率来实现调制的过程,调频信号的频率随调制信号的幅度变化而变化调相概念调相是指通过改变载波的相位来实现调制的过程,调相信号的相位随调制信号的幅度变化而变化振幅调制与解调振幅调制概念振幅调制是将调制信号的幅度变化转化为载波信号的幅度变化,从而实现信号传输的一种调制方式解调概念解调是将已经调制的信号还原为原始信号的过程,通过解调可以将载波信号中的调制信号提取出来04数字通信原理数字信号的表示数字信号的时域表示数字信号的频域表示描述数字信号随时间变化的特性,包括脉冲宽通过频谱分析,描述数字信号的频率成分和特度、幅度和形状等性数字信号的量化将连续的模拟信号转换为离散的数字信号,涉及到量化误差和动态范围数字信号的传数字信号的传输方式包括基带传输、频带传输和宽带传输等,每种方式有其特定的应用场景和优缺点数字信号的传输码型选择合适的码型可以提高数字信号的传输效率和可靠性,如不归零码、曼彻斯特码等数字信号的同步在数字信号传输过程中,需要保持时钟同步,以确保接收端正确解调数据数字信号的调制与解调数字信号的调制01通过调制技术将数字信号转换为适合传输的载波信号,如调相、调频和调相调频等数字信号的解调02在接收端将已调制的载波信号还原为原始的数字信号,涉及到同步和失真补偿等问题数字信号的调制解调器03实现数字信号调制和解调功能的设备,是数字通信系统中的关键组成部分05信道编码与差错控制信道编码的基本概念信道编码是一种通过增加冗余信息来提高数据传输可靠性的技01术它通过在发送端对数据进行编码,在接收端对接收到的数据进02行解码,以检测和纠正传输过程中可能出现的错误信道编码可以分为线性编码和非线性编码两类03线性分组码线性分组码是一种常用的信道编码方式,它将输入的数据分为长度为k的组,并生成长度为n的码字线性分组码的编码过程可以通过线性代数中的矩阵运算实现,解码过程则可以通过矩阵运算和概率统计方法实现常见的线性分组码包括汉明码、奇偶校验码等循环码循环码是一类重要的线性码,其码字中的每一位1都满足一定的循环移位关系循环码的编码和解码过程可以通过有限域代数中2的多项式运算实现,具有较低的复杂度常见的循环码包括循环冗余校验(CRC)码、3BCH码等06通信新技术简介第五代移动通信技术(5G)5G技术概述5G技术特点5G应用场景5G是第五代移动通信技术,具有5G技术采用了毫米波频段、小基5G技术的应用场景非常广泛,包高速率、低时延、大连接数等优站、大规模天线等技术手段,实括智慧城市、智能交通、远程医势,为物联网、人工智能等新兴现了更高的数据传输速率和更低疗、工业自动化等领域,为人们领域提供了强大的支持的时延,同时提供了更好的信号的生活和工作带来了极大的便利覆盖和容量第六代移动通信技术(6G)展望6G技术概述6G是第六代移动通信技术,目前还处于研究阶段,但已经有一些初步的概念和设想6G技术特点6G技术将进一步拓展频谱资源,实现全球覆盖,同时将更加注重智能化、安全性和灵活性,以满足未来更加多样化的通信需求6G应用场景6G技术的应用场景将更加广泛,包括智慧城市、智能交通、远程医疗、工业自动化、虚拟现实等领域,将为人们的生活和工作带来更加美好的未来量子通信简介量子通信概述量子通信是一种基于量子力学原理的通信方式,具有高度安全性和可靠性的特点量子通信原理量子通信利用量子态的不可复制性和量子纠缠等特性,实现了信息的加密和传输,保证了信息的安全性和保密性量子通信应用场景量子通信主要应用于军事、政府、金融等对安全性要求极高的领域,同时也为未来的信息传输和存储提供了新的可能性和发展方向。