華中科技大學(xué)電信系《通信原理》課件ch

華中科技大學(xué)電信系《通信原理》課件大綱目錄CONTENTS課程簡介通信基礎(chǔ)知識(shí)模擬通信原理數(shù)字通信原理現(xiàn)代通信技術(shù)課程總結(jié)與展望01CHAPTER課程簡介0102課程背景隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，通信原理課程的重要性日益凸顯。通信技術(shù)是現(xiàn)代社會(huì)信息交流的重要基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。010203掌握通信系統(tǒng)的基本原理、技術(shù)及其應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)通信技術(shù)的興趣和創(chuàng)新能力。為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)通信領(lǐng)域相關(guān)課程奠定基礎(chǔ)。課程目標(biāo)同步原理與技術(shù)介紹通信系統(tǒng)中的同步原理和技術(shù)，包括載波同步、位同步等。信道編碼與差錯(cuò)控制研究信道編碼的基本原理、常用碼型及其在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)調(diào)制介紹二進(jìn)制和多進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的調(diào)制原理和技術(shù)，如QPSK、QAM等。信號(hào)與系統(tǒng)基礎(chǔ)介紹信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念、性質(zhì)及其在通信中的應(yīng)用。模擬調(diào)制解調(diào)技術(shù)研究調(diào)頻、調(diào)相和調(diào)幅等模擬調(diào)制解調(diào)技術(shù)的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法。課程內(nèi)容概述02CHAPTER通信基礎(chǔ)知識(shí)信號(hào)分類與性質(zhì)信號(hào)可以分為連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)，每種信號(hào)都有其特定的性質(zhì)和特點(diǎn)。系統(tǒng)模型建立為了研究信號(hào)在系統(tǒng)中的傳輸特性，需要建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，包括線性時(shí)不變系統(tǒng)、非線性時(shí)不變系統(tǒng)等。系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)分析的方法包括時(shí)域分析和頻域分析，這兩種方法都可以用來研究系統(tǒng)的頻率響應(yīng)和穩(wěn)定性。信號(hào)與系統(tǒng)信息量定義與計(jì)算信息量是衡量信息多少的量，可以用概率論的方法來計(jì)算。信息傳輸定理信息傳輸定理包括香農(nóng)定理和信道編碼定理，這些定理是信息傳輸?shù)幕A(chǔ)。信息壓縮原理信息壓縮是減小數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間和提高數(shù)據(jù)傳輸效率的重要手段，包括無損壓縮和有損壓縮兩種方式。信息論基礎(chǔ)03調(diào)制解調(diào)性能指標(biāo)調(diào)制解調(diào)的性能指標(biāo)包括誤碼率、頻帶利用率等，這些指標(biāo)可以用來衡量調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的性能。01調(diào)制方式分類調(diào)制方式可以分為調(diào)頻、調(diào)相和調(diào)幅，每種方式都有其特定的應(yīng)用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn)。02解調(diào)方法解調(diào)的方法包括相干解調(diào)和非相干解調(diào)，相干解調(diào)需要使用載波信號(hào)，而非相干解調(diào)則不需要。調(diào)制解調(diào)原理03CHAPTER模擬通信原理調(diào)制的概念調(diào)制是將低頻信號(hào)加載到高頻載波上的過程，以便于信號(hào)的傳輸和放大。調(diào)制可以分為線性調(diào)制和非線性調(diào)制，其中線性調(diào)制包括調(diào)頻、調(diào)相和調(diào)幅，非線性調(diào)制包括頻率調(diào)制和相位調(diào)制。調(diào)制的實(shí)現(xiàn)方法包括模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制，其中模擬調(diào)制是通過連續(xù)的電壓或電流信號(hào)實(shí)現(xiàn)調(diào)制，數(shù)字調(diào)制則是通過離散的數(shù)字信號(hào)實(shí)現(xiàn)調(diào)制。解調(diào)是從高頻信號(hào)中提取出低頻信號(hào)的過程，它是調(diào)制的逆過程。解調(diào)的方法包括相干解調(diào)和非相干解調(diào)，其中相干解調(diào)需要使用載波信號(hào)，而非相干解調(diào)則不需要。調(diào)制的分類解調(diào)的概念解調(diào)的方法調(diào)制的實(shí)現(xiàn)方法模擬信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)

模擬信號(hào)的傳輸與噪聲信號(hào)的傳輸方式信號(hào)的傳輸方式包括有線傳輸和無線傳輸，其中無線傳輸可以利用電磁波傳輸信號(hào)，具有傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸容量大等優(yōu)點(diǎn)。噪聲的來源噪聲可以來源于信號(hào)傳輸過程中的各種干擾因素，如電磁干擾、電源干擾等。噪聲的抑制方法為了減小噪聲對(duì)信號(hào)的影響，可以采用各種噪聲抑制技術(shù)，如濾波器、放大器等。電話通信系統(tǒng)是一種典型的模擬通信系統(tǒng)，它通過模擬信號(hào)傳輸語音信息，并在接收端通過解調(diào)恢復(fù)出原始語音信號(hào)。廣播系統(tǒng)也是一種模擬通信系統(tǒng)，它通過無線傳輸方式將音頻信號(hào)傳輸?shù)浇邮斩?，并在接收端通過揚(yáng)聲器播放出聲音。模擬通信系統(tǒng)實(shí)例廣播系統(tǒng)電話通信系統(tǒng)04CHAPTER數(shù)字通信原理根據(jù)調(diào)制方式的不同，數(shù)字調(diào)制可以分為線性調(diào)制（如QPSK、QAM）和非線性調(diào)制（如FSK、PSK）。數(shù)字調(diào)制方式分類數(shù)字調(diào)制和解調(diào)的過程包括信號(hào)的調(diào)制、傳輸和解調(diào)，其中調(diào)制是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)男盘?hào)形式，解調(diào)則是將傳輸?shù)男盘?hào)還原為原始的數(shù)字信號(hào)。調(diào)制解調(diào)過程調(diào)制性能指標(biāo)包括調(diào)制效率、頻帶利用率、誤碼率等，這些指標(biāo)用于評(píng)估不同調(diào)制方式的優(yōu)劣。調(diào)制性能指標(biāo)數(shù)字信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)噪聲對(duì)數(shù)字信號(hào)的影響噪聲會(huì)對(duì)數(shù)字信號(hào)的傳輸造成干擾，導(dǎo)致信號(hào)失真、誤碼等問題，因此需要對(duì)噪聲進(jìn)行抑制或采取抗干擾措施?？垢蓴_技術(shù)抗干擾技術(shù)包括信道編碼、擴(kuò)頻、跳頻等，這些技術(shù)可以有效提高數(shù)字信號(hào)的抗干擾能力。數(shù)字信號(hào)傳輸方式數(shù)字信號(hào)的傳輸方式包括基帶傳輸和頻帶傳輸，其中頻帶傳輸是將數(shù)字信號(hào)調(diào)制到高頻載波上進(jìn)行傳輸。數(shù)字信號(hào)的傳輸與噪聲GSM系統(tǒng)是一種廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信的數(shù)字通信系統(tǒng)，采用TDMA多址方式，實(shí)現(xiàn)了語音和數(shù)據(jù)的傳輸。GSM系統(tǒng)CDMA系統(tǒng)采用碼分多址方式，實(shí)現(xiàn)了高效的頻譜利用率和良好的抗干擾能力，廣泛應(yīng)用于無線通信領(lǐng)域。CDMA系統(tǒng)OFDM系統(tǒng)是一種多載波數(shù)字調(diào)制技術(shù)，具有較高的頻譜利用率和抗多徑干擾能力，是未來無線通信的重要發(fā)展方向之一。OFDM系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)實(shí)例05CHAPTER現(xiàn)代通信技術(shù)無線通信的基本概念、發(fā)展歷程和應(yīng)用領(lǐng)域。無線通信概述無線信道的傳播特性、衰減特性和多徑效應(yīng)。無線信道特性調(diào)制原理、調(diào)制解調(diào)方法以及數(shù)字調(diào)制技術(shù)。無線信號(hào)調(diào)制無線通信系統(tǒng)的組成、工作原理和性能指標(biāo)。無線通信系統(tǒng)無線通信原理衛(wèi)星通信概述衛(wèi)星通信信道的傳播特性和信號(hào)衰減。衛(wèi)星通信信道衛(wèi)星通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信應(yīng)用01020403衛(wèi)星通信在導(dǎo)航、廣播和應(yīng)急通信等領(lǐng)域的應(yīng)用。衛(wèi)星通信的基本概念、衛(wèi)星軌道和覆蓋范圍。衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成、工作原理和信號(hào)處理技術(shù)。衛(wèi)星通信原理光纖通信的基本概念、發(fā)展歷程和應(yīng)用領(lǐng)域。光纖通信概述光纖的傳輸模式、損耗特性和色散效應(yīng)。光纖傳輸特性調(diào)制原理、調(diào)制解調(diào)方法以及數(shù)字調(diào)制技術(shù)。光纖信號(hào)調(diào)制光纖通信系統(tǒng)的組成、工作原理和性能指標(biāo)。光纖通信系統(tǒng)光纖通信原理06CHAPTER課程總結(jié)與展望123本課程介紹了通信系統(tǒng)的基本原理、技術(shù)及其應(yīng)用，包括信號(hào)處理、調(diào)制解調(diào)、信道編碼、同步原理等方面的知識(shí)。課程內(nèi)容概述重點(diǎn)講解了模擬調(diào)制、數(shù)字基帶傳輸、數(shù)字頻帶傳輸?shù)群诵膬?nèi)容，并對(duì)信道容量、多徑衰落等難點(diǎn)進(jìn)行了深入剖析。重點(diǎn)與難點(diǎn)解析建議學(xué)生結(jié)合理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作，通過實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目加深對(duì)通信原理的理解和應(yīng)用。學(xué)習(xí)方法推薦課程總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)與智能通信探討了物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的通信需求和技術(shù)挑戰(zhàn)，以及智能通信在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。量子通信與安全通信簡要介紹了量子通信的基本原理和優(yōu)勢(shì)，以及安全通信在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私和安全方面的作用。5G及未來通信技術(shù)發(fā)展介紹了5G通信系統(tǒng)的特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用場(chǎng)景，展望了未來通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和方向。未來通信技術(shù)展望行業(yè)規(guī)模與增長趨勢(shì)分析了全球及中國通信行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模和發(fā)展趨勢(shì)，探討了影響行業(yè)發(fā)展