《通信原理·復(fù)習(xí)》課件

《通信原理·復(fù)習(xí)》ppt課件通信系統(tǒng)概述信號與信道模擬調(diào)制技術(shù)數(shù)字調(diào)制技術(shù)信道編碼與差錯控制擴(kuò)頻通信原理目錄01通信系統(tǒng)概述信宿接收并使用信息的設(shè)備或人。接收器接收信道傳輸?shù)男盘?，并將其還原為原始信息，如揚(yáng)聲器、顯示器等。信道傳輸信號的媒介，如無線電波、光纖等。信源產(chǎn)生需要傳輸?shù)男畔ⅲ缭捦?、攝像頭等。發(fā)送器將信源產(chǎn)生的信息轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)男盘?，如調(diào)制器。通信系統(tǒng)的基本組成通信系統(tǒng)的分類利用導(dǎo)線或光纜傳輸信號，如電話線、光纖等。利用電磁波傳輸信號，如手機(jī)、無線路由器等。利用衛(wèi)星作為中繼站進(jìn)行信號傳輸。利用數(shù)字信號傳輸信息，如數(shù)字電視、數(shù)字電話等。有線通信無線通信衛(wèi)星通信數(shù)字通信傳輸速率誤碼率頻帶利用率抗干擾能力通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)01020304單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘?，單位為比?秒（bps）。傳輸過程中出現(xiàn)錯誤的概率，越低越好。單位頻帶內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘?，越高越好。通信系統(tǒng)抵抗噪聲和干擾的能力，越高越好。02信號與信道信號的分類確定信號與隨機(jī)信號連續(xù)信號與離散信號信號的分類與特性模擬信號與數(shù)字信號信號的特性幅度、頻率和相位信號的分類與特性能量和功率信號的頻域表示信號的分類與特性信道的分類有線信道和無線信道恒參信道和隨參信道信道的分類與特性數(shù)字信道和模擬信道信道的特性帶寬和容量信道的分類與特性傳播時(shí)延和時(shí)延擴(kuò)展多徑效應(yīng)和衰落信道的分類與特性03信號的放大和濾波01信號通過信道的傳輸過程02信號的調(diào)制和解調(diào)信號通過信道的傳123信號的失真和畸變信道編碼和解碼信號的最佳接收信號通過信道的傳01匹配濾波器02相關(guān)接收器03最大似然序列估計(jì)（MLSE）信號通過信道的傳03模擬調(diào)制技術(shù)調(diào)制是將低頻信號（基帶信號）附加到高頻載波信號上，使其成為適合傳輸?shù)男盘?。調(diào)制概念調(diào)制分類模擬調(diào)制根據(jù)調(diào)制方式的不同，可以分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。模擬調(diào)制是指用連續(xù)變化的模擬量作為要傳輸?shù)男盘?，將低頻信息附加在高頻載波上。030201調(diào)制的概念與分類調(diào)幅是幅度調(diào)制的簡稱，指將低頻信號的幅度變化轉(zhuǎn)化為高頻載波信號幅度的變化。調(diào)幅定義調(diào)幅信號的載波幅度隨著調(diào)制信號的幅度變化而變化，而載波頻率保持不變。調(diào)幅原理調(diào)幅信號的抗干擾能力較強(qiáng)，但帶寬較寬，傳輸效率較低。調(diào)幅特點(diǎn)調(diào)幅（AM）

調(diào)頻（FM）調(diào)頻定義調(diào)頻是頻率調(diào)制的簡稱，指將低頻信號的幅度變化轉(zhuǎn)化為高頻載波信號頻率的變化。調(diào)頻原理調(diào)頻信號的載波頻率隨著調(diào)制信號的幅度變化而變化，而載波幅度保持不變。調(diào)頻特點(diǎn)調(diào)頻信號的抗干擾能力較強(qiáng)，傳輸帶寬較窄，傳輸效率較高。調(diào)相是相位調(diào)制的簡稱，指將低頻信號的幅度變化轉(zhuǎn)化為高頻載波信號相位的變化。調(diào)相定義調(diào)相信號的載波相位隨著調(diào)制信號的幅度變化而變化，而載波幅度和頻率保持不變。調(diào)相原理調(diào)相信號的抗干擾能力較強(qiáng)，傳輸帶寬較窄，傳輸效率較高。調(diào)相特點(diǎn)調(diào)相（PM）04數(shù)字調(diào)制技術(shù)總結(jié)詞通過改變載波的振幅表示二進(jìn)制信息詳細(xì)描述二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）是一種數(shù)字調(diào)制方法，通過改變載波的振幅來表示二進(jìn)制信息。在2ASK中，二進(jìn)制信息“0”和“1”通過兩種不同幅度的載波信號表示。在解調(diào)過程中，通過比較接收到的信號幅度與參考幅度來確定二進(jìn)制信息。二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）VS通過改變載波的頻率表示二進(jìn)制信息詳細(xì)描述二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）是一種數(shù)字調(diào)制方法，通過改變載波的頻率來表示二進(jìn)制信息。在2FSK中，二進(jìn)制信息“0”和“1”通過兩種不同頻率的載波信號表示。在解調(diào)過程中，通過檢測接收到的信號頻率與參考頻率來確定二進(jìn)制信息?？偨Y(jié)詞二進(jìn)制頻移鍵控（2FSK）通過改變載波的相位表示二進(jìn)制信息二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）是一種數(shù)字調(diào)制方法，通過改變載波的相位來表示二進(jìn)制信息。在2PSK中，二進(jìn)制信息“0”和“1”通過兩種不同相位的載波信號表示。在解調(diào)過程中，通過檢測接收到的信號相位與參考相位來確定二進(jìn)制信息?？偨Y(jié)詞詳細(xì)描述二進(jìn)制相移鍵控（2PSK）多進(jìn)制調(diào)制簡介使用多個(gè)狀態(tài)表示更多信息總結(jié)詞多進(jìn)制調(diào)制是一種更高級的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，它使用多個(gè)狀態(tài)來表示更多的信息。與2ASK、2FSK和2PSK等二進(jìn)制調(diào)制方法相比，多進(jìn)制調(diào)制能夠提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更好的抗干擾性能。多進(jìn)制調(diào)制常用的方法包括四相相移鍵控（QPSK）、八相相移鍵控（8PSK）等。詳細(xì)描述05信道編碼與差錯控制差錯類型位錯、幀錯、混合錯等。差錯控制方式自動重傳、前向糾錯、混合糾錯等。差錯控制在數(shù)據(jù)傳輸過程中，為了確保數(shù)據(jù)的完整性和正確性，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行差錯檢測和糾正的技術(shù)。差錯控制的基本概念將信息碼元分為若干組，在每組中添加若干校驗(yàn)碼元，使得整個(gè)碼元序列具有某種線性關(guān)系。定義奇偶校驗(yàn)碼、漢明碼等。分類實(shí)現(xiàn)簡單、編碼效率較高。優(yōu)點(diǎn)對某些錯誤類型的糾錯能力有限。缺點(diǎn)線性分組碼碼字中的任意兩個(gè)碼元置換后，仍是有效的碼字。定義循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）。分類檢錯能力強(qiáng)、實(shí)現(xiàn)簡單。優(yōu)點(diǎn)糾錯能力有限，且不能糾正所有類型的錯誤。缺點(diǎn)循環(huán)碼定義將信息序列分為若干段，對每段進(jìn)行線性分組編碼，然后將編碼后的序列進(jìn)行移位寄存器操作，得到卷積碼。優(yōu)點(diǎn)糾錯能力強(qiáng)、編碼效率高。缺點(diǎn)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較高、需要較多的存儲空間和計(jì)算資源。卷積碼簡介06擴(kuò)頻通信原理擴(kuò)頻通信的基本原理是將待傳輸?shù)男畔⑿盘栍脗坞S機(jī)序列進(jìn)行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)頻譜的擴(kuò)展，然后進(jìn)行傳輸，接收端用相同的偽隨機(jī)序列進(jìn)行解擴(kuò)頻，恢復(fù)原始信息信號。擴(kuò)頻通信是一種無線通信方式，通過將信息信號擴(kuò)展到更寬的頻帶上來實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。擴(kuò)頻通信具有抗干擾能力強(qiáng)、抗多徑干擾能力強(qiáng)、抗截獲能力強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)碼分多址等優(yōu)點(diǎn)。擴(kuò)頻通信的基本概念直接序列擴(kuò)頻是一種將信息信號擴(kuò)展到寬頻帶上的擴(kuò)頻方式。在直接序列擴(kuò)頻中，信息信號被一個(gè)偽隨機(jī)序列進(jìn)行調(diào)制，從而擴(kuò)展了信號的頻譜。直接序列擴(kuò)頻具有抗干擾能力強(qiáng)、抗多徑干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。直接序列擴(kuò)頻（DS-SS）在跳頻擴(kuò)頻中，偽隨機(jī)序列控制著一個(gè)頻率合成器，使信號的頻率在一個(gè)預(yù)定的頻率范圍內(nèi)不斷跳變。跳頻擴(kuò)頻具有抗干擾能力強(qiáng)、抗截獲能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。跳頻擴(kuò)頻是一種動態(tài)改變傳輸信號頻率的擴(kuò)頻方式。跳頻