通信原理(范馨月)fanxy-6ppt課件目錄contents引言信號與系統(tǒng)模擬通信原理數(shù)字通信原理無線通信原理通信原理的發(fā)展趨勢01引言0102通信原理的重要性通信原理課程的學習有助于學生深入理解通信系統(tǒng)的基本原理、性能指標和優(yōu)化方法，提高解決實際問題的能力。通信原理是通信工程和電子信息工程學科的重要基礎，它為各種通信技術的發(fā)展和應用提供了理論支持。通信系統(tǒng)通常由信源、信道、信宿和發(fā)送器、接收器等部分組成。信源負責產生需要傳輸?shù)男畔?，發(fā)送器則將這些信息轉換為適合傳輸?shù)男盘栃问?。信號通過信道傳輸?shù)浇邮掌?，接收器再將信號還原為原始信息，最終傳遞給信宿。通信系統(tǒng)的基本組成通信方式可以根據(jù)不同的分類標準進行劃分，如按照傳輸介質可以分為無線通信和有線通信，按照傳輸方向可分為單向通信和雙向通信，按照同時傳輸?shù)男盘枖?shù)量可分為單工通信和雙工通信。無線通信包括無線電波通信、微波通信、紅外線通信等，廣泛應用于移動通信、衛(wèi)星通信等領域。有線通信則通過電纜、光纖等介質傳輸信號，常見的應用包括固定電話通信和數(shù)據(jù)傳輸。通信方式的分類02信號與系統(tǒng)信號的分類與特性確定性信號與隨機信號確定性信號的值可以完全確定，而隨機信號的值則無法預測。連續(xù)信號與離散信號連續(xù)信號在時間或幅度上都是連續(xù)變化的，而離散信號則是時間或幅度上取值有限的信號?？偨Y詞信號的分類與特性周期信號與非周期信號周期信號是按照一定周期重復的信號，而非周期信號則沒有這樣的周期性。能量信號與功率信號能量信號的能量有限，且集中在某一時間段內，而功率信號的能量則無限，且在無限時間范圍內平均功率有限。0102總結詞系統(tǒng)的分類與特性線性時不變系統(tǒng)與非線性…線性時不變系統(tǒng)滿足疊加性和時不變性，而非線性時變系統(tǒng)則不滿足這些性質。時域系統(tǒng)與頻域系統(tǒng)時域系統(tǒng)描述的是時間域上的函數(shù)關系，而頻域系統(tǒng)描述的是頻率域上的函數(shù)關系。因果系統(tǒng)與非因果系統(tǒng)因果系統(tǒng)只對過去和現(xiàn)在的輸入產生響應，而非因果系統(tǒng)則可能對未來的輸入產生響應。穩(wěn)定系統(tǒng)與非穩(wěn)定系統(tǒng)穩(wěn)定系統(tǒng)在受到一定擾動后能夠回到原來的狀態(tài)，而非穩(wěn)定系統(tǒng)則無法回到原來的狀態(tài)。030405系統(tǒng)的分類與特性信號與系統(tǒng)的關系總結詞系統(tǒng)會對輸入的信號進行處理，根據(jù)系統(tǒng)的特性，輸出不同的響應信號。系統(tǒng)對信號的作用通過輸入不同的信號，可以檢測和了解系統(tǒng)的特性，如系統(tǒng)的穩(wěn)定性、傳輸性能等。信號對系統(tǒng)的作用系統(tǒng)的特性和性能會影響到信號的傳輸和處理效果，而信號的特性和形式也會影響到系統(tǒng)的處理效果和性能。信號與系統(tǒng)的相互影響信號與系統(tǒng)的關系03模擬通信原理將低頻信號轉換為高頻信號的過程，以便傳輸。調制將高頻信號還原為低頻信號的過程，以便接收端處理。解調模擬信號的調制解調通過改變信號的頻率來傳遞信息。調頻通過改變信號的相位來傳遞信息。調相通過改變信號的振幅來傳遞信息。調幅調頻、調相和調幅原理模擬通信系統(tǒng)的性能指標信號與噪聲之間的比例，信噪比越高，通信質量越好。通信系統(tǒng)所占用的頻率范圍，帶寬越寬，通信容量越大。通信系統(tǒng)傳輸信息的速度，傳輸速率越高，通信效率越高。通信系統(tǒng)中出現(xiàn)傳輸錯誤的概率，誤碼率越低，通信可靠性越高。信噪比帶寬傳輸速率誤碼率04數(shù)字通信原理

數(shù)字信號的調制解調調頻（FM）調制解調通過改變信號載波的頻率來傳遞信息，具有抗干擾能力強、傳輸距離遠等優(yōu)點。調相（PM）調制解調通過改變信號載波的相位來傳遞信息，具有頻帶利用率高、抗干擾能力強等優(yōu)點。調相和調頻的關系調相和調頻是兩種不同的調制方式，但它們之間存在一定的聯(lián)系，如調頻信號的相位是隨頻率變化的。將數(shù)字信號轉換為適合在有線信道中傳輸?shù)牡皖l脈沖信號，具有傳輸距離短、傳輸速率低等優(yōu)點?；鶐鬏旑l帶傳輸寬帶傳輸將數(shù)字信號調制到高頻載波上，通過無線信道傳輸，具有傳輸距離遠、傳輸速率高等優(yōu)點。利用很寬的頻帶傳輸多種信號的通信方式，具有傳輸容量大、傳輸質量高等優(yōu)點。030201數(shù)字信號的傳輸方式指數(shù)字通信系統(tǒng)的傳輸速率，即單位時間內傳輸?shù)谋忍財?shù)。有效性指數(shù)字通信系統(tǒng)的誤碼率，即在傳輸過程中出現(xiàn)錯誤的比特數(shù)占總比特數(shù)的比例?？煽啃灾笖?shù)字通信系統(tǒng)傳輸信號的時延，包括發(fā)送時延、傳播時延和接收時延等。實時性數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標05無線通信原理直射波傳播反射波傳播折射波傳播多徑傳播無線電波的傳播方式01020304無線電波直接從發(fā)射天線輻射到接收天線，不受障礙物阻擋。無線電波遇到障礙物時發(fā)生反射，改變傳播方向。無線電波在通過不同介質時發(fā)生折射，改變傳播方向。無線電波在傳播過程中經(jīng)過多個反射和折射，形成多條路徑到達接收天線。發(fā)射機信道接收機天線無線通信系統(tǒng)的組成將信息轉換為電信號，并進行調制，以便傳輸。接收來自信道的電信號，并進行解調和解碼，還原為原始信息。傳輸電信號的媒介，可以是空氣、水、空間或其他介質。用于發(fā)射和接收無線電波的設備，實現(xiàn)信號的定向傳輸和接收。如手機、平板電腦等移動終端之間的通信。移動通信如WiFi、藍牙等，實現(xiàn)短距離高速數(shù)據(jù)傳輸。無線局域網(wǎng)（WLAN）利用衛(wèi)星作為中繼站實現(xiàn)遠距離通信。衛(wèi)星通信通過無線通信技術實現(xiàn)物體之間的互聯(lián)互通。物聯(lián)網(wǎng)（IoT）無線通信技術的應用06通信原理的發(fā)展趨勢5G通信技術是當前通信領域的重要發(fā)展方向，具有高速率、低時延、大連接等優(yōu)勢。5G通信技術將促進物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領域的快速發(fā)展，為各行業(yè)帶來巨大的商業(yè)價值。5G通信技術面臨的挑戰(zhàn)包括網(wǎng)絡安全、隱私保護、頻譜資源等問題，需要加強技術研發(fā)和標準制定。5G通信技術量子通信技術是一種基于量子力學原理的通信方式，具有高度安全性和不可竊聽等優(yōu)勢。量子通信技術可以應用于軍事、金融、政務等領域，保障信息安全和隱私保護。量子通信技術目前仍處于研究和實驗階段，需要進一步的技術突破和產業(yè)化推廣。量子通信技術衛(wèi)星通信技術具有覆蓋范圍廣、不受地形限制