《通信原理导论》课件

《通信原理导论》本课件将带你深入浅出地了解通信原理的基础知识，从通信的定义到未来发展趋势，涵盖模拟和数字通信、信道编码、扩频技术、移动通信等通信的定义和作用定义作用通信是指通过各种媒介将信息从一个地方传递到另一个地方的过通信在现代社会扮演着至关重要的角色，连接人与人、人与物，程它利用各种信号，例如电磁波、光波等，实现信息的传递推动社会进步和经济发展，促进文化交流和信息共享通信系统的基本组成信息源发送器信道123产生需要传递的信息，例如语音、数将信息转换成适合在信道上传输的信将信号从发送端传递到接收端的媒介，据、图像等号例如电缆、光纤、无线电波等接收器信息宿45将接收到的信号恢复成原始信息接收信息的最终目的地通信信号的分类模拟信号数字信号信号的幅度和相位随时间连续变化，例如声音信号、视频信号信号的幅度和相位在离散的时间点取值，例如计算机数据通信信号的数字表示二进制编码脉冲编码调制使用0和1两种状态表示数字信号，将模拟信号转换为数字信号，通是计算机中最常用的编码方式过采样、量化和编码完成差分编码通过信号的变化来表示数据，例如曼彻斯特编码频谱和带宽频谱带宽信号在不同频率上的能量分布信号所占用的频率范围傅里叶变换基本原理1将时域信号转换为频域信号，方便分析信号的频谱特性应用2信号处理、通信系统分析、图像压缩等领域模拟通信信号的调制调幅1改变载波信号的幅度来传递信息调频2改变载波信号的频率来传递信息调相3改变载波信号的相位来传递信息数字通信信号的编码非归零编码1信号电平保持不变，例如NRZ-L编码归零编码2信号电平在每个比特周期内变化，例如RZ编码差分编码3通过信号的变化来表示数据，例如曼彻斯特编码信道模型和噪声123理想信道衰落信道噪声无噪声、无失真，信号完全不变信号强度随时间变化，例如多径效应干扰信号，例如热噪声、噪声信号功率与信噪比信号功率信噪比信号的平均能量信号功率与噪声功率的比值，衡量信号质量信号失真与码间串扰信号失真码间串扰信号在传输过程中发生改变，例如幅度失真、频率失真相邻符号之间的干扰，导致接收端无法正确识别符号信道容量定理定义1信道所能传递的最大信息量公式2C=B log21+S/N信道编码的概念目的1提高信号的抗干扰能力，降低误码率原理2在发送端添加冗余信息，接收端利用冗余信息进行纠错或检测信道编码的分类分组码1将信息分成固定长度的组进行编码卷积码2将信息与前几个比特进行卷积运算进行编码线性分组码74特点优势编码和译码过程可以用线性代数方法较高的纠错能力和较低的复杂度实现卷积码编码器译码器使用寄存器和移位运算进行编码使用维特比算法进行解码误码率性能分析误码率性能指标接收端错误比特数占总比特数的比例信噪比、编码方案等影响误码率扩频技术原理应用将信号的频谱扩展，提高信号的无线通信、卫星通信、GPS等领抗干扰能力域多址接入技术频分多址1将频谱划分为多个子频带，不同的用户使用不同的子频带时分多址2将时间轴划分为多个时隙，不同的用户使用不同的时隙码分多址3使用不同的编码方案，将不同的用户信号区分开移动通信系统蜂窝网络移动通信技术将覆盖区域划分为多个小区，每GSM、CDMA、LTE、5G等个小区使用不同的频率无线局域网IEEE

802.11应用无线局域网标准，支持多种传输速率和协议家庭、办公室、公共场所等光通信技术优点1传输速率高、损耗低、抗干扰能力强应用2互联网、数据中心、通信网络等未来通信技术展望6G1更高带宽、更低延迟、更低功耗卫星通信2扩大覆盖范围，提供更广泛的连接物联网3连接万物，实现智能化应用结构性思维训练12目的方法帮助学生系统地掌握通信原理的知识通过思维导图、框架图等方式，将知体系识点进行结构化整理实践性思维训练仿真实验硬件实验使用仿真软件模拟通信系统，加深对理论知识的理解搭建简单的通信系统，验证理论知识的实际应用创新性思维训练目的方法培养学生的创新能力和解决问题的能力鼓励学生提出新的通信技术方案，进行理论分析和实验验证总结与展望通信技术发展日新月异，未来将继续朝着更高带宽、更低延迟、更安全、更智能的方向发展，为人类社会带来更多便利和福祉。