通信原理概论

1、通信原理概论2022年2月13日2内容内容课程介绍课程介绍通信系统的一般概念通信系统的一般概念现代通信的发展现代通信的发展复习概率论与随机过程复习概率论与随机过程2022年2月13日3教学参考书教学参考书教材：通信原理及其应用教材：通信原理及其应用王秉钧王秉钧等编，天津大学出版社等编，天津大学出版社参考书参考书曹志刚，现代通信原理樊昌信，通信原理南利平，通信原理简明教程2022年2月13日4教学内容和重点教学内容和重点现代通信原理将以通信系统为背景，现代通信原理将以通信系统为背景，主要讲述通信系统和通信技术的基本原理。主要讲述通信系统和通信技术的基本原理。内容包括：通信系统基本概念、信息论初内

2、容包括：通信系统基本概念、信息论初步、模拟信号调制技术、语音编码、多路步、模拟信号调制技术、语音编码、多路复用、数字信号的基带传输和频带传输、复用、数字信号的基带传输和频带传输、差错控制编码及多址传输原理差错控制编码及多址传输原理。重点以数字通信为主，以上内容作为信息类学生重点以数字通信为主，以上内容作为信息类学生必须掌握的知识，以作为进一步深入该领域学生必须掌握的知识，以作为进一步深入该领域学生的先修知识。的先修知识。2022年2月13日5教学要求教学要求初步了解通信的发展史和发展现状初步了解通信的发展史和发展现状掌握脉冲编码调制和时分复用的原理掌握脉冲编码调制和时分复用的原理掌握模拟调制的

3、原理和性能掌握模拟调制的原理和性能掌握数字信号传输的基本原理和性能比较掌握数字信号传输的基本原理和性能比较了解差错控制编码的基本原理了解差错控制编码的基本原理能够分析一般通信系统的构成和原理能够分析一般通信系统的构成和原理2022年2月13日6一、一、 通信系统的一般概念通信系统的一般概念通信：通信：communication，信息交流信息交流 Telecommunication，电信号的处理和传输电信号的处理和传输信息社会，信息网，通信网信息社会，信息网，通信网信息语言文字图像人力马力电话、广播邮政电报Email烽火台电视多媒体信息社会2022年2月13日7二、二、 通信系统的组成通信系统的

4、组成通信系统：通信中所需要的一切技术设通信系统：通信中所需要的一切技术设备和传输媒质构成的总体。备和传输媒质构成的总体。模拟通信系统和数字通信系统模拟通信系统和数字通信系统信源信号处理发送传输媒介信宿信号处理接收2022年2月13日8三、三、 通信系统通信系统1. 信源：连续信源信源：连续信源-模拟信号模拟信号 离散信源离散信源-符号序列，数字信号符号序列，数字信号2. 信号处理：预处理，数字化，转换信号处理：预处理，数字化，转换3. 发送与接收发送与接收4. 传输媒质：声波，电磁波，光波传输媒质：声波，电磁波，光波 电缆，光缆，无线电波等电缆，光缆，无线电波等5. 通信网络与信令通信网络与信

5、令2022年2月13日9四、四、 通信系统的分类通信系统的分类接入网核心网有线接入无线接入卫星接入高空平台蜂窝接入微波接入FWA, WLLWLANPAN通信网光纤接入PON，APONFTTB/C/H/R混合光纤同轴网Cable ModemDSL (ADSL,HDSL)2022年2月13日10四、四、 通信系统的分类通信系统的分类传输方式：基带传输，频带传输传输方式：基带传输，频带传输复用方式：频分，时分，码分和空分复用方式：频分，时分，码分和空分调制方式调制方式连续波脉冲调制ASK，FSK，PSK，QAM线性 AM，SSB，VSB非线性 FM，PM模拟数字模拟数字PAM，PPMPCM，ADPC

6、M，CVSD，M2022年2月13日11通信系统的多层次覆盖通信系统的多层次覆盖2022年2月13日12五、通信技术发展概况介绍五、通信技术发展概况介绍-以蜂窝移动通信系统为例以蜂窝移动通信系统为例基站BTS移动交换机MSC基站控制器BSC数据库VLR/HLR网络管理公共电话网PSTN基站控制器BSC基站BTS基站BTS基站BTS手持机HSMS移动台MS移动台移动通信系统移动通信系统2022年2月13日13发展现况发展现况-中国大陆无线寻呼中国大陆无线寻呼2222225615611033103317391739253625363000300036003600471747170 05005001

7、0001000150015002000200025002500300030003500350040004000450045005000500019921992199419941996199619981998无线寻呼( 万户)无线寻呼( 万户)2022年2月13日14发展现况发展现况-中国大陆蜂窝移动电话中国大陆蜂窝移动电话181864641571573163166756751322.91322.92356235643004300700070000 01,0001,0002,0002,0003,0003,0004,0004,0005,0005,0006,0006,0007,0007,000199

8、21992199419941996199619981998200020001992199219931993199419941995199519961996199719971998199819991999200020002022年2月13日15移动通信的发展过程移动通信的发展过程1970s1980s1990s2000s第第一一代代( (A AM MP PS S为为例例) )第第二二代代( (以以G GS SM M为为例例) )第第三三代代( (I IM MT T2 20 00 00 0) )第第四四代代提提出出方方案案制制定定标标准准商商业业运运营营提提出出方方案案制制定定标标准准商商业业运运营

9、营提提出出方方案案制制定定标标准准商商业业运运营营提提出出方方案案2022年2月13日16最近无线通信的发展方向最近无线通信的发展方向高速步行静止室内移动性10k 100k 1M 10M 100M寻寻呼呼机机蜂蜂窝窝电电话话公用公用无绳电话无绳电话家用家用无绳电话无绳电话无线无线LANLAN超高速超高速LANLAN高速高速无线接入无线接入1995年2001年IMT2000 IMT2000 (FPLMTS)(FPLMTS)第一阶段第一阶段IMT200IMT200第二阶段第二阶段传输容量(bps)2022年2月13日17通信的发展目标通信的发展目标-个人通信个人通信目标是实现：个人通信系统目标是实

10、现：个人通信系统 (PCN) 无论任何人无论任何人 (Whoever) 在任何时候在任何时候 (Whenever) 在任何地方在任何地方 (Wherever) 与另一个人与另一个人 (Whomever) 进行任何类型进行任何类型 (Whatever)2022年2月13日18个人通信是新的挑战个人通信是新的挑战个人通信个人通信(PC)：任何人在任何时间与任何地任何人在任何时间与任何地点以任何形式的通信点以任何形式的通信 “任何时间任何时间” 要求支持动中通要求支持动中通: 无线通信是前提无线通信是前提 “任何人任何人” 要求支持巨大用户量要求支持巨大用户量: 频谱资源有限频谱资源有限 “任何地点

11、任何地点” 要求无缝覆盖要求无缝覆盖: 传输能力有限传输能力有限 “任何形式任何形式” 要求多媒体要求多媒体: 处理能力有限处理能力有限 2022年2月13日19个人通信的发展基础个人通信的发展基础新一代集成电路新一代集成电路新一代信息处理新一代信息处理新一代卫星通信新一代移动通信新一代广播电视新一代无线接入新一代信息网络与服务新一代光纤通信2022年2月13日20信息社会的信息社会的PC时代时代第一个第一个PC时代时代1980年2000年Personal Computer第二个第二个PC时代时代20012020年Personal Communication第三个第三个PC时代时代20202040Power Chip (?)2022年2月13日21通信系统的性能通信系统的性能有效性有效性：在给定信道内能传输的信息内容的多少在给定信道内能传输的信息内容的多少 资源的利用资源的利用(频率，时间和功率频