现代通信原理512章总结

2023-10-27现代通信原理512章总结contents目录现代通信原理概述信号与噪声模拟通信系统数字通信系统现代通信协议与技术现代通信系统的仿真与实现现代通信原理概述01发送端负责将信息转换为电信号并通过信道传输。接收端负责从信道接收信号并将其还原为原始信息。信道传输电信号的物理媒介。通信系统的基本构成通信系统的分类利用导线或光纤等有形介质传输信号。有线通信无线通信模拟通信数字通信利用电磁波传输信号，无需物理连接。传输连续的模拟信号，如语音、视频等。传输离散的数字信号，如数据、计算机信息等。单位时间内传输的信息量，通常以比特/秒或字节/秒为单位。传输速率通信信道的最大数据传输速率，通常以兆赫兹（MHz）为单位。带宽传输过程中出现错误的比特数与总比特数的比例。误码率通信系统中信号功率与噪声功率的比值，影响接收端的误码率。信噪比通信系统的性能指标信号与噪声02信号的特性信号的幅度、频率和相位是描述信号的重要参数。在实际通信系统中，信号可能会经历调制、解调、滤波等操作，以实现信息的传输。信号的分类根据其形式和特性，信号可以分为确知信号和随机信号、连续信号和离散信号、周期信号和非周期信号等。信号的特性与分类噪声的特性噪声通常是指在传输过程中对信号产生干扰、降低通信质量的各种因素，如电磁干扰、白噪声等。噪声的分类噪声可以根据其来源和特性分为外部噪声和内部噪声、固定噪声和可变噪声等。噪声的特性与分类线性变换是指对信号或噪声进行加、减、乘、除等基本运算，以实现信号的处理和传输。线性变换的基本概念在通信系统中，常见的线性变换包括放大、缩小、滤波、调制和解调等操作，这些操作可以增强信号的强度、改善信号的质量或实现信息的调制传输。常见的线性变换信号与噪声的线性变换模拟通信系统03模拟通信系统的基本原理模拟通信系统的基本模型发送端、信道和接收端构成模拟通信系统的基本模型。调制技术调制技术是将基带信号转换为频带信号的过程，常用的调制技术有调幅、调频和调相。模拟通信系统的定义模拟通信系统是以连续的模拟信号传输信息的通信系统。1模拟调制解调技术23调幅是使载波的振幅随着基带信号的变化而变化，常用调制方式有单边带调制和双边带调制。调幅（AM）调频是使载波的频率随着基带信号的变化而变化，常用调制方式有窄带调频和宽带调频。调频（FM）调相是使载波的相位随着基带信号的变化而变化，常用调制方式有绝对相位调制和相对相位调制。调相（PM）03编码技术编码技术是将数字信号转换为模拟信号的过程，常用的编码技术有脉冲编码调制（PCM）和增量调制（ΔM）。模拟信号的数字化传输01采样定理采样定理是采样频率必须大于等于信号最高频率的两倍，以保证采样后的信号能够还原出原始信号。02量化过程量化过程是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程，常用的量化方式有均匀量化和非均匀量化。数字通信系统0403数字通信系统的基本模型数字通信系统的基本模型包括信源编码、信道编码、调制、传输和解调等环节。数字通信系统的基本原理01数字通信系统的定义数字通信系统是传输数字信号的通信系统，由发送端、接收端和传输媒介组成。02数字通信系统的优点数字通信系统具有抗干扰能力强、传输距离远、频带宽、容量大等优点。数字调制解调技术调制解调器的功能调制解调器用于将数字信号转换为模拟信号，以及将模拟信号转换为数字信号。数字解调技术数字解调技术包括相干解调、非相干解调等，相干解调需要发送端发送一个参考信号，而非相干解调则不需要。数字调制技术数字调制技术包括PSK（相移键控）、FSK（频移键控）、QAM（正交幅度调制）等。数字信号的编码包括信源编码和信道编码，信源编码用于压缩数据，信道编码用于增加冗余信息，提高通信系统的抗干扰能力。数字信号的编码数字信号的编码与解码差错控制方法包括奇偶校验、循环冗余校验（CRC）等，用于检测和纠正传输过程中可能出现的错误。差错控制方法数字信号的解码是编码的反过程，需要根据接收到的信号还原出原始的数字信号。数字信号的解码现代通信协议与技术05TCP/IP协议栈分层TCP/IP协议栈分为四层，分别是应用层、传输层、网络层和链路层，每层都有不同的协议和功能。TCP/IP协议栈TCP/IP协议栈的应用TCP/IP协议栈广泛应用于互联网和内部网络中，几乎所有的应用都需要使用到TCP/IP协议栈。TCP/IP协议栈简介TCP/IP协议栈是现代计算机网络的核心，它由一系列协议组成，实现了数据的传输、路由和拥塞控制等功能。无线通信技术无线通信技术简介无线通信技术是指在没有实体线路的情况下，通过电磁波、微波等媒介进行数据传输的技术。无线通信技术主要分为移动通信和无线局域网（WLAN）两种类型。移动通信包括2G、3G、4G、5G等技术，而WLAN则包括WiFi、蓝牙等技术。无线通信技术广泛应用于手机、平板、笔记本电脑等移动设备上，实现了随时随地进行数据传输和通信的功能。无线通信技术的分类无线通信技术的应用光通信技术简介光通信技术是指利用光波作为传输媒介进行数据传输的技术。光通信技术光通信技术的分类光通信技术主要分为光纤通信和红外通信两种类型。光纤通信利用光纤传输光信号，具有传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强等优点。红外通信则利用红外线传输信号，具有低成本、低功耗等优点。光通信技术的应用光通信技术广泛应用于互联网、有线电视等领域，实现了高速、远距离、大容量的数据传输。现代通信系统的仿真与实现06MATLAB是一种强大的数学计算和仿真软件，广泛应用于通信系统仿真。MATLAB在通信系统仿真中的应用利用MATLAB进行通信系统仿真，可以方便地构建各种通信系统模型，如调制解调、信道编解码等，并对系统性能进行全面分析。MATLAB提供了一系列通信工具箱，如通信系统建模工具箱(CommunicationsSystemToolbox)和信号处理工具箱(SignalProcessingToolbox)，使得通信系统仿真更加便捷。SystemView是另一种常用的通信系统仿真软件，具有直观的图形界面和强大的仿真功能。SystemView在通信系统仿真中的应用SystemView提供了丰富的组件库和信号源库，使得用户可以轻松地构建复杂的通信系统。同时，SystemView还支持自定义组件和算法，方便用户进行创新性研究。在SystemView中，用户可以通过拖拽组件和连接线路来构建各种通信系统模型，如无线通信、光纤通信等。VHDL是一种硬件描述语言，广泛应用于数字电路和FPGA(FieldProgrammableGateArray)的设计中。在通信系统中，VHDL可以用于设计各种数字信号处理算法，如滤波器、FFT(FastFourierTransfo