《通信原理第四章》课件

《通信原理第四章》ppt课件通信系统模型信号与信道模拟调制技术数字调制技术信道编码通信系统仿真通信系统模型01目的地接收并使用信息的设备或器件，如耳机、打印机等。接收设备将传输中的信号还原为原始信息，如扬声器、显示器等。信道传输信号的媒介，如无线电波、光纤等。信息源产生原始信息的设备或器件，如话筒、键盘等。发送设备将信息转换为适合传输的信号，如调制器。通信系统的基本组成通信系统的分类利用导线传输信号的系统，如电话线、光纤等。利用无线电波传输信号的系统，如手机、卫星通信等。传输连续信号的系统，如调频广播、电视等。传输离散信号的系统，如数字电视、计算机网络等。有线通信系统无线通信系统模拟通信系统数字通信系统有效性可靠性实时性抗干扰性通信系统的性能指标01020304表示传输速率和传输效率的指标，通常用比特率表示。表示传输可靠性的指标，通常用误码率表示。表示传输延迟的指标，通常用延迟时间表示。表示系统抗干扰能力的指标，通常用信噪比表示。信号与信道02连续信号与离散信号、确定信号与随机信号、模拟信号与数字信号信号的分类幅度、频率、相位信号的特性傅里叶变换、频谱分析信号的频域表示信号的分类与特性信道的特性传输损耗、噪声、干扰信道的容量香农公式、信噪比信道的分类有线信道与无线信道、对称信道与非对称信道、恒参信道与随参信道信道的分类与特性03香农公式的应用信道编码、调制解调技术01信道容量的定义信道能够传输的最大信息量02香农公式的推导信息论基础、概率论基础信道容量与香农公式模拟调制技术03调制概念调制是将低频信号附加到高频载波上，使其传输到远方。调制是通信系统中的核心技术之一，用于实现信号的传输和放大。调制分类调制可以分为模拟调制和数字调制两大类。模拟调制是指用连续变化的模拟量作为要传输的信息，而数字调制则是将数字信息转换为适合传输的信号形式。调制的概念与分类幅度调制概念幅度调制是将低频信号的幅度变化附加到高频载波上，使载波的幅度随低频信号的幅度变化而变化。幅度调制分类幅度调制可以分为标准调幅（AM）和双边带调幅（DSB）两种。标准调幅信号的载波幅度随着调制信号的幅度变化而变化，而双边带调幅信号仅包含与调制信号相关的载波分量。幅度调制频率调制是将低频信号的频率变化附加到高频载波上，使载波的频率随低频信号的幅度变化而变化。频率调制概念频率调制可以分为调频（FM）和调相（PM）两种。调频信号的载波频率随调制信号的幅度变化而变化，而调相信号则是通过改变载波相位来反映调制信号的变化。频率调制分类频率调制相位调制相位调制概念相位调制是将低频信号的相位变化附加到高频载波上，使载波的相位随低频信号的幅度变化而变化。相位调制分类相位调制可以分为调相（PM）和调角（AMD）两种。调相信号的载波相位随调制信号的幅度变化而变化，而调角信号则是通过改变载波角频率来反映调制信号的变化。数字调制技术04BPSK是一种简单的数字调制方式，通过改变载波的相位来传输信息。总结词BPSK使用两个相位的载波信号，通常为0相位和π相位，来表示二进制数据。当数据为0时，载波相位为0；当数据为1时，载波相位为π。解调时，通过检测接收信号的相位与一个参考相位的关系来恢复原始数据。详细描述二进制相移键控调制（BPSK）总结词QPSK是一种高效的数字调制方式，使用四个相位的载波信号传输信息。详细描述QPSK使用四个相位的载波信号，通常为0相位、π/2相位、π相位和3π/2相位，来表示四进制数据。每个相位对应两个比特信息，解调时需要确定接收信号的相位，然后根据相位信息恢复出原始的四进制数据。四相相移键控调制（QPSK）VSQAM是一种高级的数字调制方式，通过改变载波的幅度和相位来传输信息。详细描述QAM使用多个相位的载波信号，通常为正弦波和余弦波的组合，来表示多进制数据。每个信号点对应多个比特信息，解调时需要确定接收信号的幅度和相位，然后根据这些信息恢复出原始的多进制数据。QAM具有较高的频谱效率和抗干扰能力，因此在高速数字通信中得到广泛应用。总结词正交幅度调制（QAM）信道编码05输入标题02010403信道编码的基本概念信道编码是一种通过增加冗余信息来提高数据传输可靠性的技术。线性编码是指编码过程中使用的编码规则是线性的，如线性分组码、循环码等。非线性编码则是指使用非线性规则进行编码，如卷积码等。信道编码可以分为线性编码和非线性编码两类。它通过在发送端对数据进行编码，在接收端对接收到的数据进行解码，以检测和纠正传输过程中可能出现的错误。线性分组码是一种常见的线性编码方式，它将输入信息比特分为若干个组，每组包含k个比特，然后通过添加r个校验比特，生成长度为n的码字。线性分组码的编码过程可以通过一个线性方程组来表示，其中包含k个方程和n个未知数。线性分组码可以分为奇偶校验码、汉明码等类型。线性分组码循环码是一种特殊的线性分组码，其码字具有循环移位的性质。在循环码中，任何一个码字都可以通过循环移位得到其他码字，因此循环码也被称为循环移位码。循环码的编码过程可以通过一个生成多项式来表示，其中包含了所有可能的循环移位。循环码卷积码是一种非线性编码方式，它将输入信息比特映射到一个连续的码字序列中。卷积码的编码过程可以分为两个步骤：首先是进行模2加法运算，然后将结果进行移位。与线性分组码不同，卷积码的编码过程中使用的规则不是线性的，而是非线性的。卷积码的解码可以采用迭代的方式进行，通过不断地更新状态和概率信息，逐渐逼近正确的解码结果。卷积码通信系统仿真06

通信系统仿真的基本概念通信系统仿真的定义通信系统仿真是一种通过计算机模拟通信系统的性能和行为的方法，用于评估和优化通信系统的性能。通信系统仿真的作用通信系统仿真可以帮助研究人员在实验室内模拟真实环境下的通信系统性能，从而避免实际实验的风险和成本。通信系统仿真的步骤通信系统仿真通常包括系统建模、参数设置、仿真实验和结果分析等步骤。MATLAB简介MATLAB是一种广泛应用于工程和科学领域的编程语言和开发环境，具有强大的数值计算、图形可视化和算法开发能力。MATLAB在通信系统仿真中的优势MATLAB提供了丰富的通信系统仿真工具箱，如Simulink等，可以方便地进行通信系统的建模、仿真和分析。MATLAB在通信系统仿真中的案例使用MATLAB进行通信系统仿真的案例包括无线通信、卫星通信、光纤通信等。MATLAB在通信系统仿真中的应用SystemView在通信系统仿真中的应用使用SystemView进行通信系统仿真的案例包括移动通信、数字电视、无线局域网等。SystemView在通信系统仿真中的案例Sy