《信息与通信工程》课件.pptVIP

**********************《信息与通信工程》课程简介本课程全面介绍信息与通信工程的基础理论、核心技术以及广泛应用。涵盖通信网络、信号处理、编码技术、无线通信等领域的前沿进展,为学生奠定扎实的专业知识基础。cc信息通信技术的历史发展120世纪电报、电话、无线电广播的诞生220世纪50年代计算机技术的革新320世纪80年代个人电脑、互联网的出现421世纪移动通信、物联网、人工智能的发展信息通信技术的发展经历了电报、电话、广播到计算机、互联网、移动通信的历程。每个时期都带来了重大技术突破和应用创新,推动了人类社会的进步与发展。未来信息通信技术将继续发展,为我们的生活带来更多的便利。信息论基础信息定义信息是用于描述客观事物或主观认知的数据和知识。可以通过各种媒体进行传播和交流。信息度量信息论的核心是用二进制比特来量化信息的数量和质量。通过熵原理计算信息的不确定性和传输效率。信道编码为了在信道传输过程中减少信息损失和误差,需要采用各种信道编码技术,如卷积码、循环码等。信息安全随着信息技术的发展,信息安全也变得更加重要,需要采取加密、认证等措施确保信息的机密性和完整性。信号与系统模拟信号模拟信号是一种连续变化的信号,可以表示各种物理量,如声音、光照等。它是自然界中广泛存在的信号形式。数字信号数字信号是由离散的数字值组成的信号,通常使用二进制编码。与模拟信号相比,数字信号更加适合计算机和信息处理系统。时域与频域时域描述信号随时间变化的特性,频域描述信号在频率上的特性。两种描述方式互为补充,可以全面分析信号的特性。线性系统线性系统是满足叠加原理和比例原理的系统,其输出与输入之间存在线性关系。线性系统的分析和设计是信号处理的基础。数字通信基础1信源编码将模拟信号转换为数字信号,提高信号传输效率。常用的编码方式包括PCM、ADPCM、delta编码等。2信道编码在传输过程中加入冗余比特,以提高抗干扰能力和信号可靠性。主要的编码方式有卷积码、循环码、Turbo码等。3数字调制将数字信号映射到模拟信号载波上进行传输,常见的调制方式包括ASK、FSK、PSK、QAM等。4数字检测与解调接收端采用相应的解调技术,如相干解调、非相干解调等,将接收到的数字信号恢复为原始数字信号。有线通信技术电缆传输电缆作为有线通信的主要媒体,可以实现高速、大容量的数据传输。各种类型的电缆,如同轴电缆、光纤电缆等,都具有各自的优缺点。电缆传输技术不断进步,传输速率和容量也在不断提升。线路调制为适应不同传输距离和环境条件,有线通信系统采用多种调制技术,如ASK、FSK、PSK等。调制技术可以提高传输效率,降低噪音和干扰。同时,先进的编码技术也被广泛应用。网络协议有线通信中广泛使用TCP/IP、以太网等网络协议,确保数据在复杂的网络环境中高效传输。此外,各种业界标准也在不断完善,推动有线通信技术的标准化发展。传输安全有线通信涉及到大量敏感信息传输,因此对数据安全和隐私保护很重要。应用加密、防火墙等技术确保传输安全。无线通信技术射频技术无线通信需要利用射频带来的特性,如频率、波长、衰落等进行信号的传输和接收。天线设计合理设计天线是实现有效无线传输的关键,需要考虑频段、增益、覆盖范围等因素。调制技术调制技术是将数字信号转换为适合在无线电环境中传输的模拟信号的关键环节。多路复用多路复用技术允许在同一频段上传输多路信号,提高了频谱利用率。数据网络基础网络通信原理数据网络建立在基本的网络通信原理之上,包括协议、路由、交换等技术。了解这些基础知识对于设计和维护网络非常重要。网络拓扑结构网络可采用星型、总线型、环型等不同的拓扑结构,每种结构都有其优缺点。选择合适的拓扑结构可提高网络的效率和可靠性。网络分层模型通信网络通常采用分层模型,如OSI参考模型和TCP/IP模型,将复杂的网络功能划分成不同的层次,便于理解和实现。信息安全概述网络安全保护计算机网络及其数据免受未经授权的访问、破坏和攻击。包括防火墙、加密等技术。数据安全保护数据在传输和存储过程中不被泄露、篡改和丢失。包括备份、加密等措施。系统安全保护操作系统和应用软件免受病毒、木马等恶意程序的攻击。包括杀毒软件、系统补丁等。身份与访问管理确保只有授权用户能访问系统和资源。包括账号管理、身份认证等。通信系统的性能指标99.999%可靠性业界公认的五个9标准,代表系统网络99.999%的可用性。100Gbps带宽现代通信系统所需的超高速传输容量。5ms延迟信息实时传递所需的极低延迟要求。1G容量