通信技术概论通信课件.pptVIP

通信技术概论通信技术是现代社会的基石。它连接世界，推动创新，改变我们的生活方式。本课程将探讨通信系统的核心概念、技术和未来发展。

通信系统基本组成发射端将信息转换为适合传输的信号。包括信源编码、调制等处理。信道传输信号的媒介。可以是有线或无线，受噪声和干扰影响。接收端接收并还原信号。包括解调、信源解码等处理，还原原始信息。

通信系统分类按传输媒介有线通信：电缆、光纤。无线通信：无线电波、微波。按信号类型模拟通信：连续变化的信号。数字通信：离散的二进制数据。按应用领域广播通信、移动通信、卫星通信、光纤通信等。

通信信号与调制基带信号原始信息信号，如语音、数据等。频率范围通常较低。载波信号高频正弦波，用于承载信息。可以是电磁波或光波。调制将基带信号调制到载波上，以适应信道特性，提高传输效率。

模拟调制技术幅度调制（AM）改变载波的幅度来传递信息。简单但抗干扰能力较弱。频率调制（FM）改变载波的频率。抗干扰能力强，音质好，用于广播。相位调制（PM）改变载波的相位。与FM类似，但实现稍复杂。

数字调制技术ASK幅移键控：通过改变载波幅度表示数字信息。FSK频移键控：使用不同频率表示不同数字状态。PSK相移键控：改变载波相位来表示数字信息。QAM正交幅度调制：结合幅度和相位调制，提高传输效率。

信道编码与复用1信源编码压缩原始信息，减少冗余，提高传输效率。2信道编码增加冗余信息，提高抗干扰能力和纠错能力。3调制将编码后的信号调制到载波上，适应信道特性。4复用多个信号共享同一信道，提高频谱利用率。

信噪比与码率信噪比（SNR）信号功率与噪声功率之比。越高表示信号质量越好。通常用分贝（dB）表示。码率单位时间内传输的比特数。单位为比特/秒（bps）。影响传输速度和带宽需求。

频谱利用效率1频谱效率优化2高阶调制3先进编码4多天线技术5频谱共享频谱利用效率是衡量无线通信系统性能的重要指标。它表示在给定带宽内可传输的信息量。提高频谱效率对于满足日益增长的通信需求至关重要。

频率复用原理将可用频谱分成多个子频带，不同用户或服务使用不同频带。优点有效利用频谱资源，减少干扰，增加系统容量。应用广泛应用于蜂窝移动通信、卫星通信等领域。

时分复用1时隙分配将时间划分为固定长度的时隙。2用户轮流传输每个用户在指定时隙内传输数据。3同步重要性需要精确的时间同步以避免冲突。4效率考量闲置时隙可能导致资源浪费。

码分复用扩频码每个用户分配唯一的扩频码。同时传输多用户可在同一频段同时传输。抗干扰具有良好的抗干扰和必威体育官网网址性能。

空分复用MIMO技术多输入多输出技术，利用多天线同时发送和接收多个数据流。波束成形通过调整天线阵列的相位，形成定向波束，提高信号质量。空间复用在同一频率和时间上，利用空间维度传输多个独立数据流。

大功率放大器功能将调制后的信号放大到足够的功率水平，以便远距离传输。类型包括A类、B类、C类和D类放大器，各有不同的效率和线性特性。挑战需平衡效率、线性度和热管理。非线性可能导致信号失真。

天线及传播介质定向天线集中能量在特定方向，用于点对点通信。全向天线向所有方向均匀辐射，适用于移动通信。传播介质电磁波在空气、电离层等介质中传播，受多种因素影响。

有线传输媒体同轴电缆带宽大，抗干扰能力强，适用于高频信号传输。双绞线成本低，易安装，广泛用于局域网和电话线路。光纤传输距离远，带宽极大，是现代通信骨干网的首选。

光纤通信技术1光源激光器或LED，将电信号转换为光信号。2光纤利用全反射原理传输光信号，损耗极低。3光放大器直接放大光信号，无需电-光转换。4光检测器将光信号转换回电信号，完成通信过程。

无线通信技术射频技术利用电磁波传输信息，频率从几kHz到几GHz。微波通信使用高频微波，适用于点对点长距离通信。卫星通信通过卫星中继站实现全球范围的通信覆盖。移动通信支持用户移动中的通信，如蜂窝网络。

蜂窝通信网络1网络覆盖2小区划分3频率复用4切换机制5移动性管理蜂窝网络将服务区域划分为多个小区，每个小区由基站覆盖。通过频率复用提高系统容量，切换机制确保用户在小区间移动时保持通信连续性。

卫星通信系统空间段包括通信卫星，负责信号中继和处理。地面段地面站，负责信号的发送和接收。用户段用户终端，如卫星电话、GPS接收器等。

通信网络结构接入网连接用户到核心网的网络部分，如宽带接入、移动接入。核心网网络的主干部分，负责大容量数据传输和路由。边缘网位于核心网边缘，提供各种服务和内容分发。

交换技术电路交换建立专用物理通路。适用于实时通信，如传统电话。分组交换数据分包传输。灵活高效，是互联网的基础。报文交换整个消息作为一个单位传输。用于某些特殊应用。

路由与寻址1地址分配为网络设备分配唯一标识符。2路由表构建记录网络拓扑和最佳路径信息。3路由决策根据目的地址选择最佳转发路