《現(xiàn)代通信原理》PPT課件

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1、現(xiàn)代通信原理ModernCommunicationPrinciples西南科技大學(xué)信控學(xué)院YAOYCH@263.net一概述現(xiàn)代通信原理ModernCommunicationPrinciples課程描述通信是一個(gè)廣義的概念，涉及包括雷達(dá)、導(dǎo)航、遙控遙測(cè)等軍用尖端技術(shù)和包括數(shù)字電話、廣播電視、綜合信息網(wǎng)、多媒體寬帶網(wǎng)等現(xiàn)代民用技術(shù)，通信在過(guò)去分為模擬通信和數(shù)字通信兩個(gè)方面來(lái)研究。目前，隨著數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展，數(shù)字通信方式在許多領(lǐng)域已逐步取帶模擬通信方式，成為通信的主流，也成為我們今天研究的重點(diǎn)。通信系

2、統(tǒng)的核心是信號(hào)設(shè)計(jì)。本課程以通信技術(shù)的發(fā)展、演變?yōu)榫€索，從模擬到數(shù)字，由淺入深，力求把握通信信號(hào)設(shè)計(jì)的發(fā)展脈絡(luò)和指導(dǎo)思想，用工程數(shù)學(xué)提供的方法準(zhǔn)確表達(dá)和推導(dǎo)了通信信號(hào)和通信系統(tǒng)。通信的回顧與熱點(diǎn)一、通信的回顧通信發(fā)展經(jīng)歷了五個(gè)階段，其標(biāo)志性事件分別是1、語(yǔ)言的產(chǎn)生，使人類有了比較完整的表達(dá)和交流形式。2、文字的產(chǎn)生，增大了交流的距離和流傳的范圍。3、印刷術(shù)的發(fā)明，使文明得以保存，世代相傳，信息得以擴(kuò)張。4、電報(bào)、電話、無(wú)線電等技術(shù)的發(fā)展，形成了通信理論和技術(shù)，形成了現(xiàn)代的通信產(chǎn)業(yè)。5、計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、有線及

3、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使信息交流達(dá)到了一個(gè)新的高度。利用電磁波通信的歷史可大致劃分三個(gè)階段：1838年電報(bào)開(kāi)始的通信初級(jí)階段；1948年香農(nóng)提出信息論開(kāi)始的近代通信階段；80年代以后光纖通信應(yīng)用、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)崛起的現(xiàn)代通信階段。通信發(fā)展簡(jiǎn)史(1)1838年,摩爾斯發(fā)明有線電報(bào),開(kāi)始了電通信階段1864年,麥克斯韋創(chuàng)立了電磁輻射理論,并被當(dāng)時(shí)的赫茲證明,促使了后來(lái)無(wú)線通信的出現(xiàn)1876年,貝爾利用電磁感應(yīng)原理發(fā)明了電話1879年,第一個(gè)專用人工電話交換系統(tǒng)投入運(yùn)行1980年,第一個(gè)付費(fèi)電話系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)1896年,馬可尼發(fā)

4、明無(wú)線電報(bào)1907年,電子管問(wèn)世,通信進(jìn)入電子信息時(shí)代1915年,橫貫大陸電話開(kāi)通;實(shí)現(xiàn)越洋語(yǔ)音連接1918年,調(diào)幅無(wú)線電廣播、超外差式接收機(jī)問(wèn)世通信發(fā)展簡(jiǎn)史(2)1925年,開(kāi)通三路明線載波電話,開(kāi)始多路通信1936年,調(diào)頻無(wú)線電廣播開(kāi)播1937年,雷沃斯發(fā)明脈沖編碼調(diào)制,奠定了數(shù)字通信基礎(chǔ)1938年,電視廣播開(kāi)播20世紀(jì)40年代二戰(zhàn)期間,雷達(dá)與微波通信得到發(fā)展1946年,第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世1947年,晶體管在貝爾實(shí)驗(yàn)室問(wèn)世,為通信器件的進(jìn)步創(chuàng)造了條件通信發(fā)展簡(jiǎn)史(3)1948年,香農(nóng)提出了信息論,建立了通

5、信統(tǒng)計(jì)理論1951年,直撥長(zhǎng)途電話開(kāi)通1956年,敷設(shè)越洋通信電纜1958年,發(fā)射第一顆通信衛(wèi)星1962年,發(fā)射第一顆同步通信衛(wèi)星,開(kāi)通國(guó)際衛(wèi)星電話;脈沖編碼調(diào)制進(jìn)入實(shí)用階段20世紀(jì)60年代,彩色電視問(wèn)世;阿波羅宇宙飛船登月;數(shù)字傳輸理論與技術(shù)得到迅速發(fā)展；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始出現(xiàn)通信發(fā)展簡(jiǎn)史(4)20世紀(jì)70年代,商用衛(wèi)星通信、程控?cái)?shù)字交換機(jī)、光纖通信系統(tǒng)投入使用；一些公司制定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)20世紀(jì)80年代,開(kāi)通數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的公用業(yè)務(wù);個(gè)人計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)出現(xiàn);網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)制定20世紀(jì)90年代,蜂窩電話

6、系統(tǒng)開(kāi)通，各種無(wú)線通信技術(shù)不斷涌現(xiàn);光纖通信得到迅速普遍的應(yīng)用;國(guó)際計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)得到極大發(fā)展二、當(dāng)今通信的熱點(diǎn)1、衛(wèi)星通信2、移動(dòng)通信3、多媒體通信4、用戶數(shù)據(jù)接入5、全光網(wǎng)6、其它二、當(dāng)今通信的熱點(diǎn)1、衛(wèi)星通信2、移動(dòng)通信3、多媒體通信4、用戶數(shù)據(jù)接入5、全光網(wǎng)6、其它1982年國(guó)際海事通信組織開(kāi)通由四顆地球同步衛(wèi)星組成的INMARSAT系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全球移動(dòng)通信。1998年中、低軌道的衛(wèi)星系統(tǒng)得以研究成功并陸續(xù)開(kāi)通，其中有-美國(guó)Motorala公司的銥星(Iridium)系統(tǒng)-美國(guó)LORAL公司的全球星(Globa

7、lStar)系統(tǒng)-國(guó)際海事通信組織的ICO系統(tǒng)1999年國(guó)際衛(wèi)星組織發(fā)射電視直播衛(wèi)星、應(yīng)用于高速信息公路。衛(wèi)星的種類參考材料同步地球軌道衛(wèi)星(GEO-GeosynchronousEarthOrbitingsatellites)位于近赤道的軌道上，高度35858公里最少三顆衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)全球通信近地軌道衛(wèi)星（LEO-LowEarthOrbitingsatellites）中距地球軌道衛(wèi)星（MEO-MiddleEarthOrbitingsatellites）各種建議方案中衛(wèi)星數(shù)目從12顆到840顆，配置成小型低功率衛(wèi)星群，至

8、少提供主要大陸地區(qū)的全方位覆蓋軌道平面不是近赤道的，衛(wèi)星群像電子圍繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)一樣繞地球運(yùn)行近地軌道衛(wèi)星高度644~2415公里，中距地球軌道衛(wèi)星高度10062~20949公里小系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目較少，運(yùn)行頻帶1GHz以下，支持低數(shù)據(jù)速率業(yè)務(wù)衛(wèi)星的種類（續(xù)）參考材料大系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目較多，運(yùn)行頻帶1GHz以上，支持高數(shù)據(jù)速率業(yè)務(wù)相對(duì)于GEO靜止衛(wèi)星系統(tǒng)，LEO和M