通信系統(tǒng)基礎(chǔ) 第2章 通信系統(tǒng)概述ppt課件.ppt

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1、第2章通信系統(tǒng)概述2.1通信定義2.2通信系統(tǒng)的構(gòu)成2.3通信系統(tǒng)的分類(lèi)2.4通信傳輸方式2.5通信系統(tǒng)傳輸?shù)幕靖拍?2.6數(shù)字通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)2.7通信濾波器的概念2.1通信定義通信就是克服距離上的障礙，迅速而準(zhǔn)確地交換和傳遞信息，即把消息從一地有效地傳遞到另一地，即消息傳遞的全過(guò)程。信息常以某種方式被載荷在電信號(hào)的某一參量上，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。如圖2.1所示。圖2.1A、B兩地信息傳遞2.2通信系統(tǒng)的構(gòu)成通信系統(tǒng)：傳遞或交換信息所需的一切技術(shù)設(shè)備的總和。通信系統(tǒng)的一般模型如圖所示。2.2通信系統(tǒng)的構(gòu)成信源：信源是發(fā)出信息的源，信源可以是離散的

2、數(shù)字信源，也可以是連續(xù)的（或離散的）模擬信源。信宿：是傳輸信息的歸宿點(diǎn)。發(fā)送設(shè)備：把信息變換成合適在信道上傳輸?shù)男盘?hào)的?；竟δ苁鞘剐旁磁c傳輸媒介匹配起來(lái)，即將信源產(chǎn)生的信號(hào)變換為便于傳送的信號(hào)形式，送往傳輸媒介。接收設(shè)備：與發(fā)送設(shè)備對(duì)應(yīng)，把信道上接收的信號(hào)還原成原來(lái)的信息形式。信道：信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ溃钟芯€(xiàn)、無(wú)線(xiàn)信道。噪聲源：噪聲散布在系統(tǒng)各點(diǎn)，為了分析方便，圖中將噪聲源集中表示。分加性噪聲、乘性噪聲。2.3通信系統(tǒng)的分類(lèi)按業(yè)務(wù)類(lèi)型的不同，分為語(yǔ)音通信和非語(yǔ)音通信，如電話(huà)通信系統(tǒng)、電報(bào)通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、圖像通信系統(tǒng)等。按信號(hào)類(lèi)型的不同，可分為：模擬通信系

3、統(tǒng)：傳輸模擬信號(hào)的通信系統(tǒng)。2.3通信系統(tǒng)的分類(lèi)發(fā)送設(shè)備簡(jiǎn)化為調(diào)制器，接收設(shè)備簡(jiǎn)化為解調(diào)器。調(diào)制在通信系統(tǒng)中主要用來(lái)變換信號(hào)?；鶐盘?hào)（低通信號(hào)）：由消息變換過(guò)來(lái)的原始信號(hào)。特點(diǎn)：其頻譜由零頻附近開(kāi)始延伸到某個(gè)通常小于幾兆赫的有限值?；鶐鬏敚夯鶐盘?hào)直接傳輸。頻帶傳輸：把不適合傳輸?shù)幕鶐盘?hào)通過(guò)調(diào)制器轉(zhuǎn)換成頻帶信號(hào)。調(diào)制和解調(diào)對(duì)信號(hào)變換起著決定性的作用，它們是保證通信質(zhì)量的關(guān)鍵。其它處理過(guò)程都可以看作是理想的，可將它們合并到信道中去。數(shù)字通信系統(tǒng)：傳輸數(shù)字信號(hào)的通信系統(tǒng)。2.3通信系統(tǒng)的分類(lèi)2.3.1數(shù)字通信系統(tǒng)及主要技術(shù)圖2.3數(shù)字通信系統(tǒng)技術(shù)示意圖2.3

4、.1數(shù)字通信系統(tǒng)及主要技術(shù)1.信源編碼與譯碼信源編碼：將模擬信號(hào)（如原始的語(yǔ)音和圖像信號(hào)）變換為數(shù)字信號(hào)，即PCM的三個(gè)過(guò)程，用來(lái)提高傳輸有效性。信源譯碼：把量化編碼的信號(hào)還原成模擬信號(hào)。2.加密與解密為保證數(shù)字信號(hào)與所傳信息的安全，一般應(yīng)采取加密措施。數(shù)字信號(hào)比模擬信號(hào)易于加密，且效果也好。這是數(shù)字通信突出的優(yōu)點(diǎn)之一。可在信源與信道編碼之間加入加密器，同時(shí)在接收端加入解密器。加密器可以產(chǎn)生密碼，人為地將輸入明文數(shù)字序列進(jìn)行擾亂。解密是它的逆過(guò)程即反擾亂。3.信道編碼與解碼信道編碼：提高傳輸可靠性的糾錯(cuò)編碼。數(shù)字信號(hào)在信道中傳輸時(shí)，由于噪聲、衰落以及人為干擾等

5、將會(huì)引起差錯(cuò)。信道編碼的目的就是提高通信抗干擾能力，盡可能地控制差錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)可靠通信。信道編碼的一類(lèi)基本方法是波形編碼(或稱(chēng)為信號(hào)設(shè)計(jì))，它把原來(lái)的波形變換成新的較好的波形，以改善其檢測(cè)性能。信道解碼是它的逆過(guò)程，通過(guò)控制差錯(cuò)，恢復(fù)原始數(shù)據(jù)序列。4.調(diào)制與解調(diào)調(diào)制器：把各種數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成適應(yīng)于信道傳輸?shù)臄?shù)字頻帶信號(hào)。這些波形要根據(jù)信道特點(diǎn)來(lái)選擇。解調(diào)器：將收到的數(shù)字頻帶信號(hào)還原成原始數(shù)字基帶信號(hào)。數(shù)字調(diào)制技術(shù)：可分為幅度鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）和連續(xù)相位調(diào)制（CPM），以及它們的各種組合，在接收端的解調(diào)可以進(jìn)行相干解調(diào)或非相干解

6、調(diào)。2.3.1數(shù)字通信系統(tǒng)及主要技術(shù)2.3.1數(shù)字通信系統(tǒng)及主要技術(shù)5.多路與多址在一個(gè)多用戶(hù)系統(tǒng)中，為了充分利用通信資源和增加的數(shù)據(jù)通信量，可以采用多路技術(shù)以滿(mǎn)足多用戶(hù)固定分配或慢變化地分享通信資源，采用多址技術(shù)以滿(mǎn)足用戶(hù)遠(yuǎn)程或動(dòng)態(tài)變化地共享通信資源。若按照多路復(fù)用方式，可分為：頻分復(fù)用通信系統(tǒng)（FDM)、空分復(fù)用通信系統(tǒng)、時(shí)分復(fù)用通信系統(tǒng)(TDM)、波分復(fù)用通信系統(tǒng)(WDM)、碼分復(fù)用通信系統(tǒng)(CDM)等。若按照多址方式，可分為：頻分多址通信系統(tǒng)、時(shí)分多址通信系統(tǒng)、碼分多址通信系統(tǒng)等。6.信道與噪聲信道：是信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ溃劫|(zhì)）；分為有線(xiàn)信道、無(wú)線(xiàn)信道。不

7、同的信道具有不同的特性，而信道特性如何又對(duì)整個(gè)系統(tǒng)及系統(tǒng)各部分的設(shè)計(jì)具有決定性的影響。因此，在設(shè)計(jì)數(shù)字通信系統(tǒng)時(shí)，第一步就是要選擇合適的信道，并詳細(xì)地調(diào)查和了解信道的特點(diǎn)和特性。信道受到較大的外界干擾，或者遇到嚴(yán)重衰落以及線(xiàn)路等問(wèn)題都會(huì)產(chǎn)生噪聲。2.3.1數(shù)字通信系統(tǒng)及主要技術(shù)7.同步與數(shù)字復(fù)接同步：包括位（比特）同步、幀同步、載波同步、網(wǎng)同步等；它是數(shù)字通信技術(shù)的核心。實(shí)現(xiàn)接收端對(duì)發(fā)送端的同步方法：一般可用鎖相環(huán)。實(shí)現(xiàn)位同步可用濾波法或數(shù)字鎖相法。在時(shí)分多路復(fù)用系統(tǒng)中，網(wǎng)同步不僅要解決由中心站決定全網(wǎng)定時(shí)問(wèn)題，同時(shí)由于各分站的位置和距離不同，還需要確定各站至

8、中心站及相互之間收發(fā)信號(hào)的定時(shí)同步問(wèn)題