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通信工程课件汇报人：AA2024-01-19通信工程概述信号与系统基础知识模拟调制与解调技术数字基带传输技术数字频带传输技术光纤通信原理与技术CATALOGUE目录01通信工程概述通信工程定义与发展历程通信工程定义通信工程是电子工程的一个重要分支，主要研究的是，以电磁波、声波或光波的形式把信息通过电脉冲，从发送端(信源)传输到一个或多个接受端(信宿)。接受端能否正确辨认信息，取决于传输中的损耗功率高低。发展历程通信工程的发展历程经历了从模拟通信到数字通信、从固定电话到移动通信、从语音通信到多媒体通信等多个阶段。随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，通信工程在传输速度、传输质量、网络规模等方面都取得了显著的进步。通信系统基本组成与工作原理基本组成工作原理通信系统主要由信源、发送设备、信道、接收设备和信宿等组成。其中，信源是信息的来源，发送设备将信源的信息转换为适合在信道中传输的信号，信道是信号的传输媒介，接收设备将信道中传输的信号还原为信息，信宿是信息的最终接收者。通信系统的工作原理可以概括为信息的采集、处理、传输和接收四个过程。在发送端，信源产生的信息经过采集和处理后，由发送设备转换为适合在信道中传输的信号。信号在信道中传输时，会受到各种噪声和干扰的影响，因此需要采取一定的抗干扰措施。在接收端，接收设备将信道中传输的信号还原为信息，并经过处理后提供给信宿。通信技术分类及应用领域通信技术分类应用领域根据传输媒介的不同，通信技术可分为有线通信和无线通信两大类。有线通信主要利用金属导线、光纤等有形媒质传送信息的方式，如固定电话、宽带接入等；无线通信则利用电磁波在自由空间的传播以达到传递信息目的，如移动通信、卫星通信等。通信工程的应用领域非常广泛，涵盖了电信、广播电视、军事、航空航天、交通运输、医疗卫生、教育等各个领域。例如，在电信领域，通信工程实现了电话、短信、彩信等业务的传输和处理；在广播电视领域，实现了电视节目的采集、制作和传输；在军事领域，实现了战场信息的实时传递和处理；在航空航天领域，实现了卫星导航和遥感数据的传输和处理等。02信号与系统基础知识信号分类与特性分析信号分类根据信号的性质和特征，可以将其分为连续信号和离散信号、周期信号和非周期信号、能量信号和功率信号等。信号特性分析包括时域特性（如幅度、时间、频率等）、频域特性（如频谱、带宽等）以及时频域联合特性（如短时傅里叶变换、小波变换等）。系统模型建立及描述方法系统模型建立根据系统的输入输出关系，可以建立系统的数学模型，如微分方程、差分方程、状态方程等。系统描述方法包括时域描述（如卷积、相关函数等）、频域描述（如频率响应、传递函数等）以及复频域描述（如拉普拉斯变换、Z变换等）。线性时不变系统特性分析线性时不变性线性时不变系统具有叠加性和时不变性，即系统对输入信号的响应可以分解为对各个分量的响应之和，且系统参数不随时间变化。系统特性分析包括稳定性分析（如BIBO稳定、Lyapunov稳定等）、因果性分析（如系统是否为零状态响应或零输入响应等）、可逆性分析（如系统是否可逆及其逆系统的性质等）以及频率响应分析（如幅频特性、相频特性等）。03模拟调制与解调技术模拟调制原理及分类方法模拟调制原理通过改变载波的幅度、频率或相位等参数，将模拟信号的信息加载到载波上，实现信号的传输。分类方法根据调制参数的不同，模拟调制可分为幅度调制、频率调制和相位调制三种基本类型。幅度调制技术详解幅度调制定义通过改变载波的振幅来传递模拟信号的信息。幅度调制特点常见幅度调制方式包括调幅（AM）和双边带调制（DSB）等。实现简单，但抗干扰能力较差，容易受到噪声和失真的影响。角度调制技术详解角度调制定义常见角度调制方式通过改变载波的频率或相位来传递模拟信号的信息。包括调频（FM）和调相（PM）等。角度调制特点抗干扰能力强，传输质量高，但实现相对复杂。04数字基带传输技术数字基带信号表示方法010203波形表示法矢量表示法符号表示法用电压或电流的波形表示数字信号，如矩形波、正弦波等。用矢量在信号空间中的位置表示数字信号，如眼图、星座图等。用特定的符号序列表示数字信号，如二进制、十六进制等。数字基带传输系统模型建立调制与解调模型同步与定时模型信道模型描述信道的传输特性和噪声特性，如加性白噪声信道、多径信道等。将数字基带信号转换为适合信道传输的调制信号，并在接收端进行解调恢复原始信号。确保发送端和接收端的时钟同步，以及定时信息的提取和恢复。数字基带传输性能评估指标误码率衡量数字传输系统性能的重要指标，表示接收端错误接收的码元数与总码元数之比。频带利用率描述单位带宽内传输的信息量，反映系统的频带利用效率。时延与抖动衡量数字传输系统实时性能的重要指标，包括传输时延和抖动等参数。05数字频带传输技术二进制数字调制原理