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通信系统汇报人：AA2024-01-20通信系统概述通信系统基本原理通信网络架构及关键技术无线通信系统有线通信系统现代通信技术应用领域及案例CATALOGUE目录01通信系统概述定义与分类定义通信系统是实现信息传递所需的所有设备、信道和协议的总称，用于在信源和信宿之间建立信息传输的通道。分类根据传输媒介的不同，通信系统可分为有线通信系统和无线通信系统；根据信号性质的不同，可分为模拟通信系统和数字通信系统。发展历程及现状发展历程从早期的烽火台、驿站等简单通信方式，到电报、电话的发明，再到现代的光纤通信、卫星通信、移动通信等，通信系统经历了漫长的发展历程。现状目前，通信系统已经渗透到社会的各个领域，包括电话、电视、广播、计算机网络等，成为现代社会不可或缺的基础设施。未来趋势与挑战未来趋势未来通信系统将继续向数字化、智能化、宽带化、综合化等方向发展，同时，随着5G/6G、物联网、云计算等新技术的不断涌现，通信系统将迎来更加广阔的发展空间。挑战在实现通信系统快速发展的同时，也面临着一些挑战，如网络安全问题、信息泄露问题、设备兼容性问题等，需要不断加以解决和完善。02通信系统基本原理信号与信道010203信号信道信道容量是通信系统中传输信息的载体，可以是模拟信号或数字信号。是信号传输的媒介，包括有线信道和无线信道两种类型。表示信道传输信息的最大速率，受信道带宽和信噪比等因素影响。调制与解调调制将待传输的信息加载到高频载波上，使其适合在信道中传输的过程。解调从已调信号中提取出原始信息的过程，是调制的逆过程。调制方式包括幅度调制、频率调制和相位调制等，不同的调制方式有不同的特点和适用场景。编码与解码编码将原始信息转换成适合在信道中传输的信号形式的过程，包括信源编码和信道编码两种类型。解码将接收到的信号还原成原始信息的过程，是编码的逆过程。编码方式包括模拟信号的脉冲编码调制（PCM）和数字信号的差错控制编码等，不同的编码方式有不同的优缺点和适用条件。03通信网络架构及关键技术网络拓扑结构星型拓扑环型拓扑以中央节点为中心，其他节点与中央节点直接相连，形成星型结构。具有结构简单、易于管理等优点，但中央节点故障会导致整个网络瘫痪。节点首尾相连形成一个闭环，数据在环中单向或双向传输。具有数据传输方向一致、传输延迟确定等优点，但节点故障可能导致整个网络中断。总线型拓扑网状拓扑所有节点连接在一条公共传输线上，数据在总线上双向传输。具有结构简单、成本低等优点，但总线故障会导致整个网络瘫痪。节点之间通过多条链路互联，形成复杂的网状结构。具有冗余度高、可靠性好等优点，但网络结构复杂、成本高。传输媒介与接入技术有线传输媒介无线传输媒介接入技术包括双绞线、同轴电缆和光纤等。双绞线成本低、易于安装，适用于短距离通信；同轴电缆传输带宽较宽、抗干扰能力强，适用于较长距离和高速率通信；光纤传输带宽极宽、抗干扰能力极强，适用于长距离和高速率通信。包括微波、卫星和移动通信等。微波通信适用于中等距离的通信，具有频带宽、容量大等优点；卫星通信覆盖范围广、不受地面条件限制，适用于远距离和特殊环境下的通信；移动通信具有便携性、灵活性等优点，适用于移动用户和临时性通信需求。包括xDSL、光纤接入、以太网接入和无线接入等。xDSL利用现有电话线提供宽带接入服务；光纤接入提供极高的传输速率和稳定性；以太网接入适用于企业和园区等局域网环境；无线接入包括Wi-Fi、4G/5G等，适用于移动设备和无线终端的接入需求。交换技术与路由选择电路交换在通信双方之间建立一条专用的物理通路，直到通信结束才释放。具有实时性好、传输质量高等优点，但资源利用率低。分组交换将数据分成多个分组进行传输和交换，每个分组携带源地址和目标地址等信息。具有资源利用率高、灵活性好等优点，但可能导致传输延迟和乱序等问题。路由选择根据网络拓扑结构和路由算法，选择从源节点到目标节点的最佳路径进行数据传输。常见的路由算法包括最短路径算法、洪泛算法和距离矢量算法等。路由选择对于确保数据在网络中的高效传输至关重要。04无线通信系统蜂窝移动通信系统蜂窝网络架构：由移动台（MS）、基台（BS）和移动交换中心（MSC）组成，形成类似蜂窝的结构。频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）技术：通过不同的复用方式，实现多个用户共享同一频谱资源。2G、3G、4G和5G移动通信技术：从模拟通信到数字通信，从语音业务到多媒体业务，不断演进和升级。无线局域网（WLAN）IEEE802.11标准1定义了WLAN的物理层和媒体访问控制层（MAC层）规范。接入点（AP）和客户端模式2AP提供无线接入服务，客户端通过无线网卡接入网络。无线安全协议3如WPA、WPA2等，确保数据传输的安全性。卫星通信系统卫星通信原理01利用人造地球卫星作为中