西电通信工程课件.pptx

西电通信工程课件

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汇报人：XX

目录

通信工程概述

01

通信网络基础

03

通信工程实践

05

信号与系统分析

02

现代通信技术

04

通信工程前沿

06

通信工程概述

01

课程目标与要求

学习通信系统的基本原理，包括信号的传输、调制解调技术及其在通信中的应用。

掌握通信原理基础

通过课程学习，能够设计简单的通信系统，包括选择合适的设备和配置网络参数。

具备系统设计能力

了解并掌握现代通信网络的结构，包括有线和无线网络的组成、协议和标准。

熟悉通信网络架构

培养分析通信系统中常见问题的能力，并能提出解决方案，如信号干扰、网络拥堵等。

分析与解决实际问题

01

02

03

04

通信工程基础概念

通信工程中，信号传输原理是核心，涉及模拟信号和数字信号的转换、传输和接收。

信号传输原理

多路复用技术允许多个信号共享同一传输介质，常见的有频分复用(FDM)和时分复用(TDM)。

多路复用技术

信道编码与调制技术用于提高信号传输的可靠性，如QAM和PSK调制方式在无线通信中广泛应用。

信道编码与调制

通信系统组成

传输介质是通信系统的基础，包括铜缆、光纤以及无线信号等，它们负责承载信息。

传输介质

01

信号处理设备如调制解调器、编码器和解码器等，用于信息的编码、传输和解码。

信号处理设备

02

交换设备如电话交换机和路由器，负责在通信网络中正确地路由和交换信息。

交换设备

03

终端设备包括电话、计算机和移动设备等，是用户与通信系统交互的接口。

终端设备

04

信号与系统分析

02

信号处理基础

信号的分类

信号分为模拟信号和数字信号，模拟信号连续变化，而数字信号由离散值组成。

采样定理

采样定理是信号处理中的基础理论，它规定了采样频率必须大于信号最高频率的两倍，以避免混叠。

傅里叶变换

傅里叶变换用于将信号从时域转换到频域，分析信号的频率成分，是信号处理的核心工具之一。

滤波器设计

滤波器设计用于去除信号中的噪声或提取特定频率成分，是信号处理中实现信号优化的重要手段。

系统分析方法

通过观察系统对输入信号的时间响应来分析系统特性，如阶跃响应和冲击响应。

时域分析法

利用傅里叶变换将信号转换到频域，分析系统在不同频率下的响应特性。

频域分析法

通过拉普拉斯变换将时域信号转换到复频域，便于分析系统的稳定性和频率特性。

拉普拉斯变换法

在数字信号处理中，使用Z变换分析离散时间系统的特性，适用于数字滤波器设计。

Z变换法

模拟与数字信号

模拟信号是连续变化的，如传统的电话线传输的语音信号，其波形可以是任意的连续函数。

01

模拟信号的特性

数字信号通过离散的数值表示信息，具有抗干扰能力强、易于存储和处理等优点，如数字电视信号。

02

数字信号的优势

将模拟信号转换为数字信号的过程包括采样和量化两个步骤，这是数字信号处理的基础。

03

信号采样与量化

模拟与数字信号

数字信号通过编码和调制技术转换为适合传输的格式，例如在无线通信中使用的技术。

信号编码与调制

01

分析信号的频谱可以了解信号的频率组成，这对于模拟信号和数字信号的分析同样重要。

信号的频谱分析

02

通信网络基础

03

网络架构与协议

OSI模型和TCP/IP模型是通信网络中常用的分层架构，它们定义了数据如何在网络中传输。

分层网络模型

01

TCP协议确保数据包可靠传输，通过三次握手建立连接，保证数据传输的顺序和完整性。

传输控制协议TCP

02

UDP是一种无连接的协议，适用于对实时性要求高但可以容忍一定丢包率的应用，如视频会议。

用户数据报协议UDP

03

无线通信网络

从2G到5G，移动通信技术的演进极大地提升了数据传输速率和网络容量。

移动通信技术

卫星通信系统通过地球同步轨道卫星，实现全球范围内的无线通信覆盖。

卫星通信系统

WLAN技术如Wi-Fi，为用户提供便捷的无线互联网接入服务，广泛应用于家庭和企业。

无线局域网（WLAN）

物联网通过无线传感网络连接各种设备，实现数据的收集和交换，推动智能生活的发展。

物联网（IoT）与无线传感网络

网络安全基础

01

使用SSL/TLS等加密协议保护数据传输，防止信息在传输过程中被截获或篡改。

02

部署防火墙和入侵检测系统（IDS）来监控和控制进出网络的数据流，防止未授权访问。

03

采用安全的网络协议如IPSec，确保数据包在网络中的传输安全，防止数据泄露。

04

实施基于角色的访问控制（RBAC）和最小权限原则，确保只有授权用户才能访问敏感信息。

05

定期进行漏洞扫描和补丁管理，及时发现并修复系统中的安全漏洞，降低被攻击的风险。

加密技术

防火墙与入侵检测系统

安全协议

访问控制

安全漏洞管理

现代通信技术

04

数字通信技术

数字通信中，信息通过编码转换为数字信号，再通过调制技术传输，如QAM