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通信工程师课件

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目录

壹

通信基础理论

贰

无线通信技术

叁

网络架构与协议

肆

通信网络设备

伍

网络管理与安全

陆

通信工程实践

通信基础理论

章节副标题

壹

信号与系统基础

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。

信号的分类

傅里叶变换是将信号从时域转换到频域的数学工具，广泛应用于信号处理和系统分析。

傅里叶变换

线性系统满足叠加原理，时不变系统对输入信号的响应不随时间改变而改变。

系统的线性与时不变性

拉普拉斯变换用于分析线性时不变系统，能够处理不稳定的信号和系统。

拉普拉斯变换

01

02

03

04

通信原理概述

01

调制技术如AM、FM、PM等，是通信中将信息编码到载波上的关键过程，解调则是接收端还原信息的过程。

02

信道编码如汉明码、卷积码等，用于在传输过程中增加冗余信息，以检测和纠正可能发生的错误。

03

多路复用技术如频分复用(FDM)、时分复用(TDM)等，允许多个信号共享同一通信媒介，提高传输效率。

信号的调制与解调

信道编码与解码

多路复用技术

信息论基础

信息量通常用比特来度量，反映了信息的不确定性或新颖性。

信息的度量

香农定理定义了信道容量，即在给定的噪声水平下，信道能够传输的最大信息速率。

香农定理

编码理论研究如何有效地将信息转换为信号，以减少错误并提高传输效率。

编码理论

熵是信息论中的核心概念，用于衡量信息的平均不确定性或信息的平均信息量。

熵的概念

无线通信技术

章节副标题

贰

移动通信系统

蜂窝网络架构

蜂窝网络通过划分小区来提高频谱效率，是移动通信系统的核心技术之一。

移动通信中的切换技术

移动通信系统中的切换技术确保用户在不同基站间移动时通信不中断，如软切换和硬切换。

移动通信频谱管理

移动通信中的信号编码

频谱资源有限，移动通信系统通过动态频谱分配和管理，确保通信质量。

信号编码技术如OFDM和CDMA在移动通信中用于提高数据传输速率和抗干扰能力。

无线网络协议

从802.11a到802.11ax，Wi-Fi标准不断演进，提高了无线网络的速度和覆盖范围。

Wi-Fi标准演进

01

蓝牙从1.0到5.0，实现了更远的传输距离和更高的数据传输速率，广泛应用于无线耳机等设备。

蓝牙技术发展

02

从2G到5G，蜂窝网络技术不断进步，支持更高的数据传输速率和更低的延迟，推动了移动通信的发展。

蜂窝网络演进

03

无线信号处理

通过改变信号的频率、相位或幅度，实现数据在无线信道中的有效传输。

信号调制技术

01

02

编码用于信号传输前的保护，解码则是在接收端还原原始数据，确保通信的准确性。

信号编码与解码

03

放大器增强信号强度，滤波器去除噪声，保证无线信号的清晰度和传输质量。

信号放大与滤波

网络架构与协议

章节副标题

叁

网络架构基础

介绍OSI七层模型和TCP/IP四层模型，阐述各层功能及数据封装与解封装过程。

网络分层模型

解释路由器、交换机在网络中的作用，以及它们如何处理和转发数据包。

核心网络设备

讨论IP、TCP、UDP等协议在网络通信中的重要性，以及它们如何确保数据传输的准确性和效率。

网络协议的作用

传输层协议

传输控制协议（TCP）提供可靠的连接导向服务，确保数据完整传输，如网页浏览和电子邮件。

TCP协议

用户数据报协议（UDP）提供无连接的服务，适用于对实时性要求高的应用，如在线视频和语音通话。

UDP协议

应用层协议

文件传输协议（FTP）

FTP允许用户在客户端和服务器之间传输文件，广泛应用于文件共享和数据备份。

域名系统（DNS）

DNS将域名转换为IP地址，使得用户能够通过友好的域名访问网络资源。

超文本传输协议（HTTP）

HTTP是互联网上应用最广泛的协议之一，用于从Web服务器传输超文本到本地浏览器。

简单邮件传输协议（SMTP）

SMTP用于发送电子邮件，是电子邮件系统中最重要的协议之一。

通信网络设备

章节副标题

肆

路由器与交换机

路由器连接不同网络，转发数据包，确保信息能够高效、准确地从源地址传输到目的地址。

路由器的功能与作用

01

交换机在局域网内转发数据帧，通过MAC地址表来决定数据包的转发路径，提高网络传输效率。

交换机的工作原理

02

路由器工作在网络层，处理不同网络间的通信；交换机工作在数据链路层，处理同一网络内的数据传输。

路由器与交换机的区别

03

路由器与交换机

通过设置路由协议和静态路由，管理员可以优化网络路径，确保数据传输的稳定性和安全性。

路由器的配置与管理

交换机端口分为接入端口、汇聚端口和上行端口，不同类型的端口满足不同网络连接需求。

交换机的端口类型

基站与天线

基站是通信网络的关键节点，负责无线信号的接收与发射，确保用户设备的连接和数据传