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通信原理蒋青课件
XX有限公司
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目录
第一章
通信系统基础
第二章
模拟通信技术
第四章
数据传输与交换
第三章
数字通信原理
第六章
通信网络与安全
第五章
现代通信技术
通信系统基础
第一章
通信系统组成
信源是信息的产生地，如电话的讲话者；信宿是信息的接收地，如电话的听者。
信源与信宿
01
02
03
04
传输介质是连接信源和信宿的物理通道，例如光纤、同轴电缆或无线信号。
传输介质
编码是将信息转换为适合传输的信号形式，调制是将信息信号加载到载波上以传输。
编码与调制
信号在传输过程中会衰减，放大器和中继器用于增强信号，保证信息传输的完整性。
信号放大与中继
信号与调制
通过改变信号的幅度、频率或相位，模拟信号调制将信息编码到载波上，如AM和FM广播。
模拟信号调制
数字调制技术如QAM和PSK将数字数据转换为模拟信号，广泛应用于数字电视和无线通信。
数字信号调制
PCM通过采样、量化和编码过程将模拟信号转换为数字信号，是数字通信的基础技术之一。
脉冲编码调制(PCM)
频分复用(FDM)和时分复用(TDM)允许多个信号共享同一通信信道，提高了频谱和时间资源的利用率。
多路复用技术
信道与噪声
信道的分类
信道按传输介质可分为有线信道和无线信道，如光纤信道和无线电波信道。
噪声的来源
噪声对通信的影响
噪声会降低信号的清晰度，影响通信质量，如背景杂音干扰电话通话。
噪声主要来源于电子设备内部的热噪声、信号传输过程中的干扰噪声等。
信噪比的定义
信噪比是衡量信号质量的重要指标，表示信号强度与噪声强度的比值。
模拟通信技术
第二章
模拟信号传输
01
调幅技术通过改变载波信号的振幅来传输信息，广泛应用于广播电台。
调幅(AM)传输
02
调频技术通过改变载波信号的频率来传输信息，提供比AM更高的音质。
调频(FM)传输
03
在传输过程中，模拟信号易受电磁干扰，导致信号失真，影响通信质量。
模拟信号的噪声干扰
04
模拟信号在长距离传输中需要放大和中继，以保持信号强度和清晰度。
信号放大与中继
调幅与调频
调幅技术通过改变载波的振幅来传输信息，广泛应用于广播电台，如老式AM广播。
调幅(AM)技术
AM易受干扰，但传播距离远；FM抗干扰能力强，音质更清晰，但传播距离较短。
AM与FM的比较
调频技术通过改变载波的频率来传输信息，提供更高质量的音频，如FM广播电台。
调频(FM)技术
01
02
03
信号的解调过程
检波器用于从调制信号中提取出原始信息信号，是解调过程中的关键步骤。
01
检波器的作用
低通滤波器用于去除高频载波成分，保留低频的调制信号，确保信号质量。
02
低通滤波器的应用
同步解调通过与发送端同步的载波信号来恢复调制信号，提高解调的准确性。
03
同步解调技术
数字通信原理
第三章
数字信号编码
PCM通过采样、量化和编码三个步骤将模拟信号转换为数字信号，广泛应用于数字音频和视频。
脉冲编码调制（PCM）
01
DPCM通过预测和差分编码减少数据量，提高了传输效率，常用于语音和图像通信。
差分脉冲编码调制（DPCM）
02
ADPCM根据信号的动态变化调整量化步长，进一步优化了数据压缩比，提升了通信质量。
自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）
03
脉冲编码调制(PCM)
在PCM中，连续信号首先通过采样过程转换为离散信号，这是数字通信的基础步骤。
采样过程
采样后的信号通过量化过程转换为有限数量的离散值，以适应数字表示和存储。
量化过程
量化后的信号被编码为二进制代码，这些代码可以被计算机处理和传输。
编码过程
接收端通过解码和重建过程将PCM信号还原为模拟信号，以供最终用户使用。
信号重建
错误检测与纠正
奇偶校验码是最简单的错误检测方法，通过添加一个额外的位来确保数据中1的个数为奇数或偶数。
奇偶校验码
CRC通过多项式除法来检测数据传输中的错误，广泛应用于网络通信和存储设备中。
循环冗余校验（CRC）
海明码通过在数据位中插入校验位，能够检测并纠正单个位错误，提高数据传输的可靠性。
海明码
数据传输与交换
第四章
数据传输速率
数据传输速率受带宽限制，例如4G网络的带宽限制影响了其数据传输速率。
带宽限制
采用多路复用技术可以提高数据传输速率，例如时分多路复用（TDM）和波分多路复用（WDM）。
多路复用技术
信号在传输过程中会衰减，导致传输速率下降，如长距离光纤通信中的信号衰减问题。
信号衰减
交换技术概述
电话网络中传统的电路交换技术，通过建立固定的通信路径来传输数据。
电路交换技术
互联网中广泛使用的分组交换技术，将数据分割成小包独立传输，提高了网络效率。
分组交换技术
早期数据通信中使用的报文交换技术，允许整个报文作为一个单元在网络中传输。
报文交换技术
ATM网络采用的
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