樊昌信版通信原理課件目錄緒論信號與頻譜信道與噪聲模擬調制系統數字調制系統信道編碼與差錯控制同步原理01緒論010203通信系統定義通信系統是實現信息傳輸與交換的系統的總稱，它由發送端、傳輸媒介和接收端組成。信息與信號信息是通信的實質，信號則是信息的載體，用于傳輸信息。通信目的通信的主要目的是傳遞信息，使接收端能夠獲得發送端所表達的思想、知識或圖像。通信系統的基本概念負責將信息轉換為可傳輸的信號，包括信源編碼、調制等過程。發送端傳輸媒介接收端負責傳輸信號，如無線電波、光纖等。負責將傳輸的信號轉換為信息，包括解調、解碼等過程。030201通信系統的組成03衛星通信、移動通信與光纖通信根據應用場景的不同，通信系統可分為衛星通信、移動通信和光纖通信等。01有線通信與無線通信根據傳輸媒介的不同，通信系統可分為有線通信和無線通信。02模擬通信與數字通信根據信號形式的不同，通信系統可分為模擬通信和數字通信。通信系統的分類02信號與頻譜按照不同的特性，信號可以分為連續信號和離散信號、確定性信號和隨機信號、周期信號和非周期信號等。信號的分類信號的特性包括幅度、頻率和相位等，這些特性決定了信號的形狀、能量和傳播方式。信號的特性信號的分類與特性頻譜分析的概念頻譜分析是對信號進行頻率分解的過程，將信號表示為不同頻率分量的疊加。頻譜分析的方法頻譜分析的方法包括傅里葉變換、離散傅里葉變換、快速傅里葉變換等。信號的頻譜分析調制是將低頻信號加載到高頻載波上，解調則是從高頻信號中提取出低頻信號的過程。常見的調制方法有調幅、調頻和調相，解調方法有相干解調和非相干解調。信號的調制與解調調制與解調的方法調制與解調的概念03信道與噪聲有線信道和無線信道，恒參信道和隨參信道，調制信道和非調制信道等。信道分類信道的帶寬、衰減、時延和噪聲等特性對信號傳輸質量的影響。信道特性信道的分類與特性香農公式信道容量是信道能夠傳輸的最大信息量，香農公式給出了信道容量的計算方法。傳輸速率限制根據信道容量和信號質量要求，合理選擇傳輸速率，以保證信號傳輸的質量和可靠性。信道容量與傳輸速率加性噪聲和乘性噪聲，白噪聲和有色噪聲等。噪聲分類無線通信中的多徑干擾、同頻干擾和鄰頻干擾等，有線通信中的串擾和地線干擾等。干擾來源采用抗干擾技術，如擴頻、跳頻、抗干擾編碼等，以提高信號的抗干擾能力?？垢蓴_措施信道中的噪聲與干擾04模擬調制系統調制的概念與分類調制概念調制是將低頻信號（基帶信號）附加到高頻載波信號上，使其成為適合傳輸的信號。調制分類調制分為模擬調制和數字調制，模擬調制包括調幅、調頻和調相，數字調制包括振幅鍵控、頻率鍵控和相位鍵控等。

調幅系統調幅定義調幅是利用載波信號的振幅隨基帶信號變化的一種調制方式。調幅原理調幅是將基帶信號的幅度變化疊加到載波信號的幅度上，形成調幅波。調幅應用調幅廣泛應用于廣播、電視、無線通信等領域。調頻是利用載波信號的頻率隨基帶信號變化的一種調制方式。調頻定義調頻是將基帶信號的幅度變化轉化為載波信號的頻率變化，形成調頻波。調頻原理解調是將已調頻信號還原為基帶信號的過程，常用的解調方法有鑒頻法、相位鑒頻法等。解調方法調頻系統與解調05數字調制系統二進制頻率鍵控調制原理通過改變載波的頻率，將二進制信息加載到載波信號上。二進制相位鍵控調制原理通過改變載波的相位，將二進制信息加載到載波信號上。二進制振幅鍵控調制原理通過改變載波的振幅，將二進制信息加載到載波信號上。二進制數字調制原理123通過改變載波的振幅，將多進制信息加載到載波信號上。多進制振幅鍵控調制原理通過改變載波的頻率，將多進制信息加載到載波信號上。多進制頻率鍵控調制原理通過改變載波的相位，將多進制信息加載到載波信號上。多進制相位鍵控調制原理多進制數字調制原理最大似然序列估計法根據接收到的信號序列，通過最大似然準則確定發送的數字信號序列。匹配濾波器法利用匹配濾波器對接收到的信號進行濾波處理，以獲得最佳的信號檢測性能。差分相干解調法利用發送端和接收端之間的相位差進行解調，以獲得最佳的信號檢測性能。數字信號的最佳接收06信道編碼與差錯控制差錯控制為了降低數字通信系統中的差錯概率，提高數據傳輸的可靠性，需要進行差錯控制。差錯類型常見的數字通信系統中的差錯類型包括隨機差錯和突發差錯。隨機差錯是指單個比特發生錯誤的概率較大，而突發差錯是指多個比特同時發生錯誤的概率較大。差錯控制方式差錯控制方式包括前向糾錯、反饋校驗和混合糾錯等。前向糾錯是指接收端能夠自動糾正傳輸過程中發生的差錯；反饋校驗是指接收端通過反饋信息請求發送端重新發送數據；混合糾錯是指結合前向糾錯和反饋校驗兩種方式進行差錯控制。差錯控制的基本概念線性分組碼的基本概念01線性分組碼是一種糾錯碼，它將K個信息比特編成N個比特，其中N>K，并利用N-K個校驗位來檢測和糾正傳輸過程中的錯誤。線性分組碼的編碼原理02線性分組碼的編碼過程是將K個信息比特通過線性組合生成N個比特，其中N-K個比特為校驗位。通過選擇合適的線性組合系數，可以構造出具有不同糾錯能力的糾錯碼。線性分組碼的解碼原理03線性分組碼的解碼過程是通過校驗矩陣和接收到的N個比特之間的線性關系，計算出每個比特的錯誤位置和錯誤值，從而實現糾錯。線性分組碼循環碼的基本概念循環碼是一類重要的糾錯碼，其編碼后的碼字具有循環移位的性質。循環碼具有較低的編碼復雜度和較好的糾錯性能，因此在數字通信系統中得到了廣泛應用。循環碼的編碼原理循環碼的編碼過程是將K個信息比特通過有限域上的多項式進行編碼，生成N個比特。循環碼的編碼器可以看作是一個線性反饋移位寄存器，通過選擇合適的反饋系數可以構造出具有不同糾錯能力的糾錯碼。循環碼的解碼原理循環碼的解碼過程是通過接收到的N個比特之間的循環移位關系，計算出每個比特的錯誤位置和錯誤值，從而實現糾錯。循環碼的解碼器通常采用硬判決或軟判決的方法進行錯誤檢測和糾正。循環碼07同步原理載波同步010203載波同步是通信系統中的重要概念，它使得接收端能夠與發送端的載波信號保持一致，從而正確解調出所傳輸的信息。載波同步的方法包括：通過接收到的信號中提取載波成分，或者在發送端將載波信號與信息信號一起調制，然后在接收端通過相干解調來恢復載波。載波同步的目的是確保接收端能夠正確地解調出所傳輸的信息，并減少由于載波頻率或相位偏差所引起的誤差。位同步的方法包括：通過在發送端插入特定的位同步信號，或者在接收端采用濾波器來提取位同步信號。位同步的目的是確保接收端能夠準確地檢測出每一位信息，并減少由于位定時偏差所引起的誤差。位同步是通信系統中的另一個重要概念，它使得接收端能夠準確地檢測出發送端發送的每一位信