通信系統模型匯報人：AA2024-01-19目錄contents通信系統基本概念通信系統模型組成要素通信系統模型中的信號處理技術通信系統模型中的傳輸技術通信系統模型中的交換技術通信系統模型的發展趨勢與挑戰通信系統基本概念01通信系統的定義與分類通信系統的定義通信系統是實現信息傳輸和交換的系統，它允許在地理上分散的用戶之間傳遞信息。通信系統的分類根據傳輸媒介的不同，通信系統可分為有線通信系統和無線通信系統；根據信號性質的不同，可分為模擬通信系統和數字通信系統。將信源產生的消息轉換成適合在信道中傳輸的信號。信源編碼信道編碼調制為增加傳輸的可靠性，在信號中加入冗余信息，以便在接收端檢測和糾正傳輸錯誤。將編碼后的信號轉換成適合在信道中傳輸的已調信號。030201信息傳輸的基本過程信道傳輸解調信道解碼信源解碼信息傳輸的基本過程信號在信道中傳輸，可能受到噪聲、干擾和失真等影響。從接收到的信號中檢測和糾正傳輸錯誤，恢復原始信號。將接收到的已調信號還原成編碼后的信號。將恢復后的信號轉換成原始消息。衡量通信系統傳輸信息的速率和準確性，如傳輸速率、頻帶利用率等。有效性指標可靠性指標經濟性指標適應性指標衡量通信系統在傳輸過程中的抗干擾能力和誤碼性能，如誤碼率、信噪比等。衡量通信系統的建設和運行成本，如設備費用、維護費用、能源消耗等。衡量通信系統對不同環境和業務需求的適應能力，如移動性、兼容性、可擴展性等。通信系統的主要性能指標通信系統模型組成要素02產生和發送信息的設備或系統，如話筒、攝像頭等，將原始信息轉換為適合傳輸的信號。信源接收和處理信息的設備或系統，如揚聲器、顯示器等，將接收到的信號還原為原始信息。信宿信源與信宿傳輸信號的媒介或路徑，如電纜、光纖、空氣等，信道特性對信號傳輸質量有重要影響。在信號傳輸過程中引入的干擾或失真，如熱噪聲、電磁干擾等，會降低信號質量和可靠性。信道與噪聲噪聲信道將信源產生的信號轉換為適合在信道中傳輸的形式，如振幅調制、頻率調制等。調制將接收到的已調信號還原為原始信號的過程，與調制過程相對應。解調調制與解調編碼對信源產生的信息進行編碼處理，以提高傳輸效率和可靠性，如壓縮編碼、差錯控制編碼等。解碼對接收到的已編碼信息進行解碼處理，還原為原始信息，與編碼過程相對應。編碼與解碼通信系統模型中的信號處理技術03放大技術通過放大器對模擬信號進行放大，提高信號的幅度和功率，以便在傳輸過程中保持信號的穩定性和可靠性。濾波技術利用濾波器對模擬信號進行濾波處理，去除信號中的噪聲和干擾，提高信號的清晰度和質量。調制技術通過調制器將模擬信號轉換為適合傳輸的已調信號，以便在信道中進行傳輸。模擬信號處理技術將連續時間信號轉換為離散時間信號，以便進行數字化處理。采樣技術將采樣后的離散時間信號進行量化處理，將其轉換為數字信號。量化技術對量化后的數字信號進行編碼處理，以便在數字通信系統中進行傳輸和存儲。編碼技術數字信號處理技術123將模擬信號轉換為數字信號進行處理，再將處理后的數字信號轉換回模擬信號輸出。模數轉換技術將數字信號轉換為模擬信號進行處理，再將處理后的模擬信號轉換回數字信號輸出。數模轉換技術結合模擬和數字信號處理技術的優點，設計混合信號處理算法，實現更高效、更靈活的信號處理?；旌闲盘柼幚硭惴ɑ旌闲盘柼幚砑夹g通信系統模型中的傳輸技術04雙絞線傳輸技術01利用雙絞線作為傳輸介質，通過差分信號傳輸方式實現數據的高速、穩定傳輸。具有成本低、易維護等優點，廣泛應用于局域網等場景。同軸電纜傳輸技術02采用同軸電纜作為傳輸介質，通過電磁波在內外導體之間的反射和折射實現信號傳輸。具有帶寬高、抗干擾能力強等特點，適用于電視信號傳輸等場景。光纖傳輸技術03利用光導纖維作為傳輸介質，通過光的全反射原理實現信號的高速、遠距離傳輸。具有傳輸容量大、抗干擾能力強、保密性好等優點，廣泛應用于通信骨干網等場景。有線傳輸技術微波傳輸技術利用微波作為載波進行信號傳輸，具有頻帶寬、容量大、可用于各種通信業務等特點。但受地形、地物影響較大，需要建立中繼站進行信號接力。衛星通信技術利用人造地球衛星作為中繼站轉發微波信號，實現兩個或多個地球站之間的通信。具有覆蓋范圍廣、通信容量大、不受地面條件限制等優點，但存在傳播時延大、成本高等問題。移動通信技術基于蜂窩網絡結構，通過移動終端與基站之間的無線通信實現語音、數據等業務的傳輸。具有移動性、靈活性等優點，廣泛應用于手機通信等場景。無線傳輸技術采用多模光纖作為傳輸介質，允許多個模式的光同時傳輸。具有成本低、易于安裝等優點，但傳輸距離相對較短，適用于局域網等場景。多模光纖傳輸技術采用單模光纖作為傳輸介質，只允許一個模式的光傳輸。具有傳輸距離遠、帶寬高等優點，適用于長距離、大容量的通信場景。單模光纖傳輸技術光纖傳輸技術通信系統模型中的交換技術05原理電路交換技術通過建立一條專用的物理電路進行通信，通信雙方獨占該電路，直到通信結束。特點實時性強，通信質量穩定，但資源利用率低，靈活性差。應用場景適用于語音通話、傳真等實時性要求高的業務。電路交換技術分組交換技術將數據分成一定長度的分組，每個分組攜帶目的地址和分組編號等信息，通過路由選擇和數據交換實現通信。原理資源利用率高，靈活性好，但實時性差，通信質量受網絡擁塞等因素影響。特點適用于電子郵件、網頁瀏覽等非實時性業務。應用場景分組交換技術原理ATM（異步傳輸模式）交換技術采用固定長度的信元作為傳輸單位，通過虛電路和信元交換實現通信。特點具有高速率、低時延、多業務支持等優點，但實現復雜度高，成本高。應用場景適用于寬帶綜合業務數字網（B-ISDN）等高速、多業務網絡環境。ATM交換技術通信系統模型的發展趨勢與挑戰0603更高的可靠性5G/6G通信技術對通信系統的可靠性提出了更高的要求，需要采取先進的錯誤檢測和糾正機制。01更高的數據傳輸速率5G/6G通信技術提供了更高的數據傳輸速率，使得通信系統模型需要支持更大的數據吞吐量。02更低的延遲5G/6G通信技術的低延遲特性要求通信系統模型在設計和實現時優化數據傳輸和處理速度。5G/6G通信技術對通信系統模型的影響大規模連接物聯網設備數量龐大，要求通信系統模型具備支持大規模連接的能力。異構網絡物聯網設備種類繁多，通信協議和標準不統一，要求通信系統模型具備跨協議、跨標準通信的能力。數據安全與隱私保護物聯網涉及大量用戶隱私數據，要求通信系統模型在保障數據傳輸安全的同時，也要確保用戶隱私不被泄露。物聯網與通信系統模型的融合網絡優化與自適應人工智能可通過對網絡數據的分析和學習，