《通信系統(tǒng)概論》課件

《通信系統(tǒng)概論》ppt課件通信系統(tǒng)概述模擬通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)無線通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)contents目錄通信系統(tǒng)概述0103通信系統(tǒng)的應(yīng)用通信系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電話、電視、廣播、數(shù)據(jù)傳輸、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。01通信系統(tǒng)的定義通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)信息傳輸與交換的設(shè)備、傳輸介質(zhì)、接口與協(xié)議的有機(jī)集合，用于傳遞、交換或共享信息的系統(tǒng)。02通信系統(tǒng)的基本功能通信系統(tǒng)的主要功能是傳遞信息，包括聲音、文字、圖像等各類信息形式。通信系統(tǒng)的定義傳輸介質(zhì)傳輸信號(hào)的媒介，如光纖、無線電波等。信息源產(chǎn)生需要傳輸?shù)男畔?，如話筒、攝像頭等。發(fā)送設(shè)備將信息轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)男盘?hào)，如調(diào)制解調(diào)器、編碼器等。接收設(shè)備將傳輸中的信號(hào)轉(zhuǎn)換為原始信息，如揚(yáng)聲器、顯示器等。目的地接收信息的終端，如電話、計(jì)算機(jī)等。通信系統(tǒng)的組成有線通信系統(tǒng)利用導(dǎo)線傳輸信號(hào)的系統(tǒng)，如電話線、光纖等。無線通信系統(tǒng)利用無線電波傳輸信號(hào)的系統(tǒng)，如移動(dòng)通信、廣播等。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)以數(shù)據(jù)形式傳輸信息的系統(tǒng)，如局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等。衛(wèi)星通信系統(tǒng)利用衛(wèi)星傳輸信號(hào)的系統(tǒng)，具有覆蓋范圍廣、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。通信系統(tǒng)的分類模擬通信系統(tǒng)02模擬通信系統(tǒng)是通過模擬信號(hào)傳輸信息的通信系統(tǒng)。模擬信號(hào)是連續(xù)變化的物理量，如聲音、光線、溫度等。模擬通信系統(tǒng)通常由發(fā)送端、傳輸媒介和接收端組成。模擬通信系統(tǒng)的基本概念03常見的調(diào)制方式包括調(diào)頻（FM）、調(diào)相（PM）和調(diào)幅（AM）。01調(diào)制是將低頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻信號(hào)的過程，以便通過無線電波傳輸。02解調(diào)是將高頻信號(hào)還原為低頻信號(hào)的過程，以便接收端能夠識(shí)別和處理。模擬信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)表示信號(hào)與噪聲之間的比例，直接影響通信質(zhì)量。信噪比（SNR）傳輸信號(hào)所占用的頻率范圍，影響傳輸容量和傳輸速率。帶寬表示傳輸過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率，是衡量通信系統(tǒng)可靠性的重要指標(biāo)。誤碼率（BER）模擬通信系統(tǒng)在受到干擾時(shí)的性能表現(xiàn)，包括抗衰減、抗多徑干擾等能力?？垢蓴_能力模擬通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)數(shù)字通信系統(tǒng)03數(shù)字通信系統(tǒng)的定義數(shù)字通信系統(tǒng)是一種利用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信息傳輸?shù)南到y(tǒng)，它通過將信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸，并在接收端將這些數(shù)字信號(hào)還原為原始信息。數(shù)字通信系統(tǒng)的組成數(shù)字通信系統(tǒng)通常由信源、信道、信宿和發(fā)送接收設(shè)備等部分組成。其中，信源負(fù)責(zé)將信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，信道是傳輸數(shù)字信號(hào)的媒介，信宿負(fù)責(zé)將數(shù)字信號(hào)還原為原始信息，發(fā)送接收設(shè)備則負(fù)責(zé)數(shù)字信號(hào)的發(fā)送和接收。數(shù)字通信系統(tǒng)的基本概念調(diào)制與解調(diào)的概念調(diào)制是將低頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻信號(hào)的過程，以便于傳輸；解調(diào)則是將高頻信號(hào)還原為低頻信號(hào)的過程，以便于處理和識(shí)別。常見的調(diào)制方式常見的調(diào)制方式包括振幅調(diào)制（AM）、頻率調(diào)制（FM）和相位調(diào)制（PM）等。這些調(diào)制方式各有特點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用場景。調(diào)制與解調(diào)在數(shù)字通信系統(tǒng)中的應(yīng)用在數(shù)字通信系統(tǒng)中，調(diào)制與解調(diào)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)年P(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)制方式，可以將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合信道傳輸?shù)男问?；而在接收端，通過解調(diào)技術(shù)可以將數(shù)字信號(hào)還原為原始形式，實(shí)現(xiàn)信息的正確傳輸。數(shù)字信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)有效性是指數(shù)字通信系統(tǒng)的傳輸速率，即單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘?。這是衡量數(shù)字通信系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)之一。有效性可靠性是指數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸信息的準(zhǔn)確性和可靠性程度。它通常用誤碼率（BER）來衡量，即傳輸過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤的比特?cái)?shù)占總比特?cái)?shù)的比例。誤碼率越低，數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠性越高?？煽啃詫?shí)時(shí)性是指數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸信息的速度和響應(yīng)時(shí)間。在實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場景中，如語音通話或視頻會(huì)議等，數(shù)字通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性顯得尤為重要。實(shí)時(shí)性適應(yīng)性是指數(shù)字通信系統(tǒng)在不同環(huán)境和條件下傳輸信息的能力。例如，在噪聲干擾較大或信道條件較差的情況下，數(shù)字通信系統(tǒng)仍能保持較好的傳輸性能。適應(yīng)性數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)無線通信系統(tǒng)04無線通信系統(tǒng)的組成無線通信系統(tǒng)主要由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、傳輸介質(zhì)（無線電波）和信號(hào)處理技術(shù)等組成。無線通信系統(tǒng)的特點(diǎn)無線通信系統(tǒng)具有靈活、方便、覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，可以滿足不同用戶的需求。無線通信系統(tǒng)定義無線通信系統(tǒng)是一種利用無線電波進(jìn)行信息傳輸?shù)南到y(tǒng)，包括移動(dòng)通信、廣播、衛(wèi)星通信等。無線通信系統(tǒng)的基本概念123無線電波的傳播方式包括直射、反射、折射和散射等，不同的傳播方式會(huì)對(duì)信號(hào)的傳輸產(chǎn)生影響。無線電波的傳播方式無線電波在傳播過程中會(huì)受到空氣、障礙物等因素的影響，產(chǎn)生損耗，影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量。無線電波的傳播損耗無線電波的干擾源包括其他無線通信系統(tǒng)、工業(yè)噪聲等，干擾會(huì)影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量。無線電波的干擾無線電波的傳播特性頻譜資源的分配方式頻譜資源的分配方式包括靜態(tài)分配和動(dòng)態(tài)分配，不同的分配方式會(huì)對(duì)頻譜的使用效率產(chǎn)生影響。頻譜資源的拍賣和租賃為了充分利用頻譜資源，可以采用拍賣和租賃等方式，促進(jìn)頻譜資源的有效利用。頻譜資源的有限性無線通信系統(tǒng)使用的頻譜資源是有限的，需要合理分配和管理，以保證各種通信業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。無線通信系統(tǒng)的頻譜資源管理衛(wèi)星通信系統(tǒng)05衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星、地球站和地面中繼站等組成，通過無線電信號(hào)傳輸信息。衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有覆蓋范圍廣、傳輸距離遠(yuǎn)、通信容量大、傳輸質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但也存在傳輸延遲、信號(hào)衰減和帶寬限制等問題。衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)根據(jù)衛(wèi)星軌道高度和覆蓋范圍的不同，衛(wèi)星通信系統(tǒng)可分為低地球軌道衛(wèi)星系統(tǒng)、中地球軌道衛(wèi)星系統(tǒng)和地球同步軌道衛(wèi)星系統(tǒng)等。衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本概念衛(wèi)星軌道是指衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的路徑，通常用偏心率、傾角、升交點(diǎn)赤經(jīng)和近地點(diǎn)幅角等參數(shù)描述。衛(wèi)星軌道衛(wèi)星覆蓋范圍是指衛(wèi)星能夠服務(wù)的地區(qū)，通常由衛(wèi)星的高度和位置決定。覆蓋范圍地球同步軌道衛(wèi)星位于地球赤道上空約35700公里的高度，相對(duì)地球靜止，覆蓋范圍廣泛，是常見的通信衛(wèi)星。地球同步軌道衛(wèi)星衛(wèi)星軌道與覆蓋衛(wèi)星通信系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于國際和國內(nèi)長途通信、廣播和電視信號(hào)傳輸、軍事通信、應(yīng)急通信等領(lǐng)域。衛(wèi)星通信系統(tǒng)的應(yīng)用隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星通信系統(tǒng)正朝著更高頻段、更大容量、更高數(shù)據(jù)速率和更可靠性的方向發(fā)展。衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)新型衛(wèi)星通信技術(shù)包括多波束天線、星上處理和星間鏈路等，這些技術(shù)可以提高衛(wèi)星通信系統(tǒng)的性能和可靠性。新型衛(wèi)星通信技術(shù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)06每個(gè)節(jié)點(diǎn)都直接連接到中央節(jié)點(diǎn)，信息交換通過中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)行。星型拓?fù)渌泄?jié)點(diǎn)連接到一個(gè)共享通道上，信息沿著總線傳輸?？偩€型拓?fù)涔?jié)點(diǎn)形成一個(gè)閉環(huán)，信息在節(jié)點(diǎn)間單向傳輸。環(huán)型拓?fù)涔?jié)點(diǎn)之間的連接復(fù)雜，沒有固定的結(jié)構(gòu)，信息傳輸路徑靈活。網(wǎng)狀拓?fù)渫ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)ABCD通信協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議為通信設(shè)備之間信息交換制定的規(guī)則和約定。TCP/IP協(xié)議族互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)協(xié)議，包括傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)際協(xié)議（IP）。標(biāo)準(zhǔn)為確保不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備能夠互操作而制定的規(guī)范。IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)無線局域網(wǎng)（WLAN）的標(biāo)準(zhǔn)，用于無線接入互聯(lián)網(wǎng)。第五代移動(dòng)通信技術(shù)，具有高