現(xiàn)代通信概論第3章

現(xiàn)代通信概論第3章引言現(xiàn)代通信技術概述數(shù)字通信技術基礎無線通信技術有線通信技術現(xiàn)代通信技術發(fā)展趨勢引言01

主題概述現(xiàn)代通信技術發(fā)展歷程從有線通信到無線通信，再到互聯(lián)網通信的演變過程。通信系統(tǒng)的基本組成發(fā)送端、傳輸介質和接收端在通信系統(tǒng)中的作用。通信系統(tǒng)的分類模擬通信和數(shù)字通信的特點和區(qū)別。了解現(xiàn)代通信技術的發(fā)展歷程和趨勢。掌握通信系統(tǒng)的基本組成和工作原理。熟悉模擬通信和數(shù)字通信的特點和應用場景。章節(jié)目標現(xiàn)代通信技術概述02現(xiàn)代通信技術是指利用電子技術和信息技術實現(xiàn)信息的傳遞、處理和存儲的技術。定義現(xiàn)代通信技術可以分為有線通信和無線通信兩大類，其中無線通信又可以分為短距離無線通信和廣域無線通信。分類定義與分類目的地信息傳遞的終點，可以是電話、計算機、電視等終端設備。接收器接收信號并將其還原為原始信息。信道傳輸信號的媒介，可以是電纜、光纖、無線電波等。信息源產生需要傳遞的信息，可以是聲音、圖像、文字等。發(fā)送器將信息轉換為電信號或光信號，以便傳輸。通信系統(tǒng)組成傳輸速率帶寬誤碼率延遲通信系統(tǒng)性能指標01020304單位時間內傳輸?shù)男畔⒘?，單位為比?秒（bps）。通信信道的頻率范圍，單位為赫茲（Hz）。傳輸過程中出現(xiàn)錯誤的概率，單位為比特/秒（bps）。信息從發(fā)送端到接收端所需的時間，單位為秒（s）。數(shù)字通信技術基礎03數(shù)字信號由離散的二進制位（0和1）組成，可以通過各種數(shù)字信號處理技術生成。數(shù)字信號可以通過各種傳輸介質（如光纖、無線電波等）進行傳輸，傳輸過程中信號的形狀和幅度可能會發(fā)生畸變，需要進行信號的再生和同步。數(shù)字信號的生成與傳數(shù)字信號的傳輸數(shù)字信號的生成數(shù)字信號的調制為了將數(shù)字信號轉換為適合傳輸?shù)男盘?，需要采用調制技術，如QPSK、QAM等。調制過程包括將數(shù)字信號與載波信號相乘，實現(xiàn)頻譜搬移和信號的振幅、相位調制。數(shù)字信號的解調在接收端，需要采用解調技術將已調制的信號還原為原始的數(shù)字信號。解調過程包括對已調制的信號進行頻譜搬移和振幅、相位解調，然后通過抽樣判決得到離散的二進制位。數(shù)字信號的調制與解調數(shù)字信號在傳輸過程中不易受到噪聲和干擾的影響，可以通過差錯控制編碼等技術進一步提高抗干擾能力?？垢蓴_能力強數(shù)字通信系統(tǒng)具有較好的抗噪聲和抗干擾能力，傳輸質量相對穩(wěn)定，能夠提供更好的通信服務。傳輸質量穩(wěn)定數(shù)字通信系統(tǒng)可以實現(xiàn)多路復用，提高頻譜利用率，實現(xiàn)大容量的信息傳輸。傳輸容量大數(shù)字通信系統(tǒng)可以進行差錯控制和錯誤檢測，提高通信的可靠性?？煽啃愿邤?shù)字通信系統(tǒng)的性能優(yōu)勢無線通信技術04無線電波傳播損耗無線電波在傳播過程中會受到空氣吸收、地面反射和散射等效應的影響，導致信號強度逐漸減弱。無線電波傳播多徑效應由于無線電波傳播過程中會經過多個路徑，因此接收端接收到的信號是多個路徑信號的合成，產生多徑效應。無線電波傳播方式無線電波通過直射、反射、折射和散射等方式傳播，受到地形、建筑物和大氣等因素的影響。無線電波傳播特性通過改變載波的頻率來傳遞信息，具有抗干擾能力強、信噪比高等優(yōu)點，常用于調頻廣播和衛(wèi)星通信等領域。調頻（FM）調制通過改變載波的相位來傳遞信息，具有抗干擾能力強、信噪比高等優(yōu)點，常用于衛(wèi)星通信和導航系統(tǒng)等領域。調相（PM）調制利用數(shù)字信號對載波進行調制，常見的數(shù)字調制方式有QPSK、QAM和OFDM等，具有抗干擾能力強、傳輸速率高等優(yōu)點。數(shù)字調制無線通信調制技術123負責將移動終端接入到通信網絡中，包括基站、移動交換中心等設備。無線接入網（RAN）負責管理和控制通信網絡的運行，包括移動管理實體（MME）、服務網關（SGW）和公共數(shù)據網網關（PGW）等設備。核心網（CN）負責將各個網絡單元連接起來，實現(xiàn)數(shù)據的傳輸和控制，包括光纖傳輸網絡和微波傳輸網絡等。傳輸網（TN）無線通信網絡架構有線通信技術05光纖具有大容量、高速度、低損耗等優(yōu)點，是現(xiàn)代通信的主要傳輸介質。光纖傳輸系統(tǒng)采用光信號傳輸數(shù)據，能夠實現(xiàn)長距離、高速率的通信。光纖傳輸介質銅線傳輸介質包括電話線、同軸電纜等，具有成本低、普及率高、可靠性好等優(yōu)點。但隨著光纖技術的發(fā)展，銅線傳輸介質的應用逐漸減少。銅線傳輸介質有線傳輸介質調頻調制調頻調制是一種常用的調制方式，通過改變載波的頻率來攜帶信息。調頻調制具有抗干擾能力強、傳輸質量高等優(yōu)點，廣泛應用于無線通信和有線通信領域。調相調制調相調制是一種利用載波相位變化來攜帶信息的調制方式。調相調制具有抗噪聲能力強、頻帶利用率高等優(yōu)點，但也存在解調復雜度高等問題。有線通信調制技術局域網架構局域網是一種在有限區(qū)域內實現(xiàn)互聯(lián)互通的網絡架構，通常由多臺計算機、網絡設備和傳輸介質組成。局域網具有傳輸速度快、數(shù)據安全可靠等優(yōu)點，廣泛應用于企業(yè)、學校、政府機構等領域。城域網架構城域網是一種在大城市范圍內實現(xiàn)互聯(lián)互通的網絡架構，通常由多個局域網通過路由器、交換機等設備連接而成。城域網具有覆蓋范圍廣、傳輸速度快等優(yōu)點，能夠滿足城市范圍內各類用戶的需求。有線通信網絡架構現(xiàn)代通信技術發(fā)展趨勢06

5G通信技術5G通信技術是現(xiàn)代通信技術的重要組成部分，具有高速率、低時延、大連接數(shù)等優(yōu)勢，能夠滿足人們對高速移動互聯(lián)網的需求。5G通信技術將促進物聯(lián)網、人工智能、云計算等領域的快速發(fā)展，為智慧城市、智能制造、遠程醫(yī)療等應用提供更好的支持。5G通信技術面臨的挑戰(zhàn)包括網絡安全、隱私保護、設備兼容性等問題，需要加強技術研發(fā)和標準制定，推動產業(yè)健康發(fā)展。衛(wèi)星通信技術是一種利用人造地球衛(wèi)星進行信號傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?，具有覆蓋范圍廣、不受地形限制等優(yōu)點。隨著技術的發(fā)展，衛(wèi)星通信技術正在向高速率、低時延、高可靠性等方向發(fā)展，能夠滿足人們對高清視頻、在線游戲等高速移動互聯(lián)網的需求。衛(wèi)星通信技術面臨的挑戰(zhàn)包括衛(wèi)星制造、發(fā)射成本高昂，網絡管理復雜等問題，需要加強技術創(chuàng)新和產業(yè)合作。衛(wèi)星通信技術物聯(lián)網通信技術是實現(xiàn)物聯(lián)網應用的關鍵技術之一，具有低功耗、低成本、