《通信原理》樊昌信曹丽娜编著第六版课件第2章课件.pptx

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1、THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR通信原理樊昌信曹丽娜编著第六版课件第2章课件目CONTENTSCONTENTS通信系统的基本概念信号与频谱信道与噪声模拟调制系统数字调制系统模拟信号的数字化传输录01通信系统的基本概念信宿接收并使用信息的设备或人。接收器接收信道传输的信号并将其还原为原始信息，如扬声器、显示器等。信道传输信号的媒介，如无线电波、光纤等。信源产生需要传输的信息的设备，如话筒、摄像头等。发送器将信源产生的信息转换为适合传输的信号，如调制器等。通信系统的组成利用导线传输信号的通信方式，如电话线、光纤等。有线通信利用无线电波传输信号的通信方式，如手机

2、、无线局域网等。无线通信传输连续信号的通信方式，如调频广播、模拟电视等。模拟通信传输离散信号的通信方式，如数字电视、数字移动通信等。数字通信通信系统的分类表示信息多少的量度，通常用比特（bit）表示。信息量表示事件发生所包含的信息量，通常用概率的负对数表示。自信息量表示两个事件之间的信息关联度，通常用两个事件概率乘积的对数表示。互信息量信息及其度量01信号与频谱确定信号与随机信号01根据信号是否具有确定的数学表达式，可以分为确定信号和随机信号。确定信号的波形可以用数学表达式描述，而随机信号的波形则无法预测。连续信号与离散信号02根据信号取值方式的不同，可以分为连续信号和离散信号。连续信号的取值

3、在时间或空间上连续变化，而离散信号的取值则只在某些特定的时间或空间点上存在。周期信号与非周期信号03根据信号是否具有周期性，可以分为周期信号和非周期信号。周期信号的波形每隔一个固定的时间间隔重复出现，而非周期信号的波形则没有这样的重复性。信号的分类信号在时间上的平均值，表示信号的直流分量。平均值表示信号的大小，用于衡量信号的强度或幅度。有效值信号的最大值或最小值，表示信号的最大幅度。峰值表示信号存在的时间长度。脉冲宽度和持续时间信号的时域分析将信号分解成不同频率的正弦波分量，以便分析其频率特性。频谱分析频谱密度函数频谱宽度谐波失真描述信号在不同频率下的能量分布。表示信号所包含的频率范围。由于非

4、线性元件引起的信号波形失真，表现为高次谐波分量。信号的频域分析将时域信号转换为频域信号的一种数学方法。傅立叶变换的定义包括线性性、时移性、频移性、对称性等。傅立叶变换的性质在通信、图像处理、音频处理等领域有广泛的应用。傅立叶变换的应用傅立叶变换01信道与噪声信道定义信道是通信系统中的传输媒介，负责传输信息信号。信道模型分类信道可分为恒定参数的理想信道和具有随机参数的实际信道两类模型。实际信道特性实际信道具有频率选择性、多径传播、衰减和噪声等特性。信道的定义与模型香农公式香农公式是计算信道容量的基础，它表示了信道容量与信号的平均功率和噪声功率之间的关系。约束条件信道容量的计算受到信号功率和噪声功

5、率的约束。信道容量的定义信道容量是信道传输信息信号的最大速率，单位为比特/秒。信道容量03噪声对信号的影响噪声会干扰信号的传输，导致信号失真、误码率增加和通信质量下降。01噪声分类噪声可分为加性噪声和乘性噪声两类。02噪声来源加性噪声主要来源于外部干扰和设备内部热噪声，而乘性噪声主要来源于信号在传输过程中的失真和畸变。信道中的噪声01模拟调制系统调制的概念调制是将低频信号（基带信号）附加到高频载波信号上，使其成为适合传输的信号。调制的分类根据调制信号的性质，调制可以分为模拟调制和数字调制。模拟调制是指用连续变化的模拟信号作为调制信号，数字调制是指用离散的数字信号作为调制信号。调制的概念与分类1

6、23幅度调制是通过改变高频载波信号的幅度，来反映低频调制信号的变化。幅度调制的基本原理调幅信号的产生可以采用相乘器或非线性变换器，常用的调幅方法有普通调幅（AM）和双边带调幅（DSB）。调幅信号的产生调幅信号的解调可以采用包络检波或同步检波等解调方法。调幅信号的解调幅度调制角度调制的基本原理角度调制是通过改变高频载波信号的相位或频率，来反映低频调制信号的变化。调频信号的产生调频信号的产生可以采用直接调频或间接调频的方法，其中直接调频是用一个可变电抗元件直接改变振荡器的频率，间接调频是用可变电抗元件调节振荡器的相位角。调频信号的解调调频信号的解调可以采用鉴频器或相位鉴频器等解调方法。角度调制01

7、数字调制系统总结词二进制振幅键控调制是一种数字调制方式，通过改变载波的振幅来表示数字信号的两种状态。详细描述在二进制振幅键控调制中，二进制信号控制载波的振幅，当信号为高电平时，载波振幅为A；当信号为低电平时，载波振幅为0。通过这种方式，二进制振幅键控调制可以有效地将数字信号转换为模拟信号。二进制振幅键控调制二进制频移键控调制是一种数字调制方式，通过改变载波的频率来表示数字信号的两种状态。总结词在二进制频移键控调制中，二进制信号控制载波的频率，当信号为高电平时，载波频率为f1；当信号为低电平时，载波频率为f2。通过这种方式，二进制频移键控调制可以有效地将数字信号转换为模拟信号。详细描述二进制频移

8、键控调制二进制相移键控调制是一种数字调制方式，通过改变载波的相位来表示数字信号的两种状态。总结词在二进制相移键控调制中，二进制信号控制载波的相位，当信号为高电平时，载波相位为0度；当信号为低电平时，载波相位为180度。通过这种方式，二进制相移键控调制可以有效地将数字信号转换为模拟信号。详细描述二进制相移键控调制01模拟信号的数字化传输抽样定理是模拟信号数字化的基本原理，它说明了模拟信号通过抽样方式转换为数字信号的条件。抽样定理为模拟信号的数字化提供了理论依据，它告诉我们如何选择合适的抽样频率以实现模拟信号的准确数字化。抽样定理抽样定理的意义抽样定理定义脉冲编码调制定义脉冲编码调制（PCM）是一

9、种将模拟信号转换为数字信号的调制方式，通过将模拟信号的幅度或时间间隔进行量化编码实现。PCM的原理PCM的原理是将输入的模拟信号进行抽样、量化和编码三个步骤，最终输出二进制数字信号。PCM的特点PCM具有动态范围大、量化噪声低、信息传输可靠等特点，因此在通信系统中得到了广泛应用。脉冲编码调制增量调制（M）是一种简单而实用的模拟信号数字化方法，它通过比较相邻抽样值的大小来决定输出信号的增量方向。增量调制定义M的工作原理是利用输入模拟信号的变化趋势来决定输出数字信号的增量方向，从而实现模拟信号的数字化。M的工作原理M具有电路简单、实现方便、抗干扰能力强等优点，因此在通信、控制等领域得到了广泛应用。M的特点增量调制