现代通信概论第3章

现代通信概论第3章引言现代通信技术概述数字通信技术基础无线通信技术有线通信技术现代通信技术发展趋势引言01

主题概述现代通信技术发展历程从有线通信到无线通信，再到互联网通信的演变过程。通信系统的基本组成发送端、传输介质和接收端在通信系统中的作用。通信系统的分类模拟通信和数字通信的特点和区别。了解现代通信技术的发展历程和趋势。掌握通信系统的基本组成和工作原理。熟悉模拟通信和数字通信的特点和应用场景。章节目标现代通信技术概述02现代通信技术是指利用电子技术和信息技术实现信息的传递、处理和存储的技术。定义现代通信技术可以分为有线通信和无线通信两大类，其中无线通信又可以分为短距离无线通信和广域无线通信。分类定义与分类目的地信息传递的终点，可以是电话、计算机、电视等终端设备。接收器接收信号并将其还原为原始信息。信道传输信号的媒介，可以是电缆、光纤、无线电波等。信息源产生需要传递的信息，可以是声音、图像、文字等。发送器将信息转换为电信号或光信号，以便传输。通信系统组成传输速率带宽误码率延迟通信系统性能指标01020304单位时间内传输的信息量，单位为比特/秒（bps）。通信信道的频率范围，单位为赫兹（Hz）。传输过程中出现错误的概率，单位为比特/秒（bps）。信息从发送端到接收端所需的时间，单位为秒（s）。数字通信技术基础03数字信号由离散的二进制位（0和1）组成，可以通过各种数字信号处理技术生成。数字信号可以通过各种传输介质（如光纤、无线电波等）进行传输，传输过程中信号的形状和幅度可能会发生畸变，需要进行信号的再生和同步。数字信号的生成与传数字信号的传输数字信号的生成数字信号的调制为了将数字信号转换为适合传输的信号，需要采用调制技术，如QPSK、QAM等。调制过程包括将数字信号与载波信号相乘，实现频谱搬移和信号的振幅、相位调制。数字信号的解调在接收端，需要采用解调技术将已调制的信号还原为原始的数字信号。解调过程包括对已调制的信号进行频谱搬移和振幅、相位解调，然后通过抽样判决得到离散的二进制位。数字信号的调制与解调数字信号在传输过程中不易受到噪声和干扰的影响，可以通过差错控制编码等技术进一步提高抗干扰能力。抗干扰能力强数字通信系统具有较好的抗噪声和抗干扰能力，传输质量相对稳定，能够提供更好的通信服务。传输质量稳定数字通信系统可以实现多路复用，提高频谱利用率，实现大容量的信息传输。传输容量大数字通信系统可以进行差错控制和错误检测，提高通信的可靠性。可靠性高数字通信系统的性能优势无线通信技术04无线电波传播损耗无线电波在传播过程中会受到空气吸收、地面反射和散射等效应的影响，导致信号强度逐渐减弱。无线电波传播多径效应由于无线电波传播过程中会经过多个路径，因此接收端接收到的信号是多个路径信号的合成，产生多径效应。无线电波传播方式无线电波通过直射、反射、折射和散射等方式传播，受到地形、建筑物和大气等因素的影响。无线电波传播特性通过改变载波的频率来传递信息，具有抗干扰能力强、信噪比高等优点，常用于调频广播和卫星通信等领域。调频（FM）调制通过改变载波的相位来传递信息，具有抗干扰能力强、信噪比高等优点，常用于卫星通信和导航系统等领域。调相（PM）调制利用数字信号对载波进行调制，常见的数字调制方式有QPSK、QAM和OFDM等，具有抗干扰能力强、传输速率高等优点。数字调制无线通信调制技术123负责将移动终端接入到通信网络中，包括基站、移动交换中心等设备。无线接入网（RAN）负责管理和控制通信网络的运行，包括移动管理实体（MME）、服务网关（SGW）和公共数据网网关（PGW）等设备。核心网（CN）负责将各个网络单元连接起来，实现数据的传输和控制，包括光纤传输网络和微波传输网络等。传输网（TN）无线通信网络架构有线通信技术05光纤具有大容量、高速度、低损耗等优点，是现代通信的主要传输介质。光纤传输系统采用光信号传输数据，能够实现长距离、高速率的通信。光纤传输介质铜线传输介质包括电话线、同轴电缆等，具有成本低、普及率高、可靠性好等优点。但随着光纤技术的发展，铜线传输介质的应用逐渐减少。铜线传输介质有线传输介质调频调制调频调制是一种常用的调制方式，通过改变载波的频率来携带信息。调频调制具有抗干扰能力强、传输质量高等优点，广泛应用于无线通信和有线通信领域。调相调制调相调制是一种利用载波相位变化来携带信息的调制方式。调相调制具有抗噪声能力强、频带利用率高等优点，但也存在解调复杂度高等问题。有线通信调制技术局域网架构局域网是一种在有限区域内实现互联互通的网络架构，通常由多台计算机、网络设备和传输介质组成。局域网具有传输速度快、数据安全可靠等优点，广泛应用于企业、学校、政府机构等领域。城域网架构城域网是一种在大城市范围内实现互联互通的网络架构，通常由多个局域网通过路由器、交换机等设备连接而成。城域网具有覆盖范围广、传输速度快等优点，能够满足城市范围内各类用户的需求。有线通信网络架构现代通信技术发展趋势06

5G通信技术5G通信技术是现代通信技术的重要组成部分，具有高速率、低时延、大连接数等优势，能够满足人们对高速移动互联网的需求。5G通信技术将促进物联网、人工智能、云计算等领域的快速发展，为智慧城市、智能制造、远程医疗等应用提供更好的支持。5G通信技术面临的挑战包括网络安全、隐私保护、设备兼容性等问题，需要加强技术研发和标准制定，推动产业健康发展。卫星通信技术是一种利用人造地球卫星进行信号传输的通信方式，具有覆盖范围广、不受地形限制等优点。随着技术的发展，卫星通信技术正在向高速率、低时延、高可靠性等方向发展，能够满足人们对高清视频、在线游戏等高速移动互联网的需求。卫星通信技术面临的挑战包括卫星制造、发射成本高昂，网络管理复杂等问题，需要加强技术创新和产业合作。卫星通信技术物联网通信技术是实现物联网应用的关键技术之一，具有低功耗、低成本、