数字通信概述课件.ppt

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1、第一章数字通信概述教学重点1．理解数字通信系统的组成及各组成部份的作用;2．了解数字通信系统概念;3．了解通信系统模型及分类;4．了解数字通信的优缺点及性能指标;5．常用的几种通信方式的现状和发展趋势。第一章　数字通信概述1.1通信系统的组成1.2数字通信系统1.3通信技术的现状与发展趋势本章小结1.1通信系统的组成一、通信系统模型二、通信系统的分类1．通信系统：传递信号所需的全部技术设备。2．通信系统的组成：由信源、发送设备、信道、接收设备和信宿五部分组成。如图1.1所示:一、通信系统的模型图1.1通信系统模型3．信道是信号传输媒介的总称，传输信道的类型有两种。一种是有线信道，如双绞

2、线、电缆、同轴电缆、光纤等；一种是无线信道，如可以传输电磁信号的自由空间。1．信源是要传输原始电信号，这个信号称为基带信号。发送设备将信源产生的信号变换为适于信道传输的信号。正弦调制后的信号称为频带信号。4．接收设备的任务是把接收到的信号进行反变换，从存在干扰的信号中正确无误地恢复出原基带信号。5．信宿是信息传送的终点，与信源相对应。它的任务是将基带信号变换成原始电信号。按传递消息的媒质不同分成两大类：一类是用导线作为传输媒质来传递消息，这类通信系统称为有线通信；另一类是电磁波在自由空间传播，如中、长、短波通信，微波通信，这类通信系统称为无线通信。二、通信系统的分类通信系统的分类方法很

3、多。按传输信号的特征不同分成两大类：一类是模拟通信系统，在这种系统中传输的信号是模拟信号，信号的状态是连续的；另一类是数字通信系统，在这种系统中传输的信号是数字信号，信号的状态是离散的。1.2数字通信系统一、数字通信系统模型二、数字通信系统的主要性能指标三、数字通信的特点一、数字通信系统模型数字通信系统模型图1.2所示:图中信源把原始消息变换成原始电信号。常见的信源有产生模拟信号的电话机话筒、摄像机输出的视频模拟信号等。图1.2　数字通信系统模型信道编码主要解决数字通信的可靠性问题，故又称作抗干扰编码或纠错编码。数字信号在信道中传输，不可避免地会受到噪声干扰，并有可能导致接收信号的错误

4、判断，产生错码。信道编码就是为了减少这种错误判断出现的概率而引入的编码。1．信源编码2．信道编码信源编码的主要任务有两个：一是将信源送出的模拟信号数字化，即A/D变换，用一定的数字脉冲组合来表示信号的一定幅度。通常将这种过程称为脉冲编码调制(PCM)，简称为编码。二是提高信号传输的有效性，进行压缩编码。3．数字调制频带传输的主要功能是提高信号在信道上的传输效率，达到信号远距离传输的目的。根据用数字信号控制高频信号的参数不同，数字调制可分为数字调幅（又称幅移键控ASK）、数字调频（频移键控FSK）和数字调相（相移键控PSK）。将基带信号直接送至信道中去传输，称这种传输方式为基带传输。基带

5、传输必须使用有线信道，且传输距离有限。将数字基带信号调制到高频信号上的过程称为数字调制，利用调制技术来传输数字信号的方式称为频带传输。4．同步同步是指通信系统的收、发双方具有统一的时间标准，使它们的工作“步调一致”。同步通常包括有载波同步、位（码元）同步和群（帧）同步等。同步对于数字通信是至关重要的。如果同步存在误差或失去同步，则通信过程中就会出现大量的误码，导致整个通信系统失效。接收端的解调、信道解码、信源解码的功能与发送端相对应的方框正好相反，是一一对应的反变换关系。二、数字通信系统的主要性能指标衡量数字通信的质量指标，常用的有信息传输速率、频带利用率，误码率。信道的传输效率通常是

6、以每秒所传输的信息量多少来衡量。信息传输速率是指每秒传送的信息量。信息量的度量单位是“比特”（bit），一个二进制码元（一个“1”或一个“0”）所含的信息量是一个“比特”，所以信息传输速率的单位是比特/秒(bit/s)。1．信息传输速率例如有一数字通信系统，它每秒传输600个二进制码元，它的信息传输速率是600比特/秒（600bit/s）。2．频带利用率数字通信系统的效率不仅要看它们的信息传输速率，还要看传输这种信息所占的信道频带的宽度。通信系统所占用的频带愈宽，传输信息的能力应该愈大。所以真正用来衡量数字通信系统传输效率的有效性指标应当是单位频带内的传输速率。频带利用率可以表示为：3

7、．误码率在数字通信系统中（尤其是在信道中）存在噪声干扰，接收到的数字码元可能会发生错误，而使通信的可靠性受到影响。对于数字通信系统的可靠性指标主要用误码率PS来衡量。误码率的定义的接收端收到的错误码元数在发送端发出总码元数中所占的比例。误码率定义为接收端收到的错误码元数在发送端发出总码元数中所占的比例。用公式表示为：三、数字通信的特点1．抗干扰能力强，无噪声积累图1.3两类通信方式抗干扰性能比较2．保密性能好由于数字信号是将模拟信号变成“0”和