通信原理自主学习指导

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1、福建工程学院国脉信息学院《通信原理》课程自学指导书郑文斌林挺钊编2010年9月35第一章绪论一、目的和要求通过本章的学习，掌握信息量和系统的有效性、可靠性的概念及传输速率计算方法；了解通信系统模型中各组成部分的功能；了解通信的不同方式；了解数字通信的优缺点；了解通信技术的发展状况。二、重点和难点重点：信息及其度量，码元传输速率和信息传输速率以及误码率和误信率的计算难点：码元传输速率和信息传输速率的转换关系三、内容提要1、通信的定义：把利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号）实现从一地向另一地进行消息的有效传递和交换称之为通信。2、通信系统模型信道信息源发送设备接收设备受

2、信者噪声源发送端接收端图1.1通信系统模型发送端：信息源：将消息变成原始的电信号（基带信号）。发送设备：将原始电信号变成适合在信道传输的形式。信道：信号传输的煤质，有有线信道和无线信道之分。接收端：接收设备：将信道中送来的已调信号还原成原始电信号。受信者：将原始电信号还原成消息。噪声源：信道中或通信系统中干扰的集中表示。说明：一般性的模型反映了通信系统的共性，当讨论的问题具体化石，系统模型的各个组成部分会变得更加具体。3、通信系统分类（1）按传输媒介分类：有线通信和无线通信。（2）按调制方式分类：基带传输和频带传输。（3）按信号特征分类：模拟通信和数字通信。（4）按通信的

3、业务内容分类：（狭义）电话，电报，数据，图像通信等。（广义）遥测，遥控，腰杆，遥调通信等。（5）按工作频段分类：短波通信，中波通信，长波通信。4、通信方式分类（1）传送的方向和时间分单工通信半双工通信全双工通信单工通信：消息只能单方向进行传输35例：广播、遥控，信号（消息）只从广播发射台、遥控器分别传到收音机、遥控对象上。半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发的形式。如：对讲机、收、发报机，全双工通信：通信双方可同时进行双向传输消息的工作方式（双方可同时进行收发消息，因此通信的信道必须是双向的）例：普通电话、各种手机（2）按数字信号排序分串序传输：占通路少

4、，时间长并序传输：占通路多，时间短（3）按通信网络形式分两点间直通方式、分支方式、交换方式5、信息及其度量（1）概念：消息：是指物体的客观运动和人们的主观思维，是以语言、文字或图象等方式来描述的。是信息的载体。信息：消息中有意义的内容。信息量：度量信息多少的量值，消息中所含信息量与消息出现的概率有关。消息中所含信息量与消息出现的概率之间的关系：1)消息中所含信息量用I表示消息出现的概率用P(X)来表示则有如下关系：I=I[P(X)]2)消息出现的概率愈小，它所含信息量愈大，反之，信息量愈小，且：P=1时I=0P=0时I=无穷3）若干个互相独立事件构成的消息，所含信息量等于

5、各独立事件信息量的和，即：I[P1(X)*P2(X)*……]=I[P1(X)]+I[P2(X)]+…..可以看出I与P(X)之间有如下关系式：信息量的单位与对数的底数a有关：a=2单位为比特（bit）a=e单位为奈特（nat）a=10单位为笛特a=rr进制单位通常使用比特。（2）平均信息量定义：平均信息量等于各个符号的信息量乘以各自出现的概率再相加。6、主要性能指标：有效性和可靠性（1）有效性1）码元传输速率定义：码元速率是指单位时间（每秒钟）内传输码元的数目。用符号来表示。单位：波特，用符号B来表示（注意，不能小写）多进制N码元速率与二进制码元速率之间，在保证系统信息速

6、率不变的情况下，可以互相转换。2）信息传输速率35信息传输速率简称信息速率，又可称为传信率、比特率等。信息传输速率指的是单位时间（每秒钟）内传输的信息量。用表示，单位为bit/s.3）与关系在二进制中，码元速率同信息速率在数值上相等，单位不同。在多进制中，与，有如下关系：在码元速率保持不变的情况下，二进制信息速率与多进制信息速率的关系为：（2）可靠性衡量数字通信系统的可靠性，用信号在传输过程中出错的概率来表述，即用差错率来衡量。差错率越大，可靠性就越差。差错率用码元差错率和信息差错率表示。1）码元差错率码元差错率也叫误码率，指接收错误的码元数在传送码元数中所占的比例。用P

7、e表示。2）信息差错率信息差错率简称误信率，或误比特率。它是指接收错误的信息在传送信息总量中所占的比例。用Pb表示。四、例题详解1、一个由字母A，B，C，D组成的字。对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码，00代替A，01代替B，10代替C，11代替D，每个脉冲宽度为5ms。（1）不同的字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息速率；（2）若每个字母出现的可能性分别为PA=1/5，PB=1/4，PC=1/4，PD=3/10试计算传输的平均信息速率。352、国际莫尔斯电码用点和划的序列发送英文字母，划用持续3单位的电流脉冲表示，点用