通信原理第一讲

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1、第一章现代通信原理通信工程学院张艳玲ylzhang@mail.xidian.edu.cn153894215482012年11月9日Friday西安电子科技大学第一章关于本课程¢通信原理为专业技术基础课程，要求重点掌握：¢通信系统的基本概念和分析方法¢信息传输的基本原理；¢熟悉各种通信技术的基本特点以及性能；¢在此基础上，研究通信系统的设计，了解通信发展方向¢先修课程：《信号与系统》、《概率论与随机过程》等¢学习方式：课堂教学/课后作业¢考试方式：笔试，闭卷2西安电子科技大学第一章课程的基本内容¢绪论¢随机过程¢信道与噪声¢模拟调制系统¢数字基带传输系统¢模拟信号的数字传输¢数字频带传输

2、系统¢数字信号的最佳接收¢同步原理3西安电子科技大学第一章第一章绪论西安电子科技大学第一章内容提要§1.1通信系统的组成§1.2通信系统分类及通信方式§1.3信息及其度量§1.4主要性能指标¢作业：4，6，8，95西安电子科技大学第一章§1.1通信系统的组成返回西安电子科技大学第一章¢通信——将含有信息的消息有效而可靠地由一地传输到另一地（其它地方）的过程。¢从古到今，人类的社会活动总离不开消息的传递和交换，古代的消息树、烽火台和驿马传令，以及现代社会的文字、书信、电报、电话、广播、电视、遥控、遥测等，这些都是消息传递的方式或信息交流的手段。¢信息信息是要表示和传送的对象。¢消息是表示

3、信息的媒体，如语言、文字、图象、符号、声音等。¢同一条信息可以用不同的消息表示。¢信息是包含在消息中的不确定性，即有效(有用)的东西。¢消息的本质和价值取决于它所包含的信息量，即对接收者的不确定性。7西安电子科技大学第一章¢消息是信息的载体，信息是消息的内容。¢信号是消息的承载者，信号常常由消息变换而来，它是与消息对应的某种物理量，通常是时间的函数，例如随着时间变化的电压（电流）。¢通信系统中传送的是信号¢通信就是以语言、图像、数据为媒体，通过电（光）信号将信息由一方传输到另一方。8西安电子科技大学第一章一、通信系统的一般模型信息源发送设备信道接收设备受信者发送端接收端噪声源9西安电子

4、科技大学第一章¢信源——消息的产生地，其作用是把各种消息转换成原始电信号，称之为消息信号或基带信号。¢发送设备——将信源和信道匹配起来，即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。¢信道——指传输信号的物理媒质，分为无线信道或有线信道。¢噪声源——不是人为加入的设备，而是通信系统中各种设备以及信道中所固有的，并且是人们所不希望的。为了分析方便，把噪声源视为各处噪声的集中表现而抽象加入到信道。¢接收设备——完成发送设备的反变换，从带有干扰的接收信号中正确恢复出相应的原始基带信号。¢信宿——是传输信息的归宿点。10西安电子科技大学第一章二、模拟通信与数字通信¢模拟（连续）消息——状

5、态连续变化¢例如语音，图像¢数字（离散）消息——状态可数或离散¢如符号，文字，数据¢模拟信号：信号参量的取值是连续的或取无穷多个值的¢也称连续信号，这个连续是指信号的某一参量可以连续变化，而不一定在时间上也连续。¢数字信号：信号参量只能取有限个值¢也称离散信号，这个离散是指信号的某一参量是离散变化的，而不一定在时间上也离散。11西安电子科技大学第一章模拟信号波形f(t)Ot(a)f(nT)PAM信号Ot(b)12西安电子科技大学第一章数字信号波形f(nT)100110111001O(a)数字信息00111001PSK波形(b)13西安电子科技大学第一章模拟通信系统与数字通信系统¢按照信

6、道中传输的是模拟信号还是数字信号，可相应地把通信系统分为¢模拟通信系统¢例如传统广播和电视¢数字通信系统。¢2G,3G¢模拟话音，经AM、FM调制——模拟通信¢模拟话音，经PCM——数字通信¢计算机数据，经modem——模拟通信14西安电子科技大学第一章模拟通信15西安电子科技大学第一章数字通信16西安电子科技大学第一章模拟通信系统模型信源发出的原始电信号是基带信号，一般不宜直接传输。——基带的含义是指信号的频谱从零频附近开始，需要把基带信号变换成频带信号（已调信号）完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。频带信号特征：1.携带有信息2.适合在信道中传输，3.信号的频谱具有带通

7、形式且中心频率远离零频17西安电子科技大学第一章数字通信系统模型信信数数信信信源道字信字道源受息编编调解译译信源码码制道调码码者器器器器器器噪声源18西安电子科技大学第一章模块功能——信源编码与译码¢信源编码的作用是¢1.设法减少码元数目和降低码元速率，即通常所说的数据压缩。¢码元速率将直接影响传输所占的带宽，而传输带宽又直接反映了通信的有效性。¢2.当信息源给出的是模拟语音信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。¢第