通信原理-第1章-概论.ppt

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1、第1章概论目标要求•基本要求Ø了解通信的发展；Ø掌握消息、信息、信号的定义；Ø掌握数字通信的概念，理解数字通信的优点；Ø掌握数字通信系统模型及其主要性能指标；Ø熟悉无线信道、有线信道；6目标要求•重点、难点Ø重点是：信息的度量；数字通信系统模型的理解与掌握。Ø难点是：数字通信系统性能指标的理解与计算。7主要内容Ø1.1通信的发展Ø1.2消息、信息和信号Ø1.3数字通信Ø1.4信道Ø1.5信道中的噪声Ø1.6小结Ø思考题、习题81.1通信的发展一、历史的通信方式1.古代：公元前800年(周朝)，周幽王烽火戏诸侯。应用光通信的见证－最简单的二进制数字通信。2.近代：1820年：安培发明电报通信，

2、近代数字通信的开始。1838年：莫尔斯将电报通信推向实用。1876年：贝尔发明电话，模拟通信的开始。91.1通信的发展•烽火台101.1通信的发展3.现代20世纪60年代以后：数字通信技术进入高级发展阶段。近20多年：数字通信迅猛发展；光纤通信也携手同行。两者都成为现代通行网的主要支柱。111.1通信的发展“上帝创造了何等的奇迹!”塞缪尔·莫尔斯（SamuelFinleyBreeseMorse，1791-1872）121.1通信的发展贝尔（1847-1922）美国电话发明者131.1通信的发展1876年3月10日，美国发明家贝尔发明世界上第一部电话，并获美国专利局批准的电话专利。这是2005

3、年8月11日拍摄的美国新泽西州默里山贝尔实验室博物馆内的世界第一部电话。141.1通信的发展麦克斯韦在物理学中的最大贡献是建立了统一的经典电磁场理论和光的电磁理论，预言了电磁波的存在。1873年，麦克斯韦完成巨著《电磁学通论》，这是一部可以同牛顿的《自然哲学的数学原理》相媲美的书，具有划时代的意义，是牛顿以后科学史上的又一座麦克斯韦(JamesClerk丰碑。Maxwel1831～1879)英国物理学家151.1通信的发展赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在。1888年，成了近代科学史上的一座里程碑。赫兹的发现具有划时代的意义，它不仅证实了麦克斯韦发现的真理，更重要的是开创了无线

4、电电子技术的新纪元。为了纪念他在电磁赫兹波发现中的卓越贡献，后人将频率的（1857-1894）单位命名为赫兹。德国物理学家161.1通信的发展在发现电磁波不到6年，意大利的马可尼、俄国的波波夫分别实现无线电传播，并很快投人实际使用。其他利用电磁波的技术，也像雨后春笋般相继问世。无线电报（1894年）、无线电广播（1906年）、无线电导航（1911年）、无线电话（1916年）、短波通讯（1921年）、无线电传真（1923年）、电视（1929年）、微波通讯（1933年）、雷达（1935年），以及遥控、遥感、卫星通讯、射电天文学……它们使整个世界面貌发生了深刻的变化。171.1通信的发展1838莫

5、尔斯有线电报1948晶体管香农IT通信统计理论建立1864麦克斯韦尔电磁辐射方程1950时分多路通信应用于电话1876贝尔电话1956越洋电话铺设1896马克尼无线电报1957第一颗人造卫星发射1906真空管1958第一颗通信卫星发射1918调幅广播超外差接收机1960发明激光1925三路明线载波电话多路通信1961发明集成电路1936调频广播1962第一颗同步通信卫星PCM进入实用1937脉冲编码调制1960彩电数字传输理论高速计算机1938电视广播1970LSI商用卫星程控交换光纤通讯1940二战刺激雷达和微波系统发展1980SLSI长波光纤通信ISDN3G18返回1.2消息、信息和信号

6、１．、信息、消息和信号的定义与区别1.通信的目的Ø传递消息中包含的信息。Ø本课程主要研究传输。2.消息字幕“明天是晴天”——文字天气预报播音员说“明天是晴天”——语言“明天是晴天”——图形191.2消息、信息和信号１．、信息、消息和信号的定义与区别1.通信的目的Ø传递消息中包含的信息。Ø本课程主要研究传输。2.消息Ø是指信源所产生的信息的物理表现。Ø例如：语音、文字、图形、图像等。Ø消息必须转换成电信号（简称信号），才能在通信系统中传输。201.2消息、信息和信号１．、信息、消息和信号的定义与区别3.信号Ø是指消息的物理载体，是传输消息的手段。Ø可分为模拟信号和数字信号。4.信息Ø是指消息中

7、所包含的对受信者有意义的内容（或有效内容）。Ø不同形式表现（汉字、符号、图形等）的同一消息，载有相同的信息。211.2消息、信息和信号如何度量信息？－－首先要解决的问题。221.2消息、信息和信号二、消息中信息量的度量1.要求度量信息量的方法，必须满足：¬能度量任何消息；¬与消息的类型无关；¬消息的重要程度无关。23香农(Shannon)24克劳德·香农(ClaudeElwoodShannon，1916-20