通信原理第六版课件。。国防工业大学出版,樊昌信.ppt

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1、第1章概论1目标要求基本要求了解通信的发展；掌握消息、信息、信号的定义；掌握数字通信的概念，理解数字通信的优点；掌握数字通信系统模型及其主要性能指标；2目标要求重点、难点重点是：信息的度量；数字通信系统模型的理解与掌握。难点是：数字通信系统性能指标的理解与计算；3主要内容1.1通信的基本概念1.2通信系统的组成1.3通信系统的分类及通信方式1.4信息及其度量1.5主要性能指标小结思考题习题41.1通信的基本概念历史古代：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。近代：1820年：安培发明电报通信，近代数字通信的开始。1838年：莫尔

2、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。51.1通信的基本概念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。61.1通信的基本概念通信的目的：传递消息中包含的信息。本课程主要研究传输。消息：是指信源所产生的信息的物理表现。例如：语音、文字、图形、图像等。消息必须转换成电信号（简称信号），才能在通信系统中传输。71.1通信的基本概念信息：是指消息中所包含的对受信者有意义的内容（或有效内容）。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。信号：是指消息

3、的物理载体，是传输消息的手段。可分为模拟信号和数字信号。81.1通信的基本概念信息量的定义：信息量是消息出现概率的函数；消息出现的概率越小，所包含的信息量就越大；若某消息由若干个独立消息所组成，则该消息所包含的信息量是每个独立消息所含信息量之和。91.2通信系统的组成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噪声源101.2.1通信系统模型信息源:作用是把各种可能消息转换成原始电信号。发送设备:为了使这个原始信号适合在信道中传输，由发送设备对原始信号完成某种变换，然后再送入信道。信道：是指信号传输的通道。接收设备：其功能与发送设备的相反，它能从接收信号中恢复出相应的

4、原始信号。受信者：是将复原的原始信号转换成相应的消息。噪声源：是信道中的噪声及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示。111.2.2模拟和数字通信系统模型模拟信号和数字信号：模拟信号，也称连续信号。如：话筒送出的语音信号。数字信号，也称离散信号。如：代表文字的编码和计算机数据信号。注意：区分准绳为：考查取值是否连续，而不是看时间。121.2.2模拟和数字通信系统模型模拟信号数字信号tttt码元13(1)模拟通信系统模型模拟通信系统模型信道发送端接收端信源调制解调信宿噪声14(2)数字通信系统模型信源发送端接收端信道编码调制信道压缩编码解调信宿保密解码信道解码压缩解码保密编码

5、噪声同步信源编码信源解码数字通信系统模型151.2.3数字通信的特点模拟通信和数字通信：共性问题：总存在噪声和其他干扰，引起传输信号的失真，影响传输质量。解决噪声和干扰的影响，就是通信系统设计的基本问题之一。模拟通信系统和数字通信系统：161.2.3数字通信的特点模拟通信系统：要求：高保真度复原。度量准则：输出信噪比。基本问题：连续波形的参量估值问题。个性问题：数字通信系统：要求：正确判决（或检测）。度量准则：产生错判的概率。理论基础：统计判决理论。注意：都是针对接收端的。171.2.3数字通信的特点数字通信的主要优点：取值有限，能正确接收。可采用纠错和检错技术，提高抗干扰

6、性。可采用数字加密技术，提高保密度。可综合传输各种模拟和数字输入消息。便于存储和处理。易于设计、制造，体积更小、重量更轻。可作信源编码，压缩冗余度，提高信道利用率。信噪比随带宽按指数规律增长。181.2.3数字通信的特点(a)失真的数字信号(b)恢复的数字信号数字信号波形的失真和恢复191.2.3数字通信的特点数字通信的主要缺点：占用带宽大－－压缩、光纤。同步要求高。应用实例：数字传输技术：电话、电视、计算机数据等信号的远距离传输。模拟传输技术：有线电话环路、无线电广播、电视广播等。201.3通信系统分类与通信方式1．按消息的物理特征分类电报通信系统、电话通信系统、数据通信

7、系统、图像通信系统等。2．按调制方式分类基带传输和频带（调制）传输。基带传输是将未经频带调制的信号直接传送；频带传输是对各种信号调制后传输的总称。3．按信号特征分类按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，把通信系统分成模拟通信系统与数字通信系统。211.3通信系统分类与通信方式1.对于点与点之间的通信，按消息传送的方向与时间关系，通信方式可分为单工通信、半双工通信及全双工通信三种。单工通信:是指消息只能单方向传输的工作方式.半双工通信:是指通信双方都能收发消息，但不能同时进行收发的工作方式。全双工通信:是指通信双方