北方工业大学通信原理第1章课件.ppt

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1、通信原理通信原理第1章绪论通信专业课程体系信号与系统信息论与编码电磁场与电磁波电路数字电路模拟电路通信原理微机原理移动通信光纤通信程控交换多媒体通信DSP技术FPGA技术单片机技术嵌入式技术硬件工具软件工具技术原理通信技术产品专业基础课必修专业原理课必修专业课选修通信发展的主要方向计算机通信卫星通信光纤通信蜂窝移动通信(1G,2G,2.5G,3G,B3G,4G)无线传感器网络RFID技术通信信息安全遥测与远程控制多媒体通信感知无线电本课程主要安排讨论信息的传输、变换的基本原理,侧重信息的传输原理;总学时64学时,讲课56学时,实验8学时;考核:期中考试10

2、%(闭卷);期末考试:70%(闭卷);实验:10%;平时10%;第1章绪论1.1通信的基本概念通信的目的:传递消息中所包含的信息。消息:是物质或精神状态的一种反映,例如语音、文字、音乐、数据、图片或活动图像等。信息(关心的)是消息中包含的有效内容。通信是进行信息的时空转移,即把消息从一方传送到另一方,也即信息传输或消息传输.实现通信的方式和手段:非电的:如旌旗、消息树、烽火台…电的:如电报、电话、广播、电视、遥控、遥测、因特网和计算机通信等。第1章绪论电信发明史1837年:莫尔斯发明有线电报1876年:贝尔发明有线电话1918年:调幅无线电广播、超外差接收

3、机问世1936年:商业电视广播开播……………后面讲述中,“通信”这一术语是一般指“电通信”,包括光通信,因为光也是一种电磁波。在电通信系统中,消息的传递是通过电信号来实现的。第1章绪论1.2通信系统的组成通信系统作用是将信息从信源发送到一个或多个目的地。1.2.1通信系统的一般模型信息源(简称信源):把各种消息转换成原始电信号,如麦克风。信源可分为模拟信源(话筒)和数字信源(电传机)。发送设备:产生适合于在信道中传输的信号(特性,功率等)。信道:将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。分为有线信道和无线信道两大类。噪声源:集中表示分布于通信系统中各处的

4、噪声。第1章绪论接收设备:从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。受信者(信宿):把原始电信号还原成相应的消息,如扬声器等。通信系统的共性与个性。第1章绪论1.2.2模拟通信系统模型和数字通信系统模型连续消息(连续变化语音)、离散消息(交通灯信号)模拟信号和数字信号模拟信号:代表消息的(电)信号某一参量取值连续(不可数、无穷多,不一定在时间上也连续),例如麦克风输出电压:(a)话音信号(b)抽样信号图1-2模拟信号第1章绪论数字信号:代表消息的电信号某一参量取值为有限个(离散,而不一定在时间上也离散),例如电报信号、计算机输入输出信号:通常,按照信道中

5、传输的是模拟信号还是数字信号,相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。(a)二进制信号(b)2PSK信号图1-3数字信号第1章绪论模拟通信系统模型模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统:两种变换:模拟消息原始电信号(基带信号)基带信号已调信号(带通信号)基带含义:信号的频谱从零频附近开始。典型通信系统:1G图1-4模拟通信系统模型第1章绪论数字通信系统模型数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统信源编码与译码目的:提高信息传输的有效性完成模/数转换信道编码与译码目的:增强抗干扰能力加密与解密目的:保证所传信息的安全数字调制与解调目

6、的:形成适合在信道中传输的带通信号同步目的:使收发两端的信号在时间上保持步调一致图1-5数字通信系统模型第1章绪论1.2.3数字通信的特点优点抗干扰能力强,且噪声不积累传输差错可控便于处理、变换、存储便于将来自不同信源的信号综合到一起传输易于集成,使通信设备微型化,重量轻易于加密处理,且保密性好缺点:需要较大的传输带宽对同步要求高第1章绪论1.3通信系统分类与通信方式1.3.1通信系统的分类按通信业务分类:电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统……按调制方式分类:基带传输系统和带通(调制)传输系统调制传输系统又分为多种调制,详见书中表1-1

7、。按信号特征分类:模拟通信系统和数字通信系统按传输媒介分类:有线通信系统和无线通信系统按工作波段分类:长波通信、中波通信、短波通信……(看书表1-2解释)按信号复用方式分类:频分复用、时分复用、码分复用第1章绪论1.3.2通信方式单工、半双工和全双工通信单工通信:消息只能单方向传输的工作方式半双工通信:通信双方都能收发消息,但不能同时收发的工作方式全双工通信:通信双方可同时进行收发消息的工作方式第1章绪论并行传输和串行传输并行传输:将代表信息的数字信号码元序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输优点:节省传输时间,速度快:不需要字符同步措施缺点

8、:需要n条通信线路,成本高第1章绪论串行传输:将数字信号码元序列以

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