通信原理课件第1章.pptVIP

通信原理 通信原理 齐 林 ielqi@zzu.edu.cn 课程简介：以现代通信系统为背景，系统、深入地介绍现代通信技术的基本原理和数学模型，并以数字通信技术为主。主要内容包括：通信系统基本概念；随机信号分析；模拟调制系统；数字基带与频带传输系统；模拟信号的数字传输等。 教材：《通信原理》（第五版），樊昌信，张甫翊等编著，国防工业出版社。 参考书： 1.《现代通信原理》，曹志刚，钱亚生编，清化大学出版社。 2.《现代通信原理与技术》，张辉，曹丽娜编著，西安电子科技大学出版社。 3.《Digital Communication》,[美]John G.Proakis 著，电子工业出版社。 第1章 绪论 1. 1 通信的基本概念 基本名词的解释 信息 消息 信号 通信 第1章 绪论 第1章 绪论 所谓抽象性是指： 信息至今无确切定义，但是它是一种人人皆知的抽象概念，是一种不言自明的概念。正像什么是“人”的概念一样，不言自明，人人皆知。 信息系统中信息表示的三个层次： 信号、消息、信息 信号是信息的物理表达层；消息是信息的数学表达层；信息则是更高层次哲学上的抽象，是信号与消息的更高表达层次。 ---------香农(Shannon)教授 第1章 绪论 信息的定义： 香农对信息的定义：信息是对“不确定性”的描述 一种简单的定义：信息是客观存在事物运动状态的表征和描述。 人类对信息的利用 第1章 绪论 通信是通过某种媒体进行的信息传递。在古代，人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警等方式进行信息传递。到了今天，随着科学水平的飞速发展，相继出现了无线电，固定电话，移动电话，互联网甚至可视电话等各种通信方式。通信技术拉近了人与人之间的距离，提高了经济的效率，深刻的改变了人类的生活方式和社会面貌。 后面讲述中，“通信”这一术语是指“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。 第一章 绪论 l?? 通信与通信系统的基本概念 第1章 绪论 1.2 通信系统的组成 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和数字信源。 发送设备：产生适合于在信道中传输的信号。 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。 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 模拟信号和数字信号 模拟信号：代表消息的信号参量取值连续，例如麦克风输出电压： 第1章 绪论 数字信号：代表消息的信号参量取值为有限个，例如电报信号、计算机输入输出信号： 通常，按照信道中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。 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） 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 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，且必威体育官网网址性好 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。 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 … … 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