现代通信原理(概述)..ppt

第一章绪论 西南科技大学信控学院 YAOYCH@263.NET 课程描述 通信是一个广义的概念，涉及包括雷达、导航、遥控遥测等军用尖端技术和包括数字电话、广播电视、综合信息网、多媒体宽带网等现代民用技术，通信在过去分为模拟通信和数字通信两个方面来研究。目前，随着数字技术和计算机技术日新月异的发展，数字通信方式在许多领域已逐步取带模拟通信方式，成为通信的主流，也成为我们今天研究的重点。 通信系统的核心是信号设计。本课程以通信技术的发展、演变为线索，从模拟到数字，由浅入深，力求把握通信信号设计的发展脉络和指导思想，用工程数学提供的方法准确表达和推导了通信信号和通信系统。 第一章 要点 §1.1 通信系统的组成 §1.2 通信系统的分类 §1.3 通信系统的性能度量 §1.4通信技术标准及其制定机构 §1.5思考题 §1.1 通信系统的组成 第一章绪论 现代通信与信息社会 ：克服距离障碍，迅速、准确传递 信息，通信发展经历了五个阶段，其标志性事件分别是： 1、语言的产生，使人类有了比较完整的表达和交流形式。 2、文字的产生，增大了交流的距离和流传的范围。 3、印刷术的发明，使文明得以保存，世代相传，信息得以扩 张。 4、电报、电话、无线电等技术的发展，形成了通信理论和技 术，形成了现代的通信产业。 5、计算机技术、多媒体技术、有线及无线网络技术的发展，使 信息交流达到了一个新的高度。 §1.1 通信系统的组成 信息化社会：通信信息技术服务行业在上世纪末已成为世界上最大的产业。 电话普及率（台/100人） 90年代初:发达国家50台/百人。 中国1台/百人 2000年11月:我国30.2 台/百人 二. 通信系统模型 信源：信息的发出者 发送设备：匹配信源与传输媒介，调制，功率放大。 噪声源：信号传输时所受的干扰。 接收设备：完成发送设备的反变换，小信号放大、解调。 信宿：消息的接收者 信道：信号传输媒介 信息速率 自信息量I(ai)=log2[1/p(ai)],单位为比特；一个二进制码元包含的信息量为1比特。设一个英文打字机总共能产生32种离散符号，则需要5位二进制数字来表示。设此打字机每秒能产生10个符号,那么作一个离散信源来说,它产生的二进制信息速率为50比特/秒。 基带信号：没有经过高频调制的信号。比如语音、图像、数据。有时也指经过信源编或时分复用的信号，频率较低。 基带传输：基带信号不经过调制直接直接传输。 调制：为了有效传输，在发射机将基带信号调制到较高频率进行发送称为调制。 解调：接收端从高频中取出基带的过程称为解调。是调制的逆过程 3. 数字通信系统 信源编码：模拟信号要通过数字信道传输，首先要进行数字化处理，包括采样、量化、编码、压缩等。信源编码保证了信号能否进入有一定条件限制的数字信道里。 信道编码：为了在数字信道里有一定的传输质量，还要进行信道编码，包括加扰编码、纠错编码和多址编码等。 信源解码：信源编码的逆过程。 信道解码：信道编码的逆过程。 4. 数字通信系统的优越性 (1)抗干扰能力强 数字信号可多次再生，噪声不会累积。 可以自动检错、纠错。 (2)具有良好的灵活性和通用性 (3)便于加密。 例: 待传送数字序列X，密码数字序列Y。 加密后数字序列 Z=X⊕Y ---模2加 解密后 Z⊕Y=X⊕Y⊕Y=X (4)数字通信设备易于大规模集成 §1.2 通信系统的分类 一. 按消息的物理特征分类 电报通信系统 电话通信系统 数据通信系统 多媒体通信系统 二. 按调制方式分类 (1)基带传输---直接传输基带信号。 (2)调制传输---将基带信号调制到载波后传输。 ①将消息变换为便于传送的形式 例1:天线长度≥工作波长λ/4 (λ=c/f)，如果用低频传输，天线尺寸太大。 例2：放大器的相对带宽决定了低频传输的有效带宽不足。 ②可实现频分复用 ③可改善通信系统的性能：抗低频干扰。 调制时消息携带在正弦波或脉冲序列的参量上,这些正弦波或脉冲序列就称为载波； 调制就是基带信号控制载波的某些参数按照基带信号的变化规律而变化。如：某已调信号s(t)=Acos(ωt+θ) 根据载波的不同 三. 按传输信号的特征 模拟通信系统: 传送在时间和幅度特性上都连续变化的消息。 数字通信系统: 传送在时间和幅度特性上都经过离散的