通信原理简明教程作者黄葆华第1章　绪论课件.pptVIP

第1章 通信系统概述 Baisen Liu 通信原理简明教程－第1章 第1章　绪论 1.1　通信系统的组成 1.2 信息及其度量 1.3　通信系统的性能指标 1.4　通信发展简史 １.1　通信系统的组成 通信意义：通信与传感技术、计算技术紧密结合，构成现代社会的“神经中枢”。通信技术已成为推动人类社会文明、进步与发展的巨大动力。 通信概念：信息的传递过程称为通信。本课程讲述以电信号为信息载体的通信方式，即电通信。 1.1.1 通信系统模型及各部分作用 １. 完成信息传递所需的通信设备和传输媒质组成通信系统。 1.1.1 通信系统模型及各部分作用 2. 通信系统分类 根据通信业务分：电话通信系统、电报通信系统、图像通信系统、广播电视系统等。 根据信道分：有线通信系统、无线通信系统等 根据工作波段分：中长波通信系统、短波通信系统、超短波通信系统、微波通信系统等。 1.1.2 模拟与数字通信系统模型 1. 模拟信号与数字信号 1.1.2 模拟与数字通信系统模型 数字信号波形 (a) 二进制波形； (b) 2PSK波形 1.1.2 模拟与数字通信系统模型 2. 模拟通信系统模型 1.1.2 模拟与数字通信系统模型 1.1.2 模拟与数字通信系统模型 优点: 抗噪声性能好 ，允许信号失真，接力通信时无噪声积累 。 1.1.2 模拟与数字通信系统模型 差错可控，可采用纠错编码及交织技术 。 数字通信易于加密处理，必威体育官网网址性强 。 便于处理、存储、交换及和计算机等设备连接，从而语音、图像、文字、数据等多种业务可以变换成统一的数字信号在同一个网络中进行传输、交换和处理。 易于集成化，体积小，成本低 。 1.1.2 模拟与数字通信系统模型 缺点： 占据更多带宽。 由压缩编码及宽带信道解决 如模拟话音，只有3KHz的带宽； 数字话音，64Kb/s 1.2 信息及其度量 1.信息量的定义 信号是消息的载体，而信息是其内涵。 信息量：信息的多少，就是对消息中不确定性的度量。消息出现的概率越小，消息中包含的信息量就越大。 设信息源是由离散符号（事件组成的集合。每个符号的发生是相互独立的，其发生概率满足非负、归一性，则某个符号含有信息量为 2.熵的概念 　　信源各符号平均信息量，bit/sym 1.4 信息及其度量 1.4 信息及其度量 1.4 信息及其度量 1.4 信息及其度量 1.3 通信系统的性能指标 有效性和可靠性。 有效性是指在给定信道内所传输的信息内容的多少，或者说是传输的“速度”问题； 可靠性是指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。 这两个问题相互矛盾而又相对统一，通常还可以进行互换。 1.3.1 模拟通信系统主要性能指标 有效性可用有效传输频带来度量，同样的消息用不同的调制方式，则需要不同的频带宽度。 可靠性用接收端最终输出信噪比来度量。不同调制方式在同样信道信噪比下所得到的最终解调后的信噪比是不同的。 如调频信号抗干扰能力比调幅好，但调频信号所需传输频带却宽于调幅。 1.3.2 数字通信系统主要性能指标 有效性:码元速率、信息速率及频带利用率 码元速率：　　　　，单位波特，简记Baud或B，其中　为码元持续时间或码元宽度或码元间隔。 　 1.3.2 数字通信系统主要性能指标 信息速率：　　　　　　，单位为比特／秒，记为bit/s或b/s　 当各符号等概时：　　　　　　，其中Ｍ为进制数。　　　　　　　 1.3.2 数字通信系统主要性能指标 频带利用率 (1)码元频带利用率 (2)信息频带利用率 1.3.2 数字通信系统主要性能指标 1.3.2 数字通信系统主要性能指标 可靠性：误码率、误信（比特）率 误码率： 误信（比特）率： 1.3.2 数字通信系统主要性能指标 1.4 通信发展简史 1. 通信发展简史 2. 通信技术的现状和发展趋势 短波通信 微波通信 卫星通信 光纤通信 移动通信 人类对新技术的追求是无止境的，对新的通信系统和通信技术的研究仍在不断进行。人类通信的目标是任何人在任何地点、任何时间，都能利用通信终端与在任何地方的人进行通信。 第１章　绪论 * 黄葆华　沈忠良　张伟明 机械工业出版社　2013 信源和输入 转换器 发送 设备 信道 接收 设备 输出转换 器和信宿 噪声源 图1－1　通信系统的一般模型　 产生电信号 将输入转换为适信道传输的信号 传输媒介 滤除噪声，恢复发送信号 信号目的地 表1-1通信波段与常用传输媒质 光通信 光纤 激光空间传播 紫外、可见光、红外 3x10-7~3x10-6m 105~106 GHz 微波接力、雷达、射电天文学 波导 毫米波无线电 极高频 EHF 1~10mm 30~300GH 微波接