2013通信原理1~4.ppt

《通信原理》 第1章 绪论 本章以模拟通信及数字通信为例，阐述现代通信系统的组成、基本工作原理，然后介绍通信系统的分类、信息的度量、通信系统的主要性能指标。 本章内容提要 1.1模拟通信系统与数字通信系统 1.2通信系统的分类 1.3信息及其度量 1.4通信系统的主要性能指标 模拟通信系统与数字通信系统 通信就是传输信息。现代通信以语音、图像及数据为媒体，通过电、光或电磁波将信息由一方传输到另一方。 通信系统一般模型 模拟通信系统与数字通信系统-续 若信道中传输的是模拟信号，则为模拟通信系统 若信道中传输的是数字信号，则为数字通信系统 模拟通信系统的基本概念 点对点单路通信系统 下图为点对点单路通信系统原理方框图 数字通信系统的基本概念 点对点数字通信系统模型 数字通信系统的基本概念 点对点数字通信系统模型 1.1模拟通信系统与数字通信系统 1.2通信系统的分类 1.3信息及其度量 1.4通信系统的主要性能指标 通信系统的分类 按通信业务分类 按调制方式分类 按信号特征分类 按传输媒质分类 按工作波段分类 按信号复用方式和多址方式分类 按消息传输的方向和时间关系分类 按数字信号排列顺序分类 信息及其度量 离散消息的信息量 某离散消息x发生的概率为P(x)，则它所携带的信息量为 I=-loga p(x) 当a=e时，信息量的单位为奈特(nit)；当a=2时，信息量的单位为比特(bit)。目前广泛使用的单位为bit。 信息及其度量-续1 离散信源的平均信息量(信源熵) 设信源输出M个统计独立的符号 ，它们出现的概率分别为 ， 则每个符号所含信息量的统计平均值即离散信源的平均信息量为 H(x)= (bit/符号) 信源的平均信息量又被称为信源熵。信息论已经证明，最大信源熵发生在信源的每个符号等概独立出现时，最大信源熵为 Hmax(x)=log2M (bit/符号) 信息及其度量-续2 码速率(RB)、信息速率(Rb) RB表示每秒钟传输的码元数目，单位为波特(Bd)，又称RB为符号速率。 Rb表示每秒钟传输的信息量，单位为每秒比特(bit/s或bps)，又称Rb为传信率。 码元宽度(或码元周期)为T秒时， RB= 1/T（Bd） 信息速率与码速率之间的关系为 Rb=RB·H(x) (bit/s) 当信源各个符号等概独立时， Rb=RBlog2M (bit/s) 信息度量举例 某信源的符号集由A、B、C、D和E组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4、1/8、1/8、3/16和5/16；信源以1000Bd速率传送信息。 (1)求传送1小时的信息量； (2)求传送1小时可能达到的最大信息量。 通信系统的主要性能指标 通信的目的是快速、准确地传输信息。快速可以用有效性来描述，准确可以用可靠性来描述。 通信系统的主要性能指标－续1 数字通信系统的性能指标 通信系统的主要性能指标－续2 在数字通信系统中，误码率和误比特率越小，可靠性越高 。 误码率( )与误比特率( )的定义如下： Pe= Pb= 本章作业 1-3 1-4 第二章 确知信号（自学） 第三章 随机信号（自学） 第三章 随机信号（自学） 第4章 信道 本章讨论信道的传输特性及其对信号传输的影响，并简单介绍信道容量的基本概念 无线信道 无线信道举例 无线信道中由短波电离层反射，超短波流星余迹散射，超短波及微波对流层散射，超短波电离层散射、超短波视距绕射以及陆地移动通信信道等均属于无线信道 有线信道 有线信道实例 有线信道中的双绞线、同轴电缆、光纤及电力线。 信道数学模型 信道分类 从信道的物理形态来分，可将信道分为有线信道和无线信道；从信道的特征来分，可将信道分为恒参信道和随参信道；在信道中传输的信号特点，将信道划分为调制信道和编码信道。 信道数学模型 编码信道模型 二进制编码信道模型为 ? T= ? 误码率为Pe=P(0)P(1/0)+ P(1)P(0/1) 恒参信道 恒参信道传输特性及其对信号传输的影响 时域关系式：y(t) = x(t)*h(t) 频域关系式：Y(ω)＝X(ω)H(ω) 频率特性： 幅频特性 ，相频特性 群迟延频率特性： 理想信道：H(ω=ke-