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通信原理 第1章 绪论 第3章 随机过程 第4章 信道 第5章 模拟调制系统 第6章 数字基带传输系统 第7章 数字带通传输系统 第8章 新型数字带通调制技术 第1章 绪论 1.1 通信的基本概念 通信：信息传输的过程 通信网：为完成信源与信宿之间的通信而建立的网络 通信网的组成：终端、传输、交换 1.2 通信系统的组成 通信系统：传输信息所需要的电设备和传输媒质的总称 1.2.1 通信系统的一般模型 信源→发送设备→信道→接收设备→信宿 ↑ 噪声源 第1章 绪论 1.2.2 模拟、数字通信系统模型 模拟通信系统：传输模拟信号的通信系统 数字通信系统：传输数字信号的通信系统 1.2.3 数字通信的特点 1.4 信息及其度量 信息量：信息的度量，用来衡量信息的多少 第1章 绪论 1.5 性能指标 第1章 绪论 例1.4-1 设一个二进制离散信息源，以相等概率发送符号，则每个输出符号的信息量为？ 例1.4-2 某消息中有23个“0”，14个“1”，13个“2”，7个“3”，各符号概率为 求该消息的信息量 例1.5-1 如果二进制独立等该信号的码元宽带为0.5ms求码元传输速率和信息传输速率，若改为四进制，再求码元传输速率和信息传输速率 第1章 绪论 例1.5-2 设一个信源由128个不同符号组成，其中16个出现的概率为1/32，其余122个出现概率为1/224.信源每秒发1000个符号，求信息传输速率 例1.5-3 RB=2400B求Rb；若改为16进制，再求Rb 例1.5-4 已知M=4， Rb=2400b/s，接收端在0.5h内共收到126个错误码元，试求该系统的误码率 第3章 随机过程 3.1 基本概念 1 概念 2 数字特征 均值 方差 自相关函数 3.2 平稳 1 概念（均值、自相关函数） 2 平稳过程的自相关函数 3 功率谱密度 第3章 随机过程 3.3 高斯 3.4 平稳过程通过线性系统 输出的均值 输出的自相关函数 输出的功率谱密度 输出的概率分布 3.5 窄带 3.7 白噪声 第3章 随机过程 3.2-1 第4章 信 道 4.6 信道容量 信道容量 － 指信道能够传输的最大平均信息速率。 4.6.2 连续信道容量 可以证明 式中 S － 信号平均功率 （W）； N － 噪声功率（W）； B － 带宽（Hz）。 设噪声单边功率谱密度为n0，则N = n0B； 故上式可以改写成： 由上式可见，连续信道的容量Ct和信道带宽B、信号功率S及噪声功率谱密度n0三个因素有关。 第4章 信 道 【例4.6.2】已知黑白电视图像信号每帧有30万个像素；每个像素有8个亮度电平；各电平独立地以等概率出现；图像每秒发送25帧。若要求接收图像信噪比达到30dB，试求所需传输带宽。 【解】因为每个像素独立地以等概率取8个亮度电平，故每个像素的信息量为 Ip = -log2(1/ 8) = 3 (b/pix) (4.6-18) 并且每帧图像的信息量为 IF = 300,000 ? 3 = 900,000 (b/F) (4.6-19) 因为每秒传输25帧图像，所以要求传输速率为 Rb = 900,000 ? 25 = 22,500,000 = 22.5 ? 106 (b/s) (4.6-20) 信道的容量Ct必须不小于此Rb值。将上述数值代入式： 得到 22.5 ? 106 = B log2 (1 + 1000) ? 9.97 B 最后得出所需带宽 B = (22.5 ? 106) / 9.97 ? 2.26 (MHz) 第4章 信 道 4.7 作业 一黑白相片有400万像素，每个像素有16个亮度电平，B=3kHz，S/N=10dB,求传输完这张照片所需要的最少传输时间t。 解：t=总信息I/最大速率C 总信息I=400×104×log216=16×106(b) 最大速率C=Blog2(1+S/N)=3000log2(1+10) t=I/C=1541(s)=25.7(min) 第5章 模拟调制系统 5.1.1调幅（AM） 时域表示式 式中 m(t) － 调制信号，均值为0； A0 － 常数，表示叠加的直流分量。 频谱：若m(t)为确知信号，则AM信号的频谱为 若m(t)为随机信号，则已调信号的频域表示式必须用功率谱描述。 调制器模型 第5章 模拟调制系统 5.1.2 双边带调制（DSB