通信原理(上课一).pptVIP

通信：是指由一地向另一地进行消息的有效传递。 通信的目的：就是传递消息。 通信的定义：利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号）实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。 消息的传递是通过它的物质载体——电信号来实现的， 即把消息寄托在电信号的某一参量上（如连续波的幅度、频率或相位）。 基带信号：未经调制的原始电信号； 已调信号 (频带、带通信号)：已调制的电信号。 模拟通信系统中两种重要变换： （1）连续消息到电信号相互变换； （2）基带信号到调制信号的变换； 模拟通信的主要特点（1） 抗干扰能力差；（2） 不易于必威体育官网网址通信； （3） 设备不易于大规模集成；（4） 不适应飞速发展的计算机通信的要求；（5） 简单、易于实现。 信源编码与译码 作用一:是设法减少码元数目和降低码元速率，即通常所说的数据压缩。 码元速率将直接影响传输所占的带宽，而传输带宽又直接反映了通信的有效性。 作用二: 是当信息源给出的是模拟语音信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。 信源编码方法：PCM、ADPAM、DM等 信源译码是信源编码的逆过程。 信道编码与译码 数字信号在信道传输时，由于噪声、衰落以及人为干扰等，将会引起差错。为了减少差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编码”。 接收端的信道译码器按一定规则进行解码，从解码过程中发现错误或纠正错误，从而提高通信系统抗干扰能力，实现可靠通信。 信道编码：线性分组码、卷积码、循环码等。 加密与解密、数字调制与解调 为保证信息传递的安全，人为对传输的数字序列加上扰码，及加上密码，这个过程成为加密。接收端恢复原信息的过程成为解密。 数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到载频处，形成适合在信道中传输的频带信号。 基本的数字调制方式有振幅键控ASK、频移键控FSK、绝对相移键控PSK、相对（差分）相移键控DPSK。 对这些信号可以采用相干解调或非相干解调还原为数字基带信号。 同步与数字复接 同步是使收、发两端的信号在时间上保持步调一致。 按照同步的功用不同，可分为载波同步、位同步、群同步和网同步。 数字复接就是依据时分复用基本原理把若干个低速数字信号合并成一个高速的数字信号，以扩大传输容量和提高传输效率。 数字通信的主要特点 1. 数字通信系统的优点 （1）抗干扰能力强； （2）差错可控； （3）易加密； （4）易于与现代数字信号处理技术相结合； （5）易于集成，使通信设备微型化。 2. 亟待解决的问题 （1）提高频带利用 ； （2）简化系统设备结构。 　　 赫兹是一个短命的物理学家。他于1894年逝世时，年仅37岁。 1886年29岁发现电磁波，其后不到6年，意大利的马可尼、俄国的波波夫分别实现厂无线电传播，并很快投人实际使用。其他利用电磁波的技术：无线电报（1894年）、无线电广播（1906年）、无线电导航（1911年）、无线电话（1916年）、短波通讯（1921年）、无线电传真（1923年）、电视（1929年）、微波通讯（1933年）、雷达（1935年），以及遥控、遥感、卫星通讯、射电天文学……它们使整个世界面貌发生了深刻的变化。 赫兹关于电磁波的实验，为无线电技术的发展开拓了新的道路，构成了现代文明的骨架，后人为了纪念他，把频率的单位定为赫兹。 信息论的创始人香农Shannon，1916年生于美国，大学时代在美国密执安大学和麻省理工学院学习，修过布尔代数课，并曾在发明微分分析仪的数学家布什的指导下使用微分分析仪，这使他对继电器电路的分析产生兴趣。他认为这些电路的设计可用符号逻辑来实现，并意识到分析继电器的有效数学工具正是布尔代数。1938年，香农发表了著名的论文《继电器和开关电路的符号分析》，首次用布尔代数进行开关电路分析，并证明布尔代数的逻辑运算，可以通过继电器电路来实现。 后来，香农到贝尔实验室工作，他进一步证明了可以采用能实现布尔代数运算的继电器或电子元件来制造计算机，香农的理论还为计算机具有逻辑功能奠定了基础，从而使电子计算机既能用于数值计算，又具有各种非数值应用功能，使得以后的计算机在几乎任何领域中都得到了广泛的应用。无失真变长信源编码定理(香农第一定理) 有噪信道编码定理(香农第二定理) 保真准则下信源编码定理(香农第三定理) . 1.2 通信系统的组成 通信系统—— 传递信息所需要的一切技术设备和传输媒质的总和。 信源 发送设备 信道 接收设备 信宿 噪声源 图1-1 通信系统的简化模型 图1-4 模拟通信系统的模型 调制一： 为了获 得良好 的传输 特性， 衰减小，