[工学]苗长云 现代通信原理第二版配套课件 第一章 概述.ppt

先修课程 高等数学 概率论与随机过程 信号与系统 随机信号分析 模拟电子线路 数字电子线路 高频电子线路 教材及参考书目 教材： 苗长云等编著.现代通信原理及应用.北京：电子工业出版社 参考书： 沈保锁等编著.现代通信原理.北京：国防工业出版社 樊昌信等编.通信原理.北京：国防工业出版社 1.1 通信的概念及系统模型 1.2 通信的发展过程 1.3 通信系统的分类及通信方式 1.4 信息及其度量 ★ 1.5 通信系统的主要性能指标 ★ 本章重点 平均信息量的计算 传码率、传信率、误码率、误信率的计算 1.1.2 通信系统模型 通信的目的是传输消息。 实现消息传递所需的一切设备和传输媒质的总和称为通信系统。 基于点与点之间的通信系统的一般模型可用下图来描述。 通信系统的一般模型 定义——产生消息的来源。 作用——把各种消息转换成原始电信号。 举例——电话机、摄像机、计算机等。 分类———模拟信源、数字信源 ——信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号使信源和信道匹配。发送设备的变换方式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的变换方式。对数字通信系统，发送设备常常又包括编码器与调制器。 信道是指传输信号的物理媒质。 无线信道中，信道可以是大气（自由空间）。 有线信道中，信道可以是明线、 电缆或光纤。 第4章讨论信道。 功能是完成发送设备的反变换， 即进行解调、译码、解码等。 它的任务是从带有干扰的接收信号中正确恢复出相应的原始基带信号来，对于多路复用信号，还包括解除多路复用，实现正确分路。 干扰源是通信系统中各种设备以及信道中所固有的，并且是人们所不希望的。干扰的来源是多样的，它可分为内部干扰和外部干扰，而且外部干扰往往是从信道引入的，因此，为了分析方便，把干扰源视为各处干扰的集中表现而抽象加入到信道。  1.1.3 模拟通信模型和数字通信模型 信源分为两大类： 连续信源、离散信源 连续信源消息是通过模拟信号来传递的；离散信源消息是通过数字信号来传递的。 传输模拟信号的通信系统称为模拟通信系统；传输数字信号的通信系统称为数字通信系统。 一、模拟通信系统模型 信源发出的是基带信号，具有频率很低的频谱分量， 一般不宜直接传输。把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号，并可在接收端进行反变换，是用调制器和解调器实现的。 模拟通信系统模型中的发送设备和接收设备主要是调制器和解调器。 二、数字通信系统模型 信道中传输数字信号的系统称为数字通信系统. 数字通信系统主要的三种通信模式: 1.数字基带传输通信系统 2.数字频带传输通信系统 3.模拟信号数字化传输通信系统 二、数字通信系统模型 二、数字通信系统模型 1） 加密与解密  在需要实现必威体育官网网址通信的场合，为了保证所传信息的安全，人为将被传输的数字序列扰乱，即加上密码，这种处理过程叫加密。在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密，恢复原来信息，叫解密。 2) 信源编码与译码 信源编码的作用： 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。 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。 3） 信道编码与译码  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。 4） 数字调制与解调 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。 数字调制是本课程的重点内容之一。 5） 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。 说明 实际的数字通信系统不一定包括图中的所有环节。 数字信号也可以在模拟通信系统中传输，如通过模拟电话线路传输数据，但这时要用调制解调器（Modem）将数字基带信号进行正弦调制。 三、数字通信的主要特点 1. 数字通信的主要优点 抗噪声性能好:信号的取值只有两个,容易判别和处理; (2) 差错可控: 通信中出现的差错可通