数字通信技术课件.ppt

第一章 绪 论 第二章 信源编码 第三章 数字信号的基带传输 第四章 数字信号的频带传输 第五章 同步系统 第六章 信道编码 第一章 绪 论 本章要点 通信的基本概念与分类 数字通信系统的构成与特点 数字通信系统的主要性能指标 信道与噪声 信道的容量的计算 1.1 通信的概念 1.1.1 信号与信息 通信是指由一地向一地进行消息的有效传递。通信的方式有多种多样，其中利用“电”来传递信息，是一种最有效的传输方式，这种通信方式称为电通信。 1.电通信：指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和交换。 2.信息：在通信中，信息是指对收信者来说还不知道的、待传送、交换、存储或提取的内容。 3.信号：是信息的载体，是运载信息的工具。 1.1.2 通信的分类 1．按传输媒质分： 有线电通信：是以架空明线、波导等传导体为传输媒介，常用的市内电话、海底电缆通信等都属于有线电通信。其特点是媒质能看得见，摸得着。 无线电通信：是指传输消息的媒质为看不见、摸不着的媒质(如电磁波)的一种通信形式。 二者比较：无线电通信较之有线电通信具有机动灵活、不受地理环境限制、通信区域广等优点。但无线电通信容易受到外界干扰、必威体育官网网址性差。有线电通信可靠性高，成本低，适合于近距离固定点之间的通信。 3．按工作频段分： 根据通信设备的工作频率不同，通信通常可分为长波通信、中波通信、短波通信、微波通信等。 1．4 信道与噪声 媒质 发转换器 收转换器 调制器 解调器 编码器输出 译码器输出 调制信道 编码信道 图1-8 调制信道和编码信道 1．4．1 信道的定义与分类: 1．4．2 信道的模型 调制信道的特性： (1)它们具有一对(或多对)输入端和一对(或多对)输出端。 (2)绝大多数的信道是线性的，即满足叠加原理。 (3)信道具有衰减(或增益)频率特性和相移(或延时)频率特性。在某些信道如短波信道中，衰减特性随时间而变化。 (4)即使没有信号输入，在信道的输出端仍有一定的功率输出(噪声)。为此，我们可以将调制信道用一个时变线性网络来表示，如图1-9所示。 线性时不变网络 e i (t) e o (t) 图1-9 调制信道模型 * * 数字通信技术 李志菁主编 机械工业出版社同名教材配套电子教案 2．按信道中所传信号的不同分 模拟通信系统： 模拟通信系统传输模拟信号，自然界存在的信号大多是模拟信号，其主要的特征有两个，一是时间上连续，任意时刻的信号值都是它的一部分；其次是状态连续，任意时刻的值和与其相邻时刻的值相关。 数字通信系统：是指传输消息的媒质为看不见、摸不着的媒质(如电磁波)的一种通信形式。数字通信系统传输数字信号，数字信号是另一种形式的信号，它具有离散且有限的状态。目前常见的数字信号多为二进制信号，其二个状态分别用“1”和“0”表示。 图1-1是模拟信号和数字信号的波形。相对而言，模拟信号比较适合于传输，数字信号则比较适合于处理。 u(t) 0 t u(t) 0 t 图1-1 a) 模拟信号波形 图1-1 b)数字信号波形 ? ? ? 4．按调制方式分 基带传输：是指信号没有经过调制而直接送到信道中去传输的一种方式，基带信号含有低频成分甚至直流成分的信号，通常原始信号都是基带信号。基带信号所占据的频带宽度相对于它的中心频率而言很宽，不适合于较长距离传输，更不能进行无线电发送。 频带传输：是指信号经过调制后再送到信道中传输，收端有相应解调措施的通信系统。频带信号的中心频率相对较高，而带宽又窄，因此适合于在信道中传输。 如果调制信号是数字信号，则还可以有数字键控方式的调制，如： 常见的调制方式： 振幅调制(AM) 单边带调制(SSB) 频率调制(FM) 相位调制(PM) 振幅键控(ASK) 频移键控(FSK) 相移键控(PSK) 差分相移键控(DPSK) 目前通信业务可分为电报、电话、传真、数据传输、可视电话、无线寻呼等，另外从广义的角度来看，广播、电视、雷达、导航、遥控、遥测等也应列入通信的范畴，因为它们都满足通信的定义。 5．按业务的不同分 6．按收信者是否运动分 通信还可按收信者是否运动分为移动通信和固定通信 移动通信是指通信双方至少有一方在运动中进行信息交换。 1.1.3