通信原理大学教程-全套PPT课件.pptx

第1章;本章要求;本章目录;是一切事物运动状态或存在方式的不确定性描述，是人们欲知的事物运动规律，通常以消息的形式(例如语言、文字、符号、音乐、数据、图片或活动图像等形式)表现出来。;消息(message)是信息的外在表现形式。;通信的定义;1.2通信系统;

从硬件上看，通信系统由信源、信宿、传输介质、发送设备和接收设备五部分组成。;信源—消息的发源地，作用是把欲传送的各种消息转换成原始电信号。

信宿—消息传递的目的地，其功能与信源相反。

传输介质—传输信号的各种物理介质，例如电缆、光纤、大气等。

发送设备—将信源输出信号转换为适合在信道中传输的信号。发送设备可能包含变换器、放大器、滤波器、编码器、调制器、复用器等功能模块。

接收设备—从接收信号中恢复出原始信号的设备，其功能与发送设备互逆。

噪声—它存在于信号传输的整个过程之中。通常将噪声的影响集中体现在传输介质上，并称之为信道噪声。

;;1.2.2通信系统的分类;

(2)按传输介质的不同，分为：

无线通信系统：利用无线电波、红外线、超声波、激光进行通信的系统。

有线通信系统：用导线(包括电缆、光缆和波导等)作为传输介质的通信系统。

;

(3)按调制与否，可分为基带通信系统和调制通信系统

基带通信系统：传输的是基带信号(指没有经过任何调制处理的信号)

调制通信系统：传输的是已调信号，如无线电广播和电视广播系统。

;

（4）按使用波长可分为长波通信系统、中波通信系统、短波通信系统、微波通信系统和光通信系统等

注：同一种通信系统可以分属于不同的种类。

;1.2.3模拟通信系统;

;数字调制与模拟调制的本质及原理相似，都是把基带信号加载到高频载波上。解调是调制的逆过程。

综上所述，在完成通信的过程中，将涉及以下主要通信技术：

本书的重点就是介绍这些技术的原理、性能和应用。

;1.2.5数字通信系统的优点;1.3通信方式;根据信号传输方向与传输时间的不同可分为：

;1.4信息的度量;

则第i个符号所包含的信息量为

;等概()时，信源熵有最大值，即;

;解：（1）由于全概率为1，所以每个二进制符号出现的概率为

由式(1.4-1)可得，每个二进制符号的信息量为

（2）每个四进制符号出现的概率为

则每个四进制符号的信息量为

;推广：对于M进制离散信源，则每个符号所含的信息量为k比特，即

(b)

;【例1-2】对于二进制离散信源(0,1)，已知“0”符号出现的概率为1/3，试求：

（1）“1”符号出现时的信息量；

（2）该信源的熵(平均信息量)；

（3）若0,1出现的概率相等，求信源的熵。;解：（1）已知;【例1-3】已知某四进制离散信源的概率场为

，

试求：

（1）该信源的平均信息量(熵)；

（2）该信源发送的如下一条消息的总信息量：

201020130213001203210100321010023102002010312032100120210;解：（1）由信源熵的公式可得

;（2）此消息中，“0”出现23次，“1”出现14次,“2”出现13次，“3”出现7次，共有57个符号。

若利用信息相加性概念来计算，这条消息的总信息量为

若借助熵来计算，可简便地得到这条消息的总信息量为

(b)

;1.5通信系统的性能评价;;(1)码元速率

定义：单位时间（每秒）内传送的码元数目。

单位：波特（Baud），所以也称为波特率。

设码元宽度为Ts，则码元速率为

(2)信息速率

定义：单位时间内传送的信息量。因此又称比特率

单位：比特/秒（bit/s），简记为b/s，或bps（bitpersecond）。

?

;与和进制数M存在如下关系：

（等概）

(3)频带利用率

定义为单位频带