簡介與引言要點.ppt

1 現(xiàn)代通信原理 Teacher 殷蔚明Telephonemail ywm10 2 課程簡介 先修課程 積分變換 概率論與數(shù)理統(tǒng)計 信號與系統(tǒng) 隨機過程 信息論與編碼 模擬電路 數(shù)字電路 課程地位 通信專業(yè)課的理論基礎(chǔ)課程目標 了解現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展概況掌握通信技術(shù)的基本原理 通信系統(tǒng)的組成 各種通信方式的性能及其基本分析方法 學會運用數(shù)學方法分析簡單的模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng) 3 教材和推薦參考書教材 通信原理 第五版 樊昌信 國防工業(yè)出版社推薦參考書 通信原理簡明教程 南利平 清華大學出版社 現(xiàn)代通信原理 曹志剛 清華大學出版社 數(shù)字通信 DigitalCommunications 第四版 美 JohnG Proakis著 張力軍等譯 電子工業(yè)出版社 通信原理學習指導與題解 王福昌 華中科技大學出版社 4 課程安排和學習要求 課程安排總學時 64 其中8學時實驗考核形式 平時成績 實驗成績 考試學習線索各種模擬通信與數(shù)字通信系統(tǒng) 基本原理 信息傳遞效率和可靠性 應用領(lǐng)域 數(shù)學 電子 信號處理學習要求要求按章節(jié)預習 注重課堂筆記 提綱挈領(lǐng) 理順線索 及時獨立完成作業(yè) 總結(jié)和領(lǐng)會學習要點 提煉 精化所學內(nèi)容 溫故知新 勤思 存疑及學與問 理論聯(lián)系實踐 學以致用 鼓勵進行一定的理論研究和工程實踐之嘗試 5 本課程內(nèi)容 第1章通信概論第2章信息與信道第3章模擬調(diào)制系統(tǒng)第4章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)第5章正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)第6章模擬信號的數(shù)字傳輸 6 古代通信 利用自然力和簡易人工方法 進行人力 畜力 視距通信 特點 容易出錯 效率低 保密性差 引言 通信技術(shù)的發(fā)展概況 第一次波希戰(zhàn)爭 馬拉松 7 烽火狼煙 擊鼓鳴金 搖旗吶喊 驛站傳遞 響箭鳴笛 飛鴿傳信 8 1837年 美國科學家莫爾斯 Morse 在紐約表演他制成的電磁式電報機 他以電流的有 無表示傳號和空號 并利用傳號和空號的長短進行電報符號的編碼 9 1864年Maxwell提出電磁輻射方程 10 1876年美國科學家貝爾 GrahamBell 發(fā)明電話 是利用電信號的傳輸以互通語言信息的通信方式 A G Bell 現(xiàn)代通信 主要利用電 電磁波 包括光導 進行通信 也存在視距通信 特點 以電和電磁場為介質(zhì) 可靠性 效率 保密性得到加強 11 意大利發(fā)明家兼工程師馬可尼 G Marconi 1874 l937 和他的第一臺無線電發(fā)報機 1909年諾貝爾物理學獎獲得者 12 1948年美國數(shù)學家Shannon發(fā)表 通信的數(shù)學理論 給出了信息的度量方法和通信可靠性 效率的轉(zhuǎn)換關(guān)系 標志著信息論創(chuàng)立 奠定了現(xiàn)代通信理論的基礎(chǔ) 克勞德 香農(nóng)是使我們的世界能進行立即通信的少數(shù)科學家和思想家之一 他是美國科學院院士 美國工程院院士 英國皇家學會會員 美國哲學學會會員 在三十幾年的學術(shù)生涯中 他獲得的榮譽 獎勵和學位不生枚舉 他的住宅里放滿了各種樂器 諸如有5臺鋼琴 30多種其他樂器 從短笛到各種銅管樂器應有盡有 童年時代 他熱衷于裝無線電收音機 練莫爾斯電報碼 搞密碼學等 在Gaylord上中學時他還當過WesternUnion的信使 在他的玩具室里 有一個雜耍杰作 由3個丑人一起玩11個環(huán) 7個球和5個棍子 通過鐘表機構(gòu)驅(qū)動 他設(shè)計并建造了下棋機器 迷宮老鼠 左圖 雜耍器械以及智力閱讀機 下國際象棋的機器包括用3個指頭能抓起棋子的手臂 蜂鳴器以及簡單的記錄裝置 他還建造了供孩子們到湖邊玩耍的升降機 長約600英尺 設(shè)有座位 這些活動表明了香農(nóng)的主張 即好奇心比實用性對他的刺激更大 他的名言是 我感到奇妙的是事物何以集成一體 特別令人難以置信的是香農(nóng)可以熟練地玩一套雜技 一個膾炙人口的故事是他經(jīng)常騎著獨輪車 unbicycle 手里拋著三個球來到貝爾實驗室的大廳 有時他還踩著高蹺騎摩托 使同事害怕不已 他發(fā)明過有兩個座位的獨輪車 不過恐怕沒有人敢與他共享 他還把獨輪車造成偏離地心的 騎在上面忽高忽低 像鴨子行走似的 今天 我們懷念香農(nóng) 要熟悉他的兩大貢獻 一是信息理論 信息熵的概念 另一是符號邏輯和開關(guān)理論 我們更應該學習他好奇心強 重視實踐 追求完美 永不滿足的科學精神 這是他獲得成功的重要經(jīng)驗 13 1957年10月4日 原蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星 地球上第一次收到了來自人造衛(wèi)星的電波 它不僅標志著航天時代的開始 也意味著一個利用衛(wèi)星進行通信的時代的到來 14 1964世界上第一臺電子數(shù)字計算機年在美國問世 計算機的出現(xiàn)開創(chuàng)了現(xiàn)代通信新紀元 國際互聯(lián)網(wǎng) 因特網(wǎng) 把不同國家和地區(qū)的計算機連在一起 成為信息傳輸高速公路 人們可以足不出戶暢游世界 15 1977年第一個光纖通信系統(tǒng)在芝加哥開始運行 16 1838年摩爾斯發(fā)明有線電報1864年Maxwell提出電磁輻射方程1876年Bell發(fā)明電話1896年馬可尼發(fā)明無線電報1906年發(fā)明真空管1918年調(diào)幅無線電廣播 超外差接收機問世1936年開始調(diào)頻無線電廣播1937年提出脈沖編碼調(diào)制1938年電視廣播開播1948年發(fā)明晶體管 Shannon發(fā)表信息論1950年時分多路通信應用于電話1956年敷設(shè)了越洋電纜1958年發(fā)射第一顆通信衛(wèi)星1961年發(fā)明集成電路1960 70年數(shù)字傳輸?shù)睦碚撆c技術(shù)迅速發(fā)展 出現(xiàn)高速數(shù)字電子計算機1970 80年大規(guī)模集成電路 商用衛(wèi)星通信 程控數(shù)字交換機 光纖通信系統(tǒng) 微處理機等迅速發(fā)展1980 目前光纖通信應用 綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng) GPS 3G等 近代通信的發(fā)展簡表 17 基本結(jié)論 通信歷史上的每一次進步都是在學術(shù)興趣與社會需求的推動下理論研究與工程實踐的完美結(jié)合 從Maxwell到無線廣播與無線通信從傅立葉