通信原理課程綜述

1、HEFEI UNIVERSITY通信原理課程綜述報(bào)告姓 名 專業(yè) 學(xué) 號(hào) 班 級(jí) 指導(dǎo)老師 2016年6月12日通信的目的是傳遞消息中所包含的信息，例如把地點(diǎn) A 的消息傳輸?shù)降攸c(diǎn) B，或者把地點(diǎn)A和地點(diǎn) B 的消息雙向傳輸。 通信能跨越距離的障礙完成信息的轉(zhuǎn)移和交流。消息的表達(dá)形式有語言、文字、圖像、數(shù)據(jù)等。 實(shí)現(xiàn)通信的方式很多。 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 目前使用最廣泛的方式是電通信方式，即用電信號(hào)攜帶所要傳遞的消息，然后經(jīng)過各種電信道進(jìn)行傳輸，達(dá)到通信的目的。之所以使用電通信方式是因?yàn)檫@種方式能使消息幾乎在任意的通信距離上實(shí)現(xiàn)迅速而又準(zhǔn)確的傳遞。如今，在自然科學(xué)領(lǐng)域涉及“通信"

2、這一術(shù)語時(shí)，一般指的就是電通信。就廣泛的意義上來說，光通信也屬于電通信，因?yàn)楣庖彩且环N電磁波。電信號(hào)山一地向另一地傳輸需要通過媒介。按媒介的不同，通信方式可分為兩大類：一類稱為有線通信；另一類稱為無線通信。有線通信是用導(dǎo)線作為傳輸媒介的通信方式，這里的導(dǎo)線可以是架空明線、各種電纜、波導(dǎo)以及光纖。無線通信則不需要通過有線傳輸，而是利用無線電波在空間的傳播來傳遞消息。通信系統(tǒng)中待傳輸?shù)南⑿问绞嵌喾N多樣的，它可以是符號(hào)、文字、話音或圖像等。為了實(shí)現(xiàn)消息的傳輸和交換，首先需要把消息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)（以下簡稱信號(hào)）。通常，這些信號(hào)是以它的某個(gè)參量的變化來表示消息的。按照信號(hào)參量的取值方式不同可將信號(hào)

3、分為兩類，即模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)的某個(gè)參量與消息相對(duì)應(yīng)而連續(xù)取值·例如電話機(jī)話筒輸出的話音信號(hào)、電視攝像機(jī)輸出的電視圖像信號(hào)等都屬于模擬信號(hào)。數(shù)字信號(hào)的參量是離散取值的，例如計(jì)算機(jī)、電傳機(jī)輸出的信輯是數(shù)字信號(hào)。這樣，根據(jù)通信系統(tǒng)所傳輸?shù)氖悄M信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，可以相應(yīng)地把通信系統(tǒng)分成模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)。也就是說，信道中傳輸模擬信號(hào)的系統(tǒng)稱為模擬通信系統(tǒng)，信道中傳輸數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)稱為數(shù)字通信系統(tǒng)。當(dāng)然，以上的分類方法是以信道傳輸信號(hào)的差異為標(biāo)準(zhǔn)的，而不是根據(jù)信源輸出的信號(hào)來劃分的。如果在發(fā)送端先把模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)，即進(jìn)行A/ D變換，然后就可用數(shù)字方式進(jìn)行傳輸；在

4、接收端再進(jìn)行相反的變換一一D/ A變換，以還原出模擬信號(hào)。模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)通常都要經(jīng)過調(diào)制形成模擬調(diào)制信號(hào)和數(shù)字調(diào)制信號(hào)，以適應(yīng)信道的傳輸特性。在短距離的有線傳輸場(chǎng)合，也使用基帶傳輸?shù)姆绞?。通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖呛驮枷⑾鄬?duì)應(yīng)的電信號(hào) ， 因此通信系統(tǒng)的根本問題是研究信號(hào)在系統(tǒng)中的傳輸和變換。實(shí)際的信號(hào)通常是隨機(jī)的，加之通信系統(tǒng)中存在的噪聲都是隨機(jī)的，所以對(duì)隨機(jī)信號(hào)的分析是非常重要的，隨機(jī)信號(hào)的分析方法與確定信號(hào)的分析方法有很多共同之分處，甚至有此時(shí)候隨機(jī)信號(hào)也可以當(dāng)作確定信號(hào)來分析，因此確定信號(hào)的分析方法是信號(hào)分析的基礎(chǔ)。在通信系統(tǒng)中，信源輸出的是由原始消息直接變換成的電信號(hào)，即消息信號(hào)。這種

5、信號(hào)一般具有從零頻開始的較寬的頻譜，而且在頻譜的低端分布較大的能量，所以稱為基帶信號(hào)，不宜直接在信道中傳輸。將消息信號(hào)對(duì)頻率較高的載波進(jìn)行調(diào)制，才能使信號(hào)的頻譜搬移到適合信道的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行傳輸。在通信系統(tǒng)的接收端對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，恢復(fù)出原來的消息。通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)，數(shù)字通信系統(tǒng)有著模擬通信系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。而有待傳輸?shù)南⑿盘?hào)，例如通信中的電話和圖像信號(hào)，絕大多數(shù)是模擬信號(hào)，即在時(shí)間上和幅度上均為連續(xù)取值的信號(hào)。為了利用數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸模擬信號(hào)，就必須首先對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，使之轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，這個(gè)過程稱為模擬信號(hào)數(shù)字化過程。從原理上來講，模擬信號(hào)數(shù)字化過程由

6、抽樣、量化與編碼三個(gè)基本環(huán)節(jié)組成。抽樣是把在時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)間上離散的抽樣信號(hào)，量化是把幅度上連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成幅度上離散的量化信號(hào)，編碼是把時(shí)間離散且柵度離散的量化信號(hào)用一個(gè)二進(jìn)制碼組表示。數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜從零頻開始而且集中在低頻段，因此只適合在低通型信道中傳輸。但常見的實(shí)際信道是帶通型的，如各個(gè)頻段的無線信道、限定頻率范圍的同軸電纜等。為了使數(shù)字信息在帶通信道中傳輸，必須用數(shù)字基帶信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，使基帶信號(hào)的功率譜搬移到較高的載波頻率上。這種調(diào)制稱為數(shù)字調(diào)制，相應(yīng)的傳輸方式稱為數(shù)字信號(hào)的調(diào)制傳輸。和模擬調(diào)制相似，數(shù)字調(diào)制所用的載波一般也是連續(xù)的正（余）弦信號(hào)，但調(diào)制信

7、號(hào)則為數(shù)字基帶信號(hào)。由于數(shù)字信息是離散的，所以調(diào)制后的載波參量只具有幾個(gè)有限數(shù)值。數(shù)字調(diào)制的過程就像用數(shù)字信息去控制開關(guān)一樣，從幾個(gè)具有不同參量的獨(dú)立振蕩源中選擇參量，所以把數(shù)字調(diào)制稱為鍵控。和模擬調(diào)制中的幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制相對(duì)應(yīng)，數(shù)字調(diào)制的三種基本方式為幅度鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）。通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，我掌握了通信系統(tǒng)的基本原理，明白了通信過程中對(duì)信息的處理。信號(hào)系統(tǒng)的分類，以及隨機(jī)信號(hào)、確定信號(hào)。通信系統(tǒng)的噪聲來源、對(duì)噪聲的處理。對(duì)信息的調(diào)制、解調(diào)有了充分的認(rèn)識(shí)，提高系統(tǒng)的抗噪聲性能等。在對(duì)模擬信號(hào)的數(shù)字化中，學(xué)了了將模擬信號(hào)數(shù)字化的方法，以及對(duì)二進(jìn)制信號(hào)額編碼過程等。對(duì)數(shù)字基帶信號(hào)的傳輸中