通信原理課件講義

現(xiàn)代通信系統(tǒng)原理247398724@授課教師：楊怡懷現(xiàn)代通信系統(tǒng)原理247398724@qq.co課程要求：yyh0128@名稱：現(xiàn)代通信系統(tǒng)原理本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)組成：課堂教學(xué)、講授、習(xí)題課、實(shí)驗(yàn)等組成。期末考試：第二十周(十七周教學(xué)周)總評分?jǐn)?shù)：考勤×10％＋作業(yè)成績×20％＋期末考試×70％課程要求：yyh0128@yyh0128@本課程的介紹：本課程是為電子信息類通信技術(shù)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門主干課，它既是通信專業(yè)知識的入門課，又是通信技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程的主要任務(wù)是比較全面系統(tǒng)地講述現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本原理、基本性能和基本分析方法，通過講課、練習(xí)、實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握通信原理的基礎(chǔ)知識和基本技術(shù)，掌握通信系統(tǒng)一般問題的分析方法。

yyh0128@本課程的介紹：本課程是yyh0128@選用教材及教材輔導(dǎo)資料介紹教材：

張會生、陳樹新編.《現(xiàn)代通信系統(tǒng)原理》.高等教育出版社，2004參考書：《通信原理》樊昌信張甫翊徐炳祥吳成柯編著第5版國防工業(yè)出版《現(xiàn)代通信原理》曹志剛錢亞生清華大學(xué)出版社yyh0128@選用教材及教材輔導(dǎo)資料介紹教yyh0128@課時分配章節(jié)教學(xué)內(nèi)容講課實(shí)驗(yàn)1緒論402信道與噪聲623模擬調(diào)制系統(tǒng)624數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)625數(shù)字信號的頻帶傳輸1606模擬信號的數(shù)字傳輸627同步系統(tǒng)228差錯控制編碼40合計5410總計64yyh0128@課時分配章節(jié)教學(xué)內(nèi)容講課實(shí)驗(yàn)yyh0128@通信系統(tǒng)內(nèi)容引入yyh0128@通信系統(tǒng)內(nèi)容引入yyh0128@第1章緒論1.1通信的定義1.2通信系統(tǒng)的組成1.3通信系統(tǒng)的分類及通信方式1.4通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

本章作業(yè)yyh0128@第1章緒論1.1通yyh0128@1.1通信的定義通信發(fā)展歷史回顧遠(yuǎn)古通信手段現(xiàn)代通信手段yyh0128@1.1通信的定義通遠(yuǎn)古通信手段擊鼓烽火臺信鴿旗語驛站馬拉松航行用的信號燈等工具。昆明學(xué)院247398724@遠(yuǎn)古通信手段擊鼓昆明學(xué)院247398724@人類歷史上最早的通信手段最早的遠(yuǎn)距離通信手段和現(xiàn)在一樣是“無線”的，如以火光傳遞信息的烽火臺，通常大家認(rèn)為這是最早傳遞消息的方式了。事實(shí)上不是，在我國和非洲古代，擊鼓傳信是最早最方便的辦法，非洲人用圓木特制的大鼓可傳聲至三四公里遠(yuǎn)，再通過“鼓聲接力”和專門的“擊鼓語言”，可在很短的時間內(nèi)把消息準(zhǔn)確地傳到50公里以外的另一個部落

人類歷史上最早的通信手段最早的遠(yuǎn)距離通信手段和現(xiàn)在一樣是“無遠(yuǎn)古通信手段－烽火臺圖1摩洛哥國際電信聯(lián)盟成立100周年發(fā)行的紀(jì)念郵票圖2伊良紀(jì)念1975年世界電信日發(fā)行的紀(jì)念郵票遠(yuǎn)古通信手段－烽火臺圖1摩洛哥國際電信聯(lián)盟成立100周年發(fā)行遠(yuǎn)古通信手段－驛站郵票上的驛站通信：1979年5月12日希臘發(fā)行的歐羅巴郵政專題首日封，郵票為希臘鄉(xiāng)村郵遞員。點(diǎn)燃松脂傳遞信號，高地筑墻，墻背面兩邊各有5個火炬插座，所燃火把數(shù)量和排列位置的不同，表示各種軍事信息。遠(yuǎn)古通信手段－驛站郵票上的驛站通信：1979年5月12日希臘遠(yuǎn)古通信方式的弊端不論是擊鼓、烽火、旗語（通過各色旗子的舞動）還是……，要實(shí)現(xiàn)消息的遠(yuǎn)距離傳送，都需要中繼站的層層傳遞，消息才能到達(dá)目的地。但是，遠(yuǎn)距離傳遞消息的速度和距離都很不如人意，迫切的需要一種新的傳輸手段誰能跑得又快又遠(yuǎn)呢？“電“遠(yuǎn)古通信方式的弊端遠(yuǎn)古通信：目視光通信方式：在較遠(yuǎn)的距離之間較及時地完成信息的傳遞?，F(xiàn)代通信：電信方式：電信：利用電信號馱載待傳信息進(jìn)行傳輸和交換的通信方式。通信（communication)作為電信（Telecomunication)是從19世紀(jì)30年代開始的。遠(yuǎn)古通信：現(xiàn)代通信手段電報電話尋呼移動電話有線廣播、無線廣播有線電視、無線電視因特網(wǎng)現(xiàn)代通信手段電報引言：通信的概念通信：信息的傳遞與交換。通信的基本形式：是在信源與信宿之間建立一個傳輸（轉(zhuǎn)移）信息的通道（信道），實(shí)現(xiàn)信息的傳輸

如何實(shí)現(xiàn)信息的傳遞？引言：通信的概念通信：信息的傳遞與交換。如何實(shí)現(xiàn)信息的傳遞？1.2通信系統(tǒng)的基本概念和模型1.通信系統(tǒng)：傳遞信息所需要的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒介。端到端的傳送系統(tǒng)1.2通信系統(tǒng)的基本概念和模型1.通信系統(tǒng)：yyh0128@

通信（Communication）

從一地向另一地進(jìn)行消息的有效傳遞。yyh0128@通信系統(tǒng)的基本概念和模型

通信系統(tǒng)實(shí)例實(shí)際通信系統(tǒng)實(shí)例通信網(wǎng)實(shí)例通信系統(tǒng)的基本概念和模型通信系統(tǒng)實(shí)例yyh0128@1.2通信系統(tǒng)的組成1.2.1通信系統(tǒng)的一般模型

我們把實(shí)現(xiàn)信息傳輸所需的一切設(shè)備和傳輸媒介所構(gòu)成的總體稱為通信系統(tǒng)。以點(diǎn)對點(diǎn)通信為例，通信系統(tǒng)的一般模型如圖1-1所示。

圖1-1通信系統(tǒng)的一般模型yyh0128@1.2通信系統(tǒng)的組成1.yyh0128@

圖1-1中，信源的作用是把待傳輸?shù)南⑥D(zhuǎn)換成原始電信號，該原始電信號稱為基帶信號；發(fā)送設(shè)備的作用是將原始電信號處理成適合在信道中傳輸?shù)男盘?。它所要完成的功能很多，例如調(diào)制、放大、濾波和發(fā)射等，在數(shù)字通信系統(tǒng)中發(fā)送設(shè)備又常常包含信源編碼和信道編碼等。

信道是指信號傳輸通道，按傳輸媒介的不同，可分為有線信道和無線信道兩大類。圖中的噪聲源，是信道中的所有噪聲以及分散在通信系統(tǒng)中其它各處噪聲的集合。在接收端，接收設(shè)備的功能與發(fā)送設(shè)備相反，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼等。它的任務(wù)是從帶有干擾的接收信號中恢復(fù)出相應(yīng)的原始電信號；信宿是將原始電信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信息，提供給受信者。yyh0128@圖yyh0128@yyh0128@yyh0128@圖1-3數(shù)字頻帶通信系統(tǒng)模型

1.2.3數(shù)字通信系統(tǒng)

一、

數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)yyh0128@圖1-3數(shù)字頻帶通信系yyh0128@yyh0128@yyh0128@yyh0128@yyh0128@1.2.4數(shù)字通信的主要特點(diǎn)

目前，無論是模擬通信還是數(shù)字通信，在不同的通信業(yè)務(wù)中都得到了廣泛的應(yīng)用。但是，數(shù)字通信更能適應(yīng)現(xiàn)代社會對通信技術(shù)越來越高的要求，數(shù)字通信技術(shù)已成為當(dāng)代通信技術(shù)的主流。與模擬通信相比，它有如下優(yōu)點(diǎn)：1、抗干擾、抗噪聲性能好2、差錯可控可通過糾錯編碼技術(shù)來控制。3、易加密容易加密和解密。因此，數(shù)字通信保密性好。4、數(shù)字信號可以通過信源編碼進(jìn)行壓縮，以減少冗余度，提高信道利用率。5、易于與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合。yyh0128@1.2.4數(shù)字通信的主要特yyh0128@數(shù)字通信的缺點(diǎn)：1、頻帶利用率不高；2、系統(tǒng)設(shè)備比較復(fù)雜。yyh0128@數(shù)字通信的缺點(diǎn)：yyh0128@1.3通信系統(tǒng)分類及通信方式y(tǒng)yh0128@1.3通信系統(tǒng)分類及通信方y(tǒng)yh0128@3.按工作頻段分yyh0128@3.按工作頻段分yyh0128@表1-1通信頻段、常用傳輸媒質(zhì)及主要用途

yyh0128@表1-1通信頻段、yyh0128@yyh0128@yyh0128@1.3.2通信方式1.按消息傳送的方向與時間分yyh0128@1.3.2通信方式1yyh0128@yyh0128@yyh0128@yyh0128@yyh0128@3、按照通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分通信方式通信系統(tǒng)按照網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為兩點(diǎn)間(a)直通方式、(b)分支方式和(c)交換方式。

yyh0128@3、按照通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分通信yyh0128@

專門為兩點(diǎn)之間設(shè)立傳輸線的通信稱之為點(diǎn)對點(diǎn)通信。多點(diǎn)間的通信屬于網(wǎng)通信。網(wǎng)通信的基礎(chǔ)仍是點(diǎn)對點(diǎn)通信。因此，本書重點(diǎn)討論點(diǎn)對點(diǎn)通信的原理。yyh0128@專門為兩點(diǎn)之間設(shè)立yyh0128@1.4通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)1.4.1一般通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)一般通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)歸納起來有以下幾個方面。（1）有效性：指通信系統(tǒng)傳輸消息的“速率”問題，即快慢問題。（2）可靠性：指通信系統(tǒng)傳輸消息的“質(zhì)量”問題，即好壞問題。yyh0128@1.4通信系統(tǒng)的主要性能指yyh0128@（3）適應(yīng)性：指通信系統(tǒng)使用時的環(huán)境條件。（4）經(jīng)濟(jì)性：指系統(tǒng)的成本問題。（5）保密性：指系統(tǒng)對所傳信號的加密措施，這點(diǎn)對軍用系統(tǒng)顯得更加重要。（6）標(biāo)準(zhǔn)性：指系統(tǒng)的接口、各種結(jié)構(gòu)及協(xié)議是否合乎國家、國際標(biāo)準(zhǔn)。（7）維修性：指系統(tǒng)是否維修方便。（8）工藝性：指通信系統(tǒng)各種工藝要求。yyh0128@（3）適應(yīng)性：指通信系統(tǒng)使yyh0128@1.4.2信息及其度量

消息中的信息量與消息發(fā)生的概率緊密相關(guān)。消息出現(xiàn)的概率愈小，則消息中包含的信息量就愈大，且概率為0時（不可能發(fā)生事件）信息量為無窮大；概率為1時（必然事件）信息量為0。yyh0128@1.4.2信息及其度量yyh0128@綜上所述，可以得出消息中所含信息量與消息出現(xiàn)的概率之間的關(guān)系反映如下規(guī)律。（1）消息中所含信息量I是消息出現(xiàn)的概率P（x）的函數(shù)，即I=I[P（x）]yyh0128@綜上所述，可以得出消息中所含yyh0128@（2）消息出現(xiàn)的概率愈小，它所包含信息量愈大；反之信息量愈小。且P（x）=1時 I=0P（x）=0時 I=∞（3）若干個互相獨(dú)立事件構(gòu)成的消息，所含信息量等于各獨(dú)立事件信息量的和，即I[P1（x）·P2（x）…]=I[P1（x）]+I［P2（x）］+…yyh0128@（2）消息出現(xiàn)的概率愈小，昆明大學(xué)電機(jī)系yyh0128@

在信息論中，消息所含的信息量I與消息x出現(xiàn)的概率P(x)的關(guān)系式為I代表兩種含義：當(dāng)事件x發(fā)生以前，表示事件x發(fā)生的不確定性；當(dāng)事件x發(fā)生以后，表示事件x所含有（或所提供）的信息量。信息量的單位由對數(shù)底的取值決定。若對數(shù)以2為底時單位是“比特”（bit—binaryunit的縮寫）；若以e為底時單位是“奈特”（nat—natureunit的縮寫）；若以10為底時單位是“哈特”（Hart—Hartley的縮寫）。通常采用“比特”作為信息量的實(shí)用單位。見例題P10例1.1例1.2昆明大學(xué)電機(jī)系yyh0128@yyh0128@【例】一信息源由4個符號a、b、c、d組成，他們出現(xiàn)的概率為3/8、1/4、1/4、1/8，且每個符號的出現(xiàn)都是獨(dú)立的。試求信息源輸出為cabacabdacbdaabcadcbabaadcbabaacdbacaacabadbcadcbaabcacba的信息量。解：信源輸出的信息序列中，a出現(xiàn)23次，b出現(xiàn)14次，c出現(xiàn)13次，d出現(xiàn)7次，共有57個。yyh0128@【例】一信息源由4個符號a、yyh0128@

則出現(xiàn)a的信息量為出現(xiàn)b的信息量為出現(xiàn)c的信息量為出現(xiàn)d的信息量為

(bit)

(bit)

(bit)

(bit)

yyh0128@則出現(xiàn)a的信息量為yyh0128@該信息源總的信息量為則每一個符號的平均信息量為上面計算中,我們沒有利用每個符號出現(xiàn)的概率來計算,而是用每個符號在57個符號中出現(xiàn)的次數(shù)(頻度)來計算的。

(bit)

(bit/符號)yyh0128@該信息源總的信息量為則每一個yyh0128@實(shí)際上,用平均信息量公式(1－7)直接計算可得

(bit/符號)可以看出，本例中兩種方法的計算結(jié)果是有差異的，原因就是前一種方法中把頻度視為概率來計算。當(dāng)信源中符號出現(xiàn)的數(shù)目時，則上兩種總的信息量

(bit)計算方法結(jié)果一樣。見例題P10例1.3yyh0128@實(shí)際上,用平均信息量公式(yyh0128@1.4.3有效性指標(biāo)的具體表述（1）碼元傳輸速率 碼元傳輸速率通常又可稱為碼元速率、數(shù)碼率、傳碼率，用符號RB來表示。碼元速率是指單位時間（每秒鐘）內(nèi)傳輸碼元的數(shù)目，單位為波特（Baud），常用符號“B”表示（注意，不能用小寫）。yyh0128@1.4.3有效性指標(biāo)的具體yyh0128@通常在給出系統(tǒng)碼元速率時，有必要說明碼元的進(jìn)制，多進(jìn)制（N）碼元速率RBN與二進(jìn)制碼元速率RB2之間，在保證系統(tǒng)信息速率不變的情況下，相互可轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換關(guān)系式為RB2=RBN·log2N（B）N應(yīng)為2k，k=2，3，4，…yyh0128@通常在給出系統(tǒng)碼元速率時，有yyh0128@（2）信息傳輸速率 信息傳輸速率簡稱信息速率，又可稱為傳信率、比特率等。（3）Rb與RB之間的互換 在多進(jìn)制中，RBN與RbN之間數(shù)值不同，單位亦不同。它們之間在數(shù)值上有如下關(guān)系式RbN=RBN·log2N見例題P13前兩行yyh0128@（2）信息傳輸速率見例題yyh0128@2.可靠性指標(biāo)（1）碼元差錯率Peyyh0128@2.可靠性指標(biāo)yyh0128@（2）信息差錯率Peb見例題：P14例1.6yyh0128@（2）信息差錯率Pebyyh0128@本章作業(yè)P151－1、1－2、1－4、1－8。yyh0128@本章作業(yè)P151－1、昆明大學(xué)電機(jī)系yyh0128@第一章完！昆明大學(xué)電機(jī)系yyh0128@第一章完！現(xiàn)代通信系統(tǒng)原理247398724@授課教師：楊怡懷現(xiàn)代通信系統(tǒng)原理247398724@qq.co課程要求：yyh0128@名稱：現(xiàn)代通信系統(tǒng)原理本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)組成：課堂教學(xué)、講授、習(xí)題課、實(shí)驗(yàn)等組成。期末考試：第二十周(十七周教學(xué)周)總評分?jǐn)?shù)：考勤×10％＋作業(yè)成績×20％＋期末考試×70％課程要求：yyh0128@yyh0128@本課程的介紹：本課程是為電子信息類通信技術(shù)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門主干課，它既是通信專業(yè)知識的入門課，又是通信技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程的主要任務(wù)是比較全面系統(tǒng)地講述現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本原理、基本性能和基本分析方法，通過講課、練習(xí)、實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握通信原理的基礎(chǔ)知識和基本技術(shù)，掌握通信系統(tǒng)一般問題的分析方法。

yyh0128@本課程的介紹：本課程是yyh0128@選用教材及教材輔導(dǎo)資料介紹教材：

張會生、陳樹新編.《現(xiàn)代通信系統(tǒng)原理》.高等教育出版社，2004參考書：《通信原理》樊昌信張甫翊徐炳祥吳成柯編著第5版國防工業(yè)出版《現(xiàn)代通信原理》曹志剛錢亞生清華大學(xué)出版社yyh0128@選用教材及教材輔導(dǎo)資料介紹教yyh0128@課時分配章節(jié)教學(xué)內(nèi)容講課實(shí)驗(yàn)1緒論402信道與噪聲623模擬調(diào)制系統(tǒng)624數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)625數(shù)字信號的頻帶傳輸1606模擬信號的數(shù)字傳輸627同步系統(tǒng)228差錯控制編碼40合計5410總計64yyh0128@課時分配章節(jié)教學(xué)內(nèi)容講課實(shí)驗(yàn)yyh0128@通信系統(tǒng)內(nèi)容引入yyh0128@通信系統(tǒng)內(nèi)容引入yyh0128@第1章緒論1.1通信的定義1.2通信系統(tǒng)的組成1.3通信系統(tǒng)的分類及通信方式1.4通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)

本章作業(yè)yyh0128@第1章緒論1.1通yyh0128@1.1通信的定義通信發(fā)展歷史回顧遠(yuǎn)古通信手段現(xiàn)代通信手段yyh0128@1.1通信的定義通遠(yuǎn)古通信手段擊鼓烽火臺信鴿旗語驛站馬拉松航行用的信號燈等工具。昆明學(xué)院247398724@遠(yuǎn)古通信手段擊鼓昆明學(xué)院247398724@人類歷史上最早的通信手段最早的遠(yuǎn)距離通信手段和現(xiàn)在一樣是“無線”的，如以火光傳遞信息的烽火臺，通常大家認(rèn)為這是最早傳遞消息的方式了。事實(shí)上不是，在我國和非洲古代，擊鼓傳信是最早最方便的辦法，非洲人用圓木特制的大鼓可傳聲至三四公里遠(yuǎn)，再通過“鼓聲接力”和專門的“擊鼓語言”，可在很短的時間內(nèi)把消息準(zhǔn)確地傳到50公里以外的另一個部落

人類歷史上最早的通信手段最早的遠(yuǎn)距離通信手段和現(xiàn)在一樣是“無遠(yuǎn)古通信手段－烽火臺圖1摩洛哥國際電信聯(lián)盟成立100周年發(fā)行的紀(jì)念郵票圖2伊良紀(jì)念1975年世界電信日發(fā)行的紀(jì)念郵票遠(yuǎn)古通信手段－烽火臺圖1摩洛哥國際電信聯(lián)盟成立100周年發(fā)行遠(yuǎn)古通信手段－驛站郵票上的驛站通信：1979年5月12日希臘發(fā)行的歐羅巴郵政專題首日封，郵票為希臘鄉(xiāng)村郵遞員。點(diǎn)燃松脂傳遞信號，高地筑墻，墻背面兩邊各有5個火炬插座，所燃火把數(shù)量和排列位置的不同，表示各種軍事信息。遠(yuǎn)古通信手段－驛站郵票上的驛站通信：1979年5月12日希臘遠(yuǎn)古通信方式的弊端不論是擊鼓、烽火、旗語（通過各色旗子的舞動）還是……，要實(shí)現(xiàn)消息的遠(yuǎn)距離傳送，都需要中繼站的層層傳遞，消息才能到達(dá)目的地。但是，遠(yuǎn)距離傳遞消息的速度和距離都很不如人意，迫切的需要一種新的傳輸手段誰能跑得又快又遠(yuǎn)呢？“電“遠(yuǎn)古通信方式的弊端遠(yuǎn)古通信：目視光通信方式：在較遠(yuǎn)的距離之間較及時地完成信息的傳遞?，F(xiàn)代通信：電信方式：電信：利用電信號馱載待傳信息進(jìn)行傳輸和交換的通信方式。通信（communication)作為電信（Telecomunication)是從19世紀(jì)30年代開始的。遠(yuǎn)古通信：現(xiàn)代通信手段電報電話尋呼移動電話有線廣播、無線廣播有線電視、無線電視因特網(wǎng)現(xiàn)代通信手段電報引言：通信的概念通信：信息的傳遞與交換。通信的基本形式：是在信源與信宿之間建立一個傳輸（轉(zhuǎn)移）信息的通道（信道），實(shí)現(xiàn)信息的傳輸

如何實(shí)現(xiàn)信息的傳遞？引言：通信的概念通信：信息的傳遞與交換。如何實(shí)現(xiàn)信息的傳遞？1.2通信系統(tǒng)的基本概念和模型1.通信系統(tǒng)：傳遞信息所需要的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒介。端到端的傳送系統(tǒng)1.2通信系統(tǒng)的基本概念和模型1.通信系統(tǒng)：yyh0128@

通信（Communication）

從一地向另一地進(jìn)行消息的有效傳遞。yyh0128@通信系統(tǒng)的基本概念和模型

通信系統(tǒng)實(shí)例實(shí)際通信系統(tǒng)實(shí)例通信網(wǎng)實(shí)例通信系統(tǒng)的基本概念和模型通信系統(tǒng)實(shí)例yyh0128@1.2通信系統(tǒng)的組成1.2.1通信系統(tǒng)的一般模型

我們把實(shí)現(xiàn)信息傳輸所需的一切設(shè)備和傳輸媒介所構(gòu)成的總體稱為通信系統(tǒng)。以點(diǎn)對點(diǎn)通信為例，通信系統(tǒng)的一般模型如圖1-1所示。

圖1-1通信系統(tǒng)的一般模型yyh0128@1.2通信系統(tǒng)的組成1.yyh0128@

圖1-1中，信源的作用是把待傳輸?shù)南⑥D(zhuǎn)換成原始電信號，該原始電信號稱為基帶信號；發(fā)送設(shè)備的作用是將原始電信號處理成適合在信道中傳輸?shù)男盘?。它所要完成的功能很多，例如調(diào)制、放大、濾波和發(fā)射等，在數(shù)字通信系統(tǒng)中發(fā)送設(shè)備又常常包含信源編碼和信道編碼等。

信道是指信號傳輸通道，按傳輸媒介的不同，可分為有線信道和無線信道兩大類。圖中的噪聲源，是信道中的所有噪聲以及分散在通信系統(tǒng)中其它各處噪聲的集合。在接收端，接收設(shè)備的功能與發(fā)送設(shè)備相反，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼等。它的任務(wù)是從帶有干擾的接收信號中恢復(fù)出相應(yīng)的原始電信號；信宿是將原始電信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信息，提供給受信者。yyh0128@圖yyh0128@yyh0128@yyh0128@圖1-3數(shù)字頻帶通信系統(tǒng)模型

1.2.3數(shù)字通信系統(tǒng)

一、

數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)yyh0128@圖1-3數(shù)字頻帶通信系yyh0128@yyh0128@yyh0128@yyh0128@yyh0128@1.2.4數(shù)字通信的主要特點(diǎn)

目前，無論是模擬通信還是數(shù)字通信，在不同的通信業(yè)務(wù)中都得到了廣泛的應(yīng)用。但是，數(shù)字通信更能適應(yīng)現(xiàn)代社會對通信技術(shù)越來越高的要求，數(shù)字通信技術(shù)已成為當(dāng)代通信技術(shù)的主流。與模擬通信相比，它有如下優(yōu)點(diǎn)：1、抗干擾、抗噪聲性能好2、差錯可控可通過糾錯編碼技術(shù)來控制。3、易加密容易加密和解密。因此，數(shù)字通信保密性好。4、數(shù)字信號可以通過信源編碼進(jìn)行壓縮，以減少冗余度，提高信道利用率。5、易于與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合。yyh0128@1.2.4數(shù)字通信的主要特yyh0128@數(shù)字通信的缺點(diǎn)：1、頻帶利用率不高；2、系統(tǒng)設(shè)備比較復(fù)雜。yyh0128@數(shù)字通信的缺點(diǎn)：yyh0128@1.3通信系統(tǒng)分類及通信方式y(tǒng)yh0128@1.3通信系統(tǒng)分類及通信方y(tǒng)yh0128@3.按工作頻段分yyh0128@3.按工作頻段分yyh0128@表1-1通信頻段、常用傳輸媒質(zhì)及主要用途

yyh0128@表1-1通信頻段、yyh0128@yyh0128@yyh0128@1.3.2通信方式1.按消息傳送的方向與時間分yyh0128@1.3.2通信方式1yyh0128@yyh0128@yyh0128@yyh0128@yyh0128@3、按照通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分通信方式通信系統(tǒng)按照網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為兩點(diǎn)間(a)直通方式、(b)分支方式和(c)交換方式。

yyh0128@3、按照通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分通信yyh0128@

專門為兩點(diǎn)之間設(shè)立傳輸線的通信稱之為點(diǎn)對點(diǎn)通信。多點(diǎn)間的通信屬于網(wǎng)通信。網(wǎng)通信的基礎(chǔ)仍是點(diǎn)對點(diǎn)通信。因此，本書重點(diǎn)討論點(diǎn)對點(diǎn)通信的原理。yyh0128@專門為兩點(diǎn)之間設(shè)立yyh0128@1.4通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)1.4.1一般通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)一般通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)歸納起來有以下幾個方面。（1）有效性：指通信系統(tǒng)傳輸消息的“速率”問題，即快慢問題。（2）可靠性：指通信系統(tǒng)傳輸消息的“質(zhì)量”問題，即好壞問題。yyh0128@1.4通信系統(tǒng)的主要性能指yyh0128@（3）適應(yīng)性：指通信系統(tǒng)使用時的環(huán)境條件。（4）經(jīng)濟(jì)性：指系統(tǒng)的成本問題。（5）保密性：指系統(tǒng)對所傳信號的加密措施，這點(diǎn)對軍用系統(tǒng)顯得更加重要。（6）標(biāo)準(zhǔn)性：指系統(tǒng)的接口、各種結(jié)構(gòu)及協(xié)議是否合乎國家、國際標(biāo)準(zhǔn)。（7）維修性：指系統(tǒng)是否維修方便。（8）工藝性：指通信系統(tǒng)各種工藝要求。yyh0128@（3）適應(yīng)性：指通信系統(tǒng)使yyh0128@1.4.2信息及其度量

消息中的信息量與消息發(fā)生的概率緊密相關(guān)。消息出現(xiàn)的概率愈小，則消息中包含的信息量就愈大，且概率為0時（不可能發(fā)生事件）信息量為無窮大；概率為1時（必然事件）信息量為0。yyh0128@1.4.2信息及其度量yyh0128@綜上所述，可以得出消息中所含信息量與消息出現(xiàn)的概率之間的關(guān)系反映如下規(guī)律。（1）消息中所含信息量I是消息出現(xiàn)的概率P（x）的函數(shù)，即I=I[P（x）]yyh0128@綜上所述，可以得出消息中所含yyh0128@（2）消息出現(xiàn)的概率愈小，它所包含信息量愈大；反之信息量愈小。且P（x）=1時 I=0P（x）=0時 I=∞（3）若干個互相獨(dú)立事件構(gòu)成的消息，所含信息量等于各獨(dú)立事件信息量的和，即I[P1（x）·P2（x）…]=I[P1（x）]+I［P2（x）］+…yyh0128@（2）消息出現(xiàn)的概率愈小，昆明大學(xué)電機(jī)系yyh0128@

在信息論中，消息所含的信息量I與消息x出現(xiàn)的概率P(x)的關(guān)系式為I代表兩種含義：當(dāng)事件x發(fā)生以前，表示事件x發(fā)生的不確定性；當(dāng)事件x發(fā)生以后，表示事件x所含有（或所提供）的信息量。信息量的單位由對數(shù)底的取值決定。若對數(shù)以2為底時單位是“比特”（bit—binaryunit的縮寫）；若以e為底時單位是“奈特”（nat—natureunit的縮寫）；若以10為底時單位是“哈特”（Hart—Hartley的縮寫）。通常采用“比特”作為信息量的實(shí)用單位。見例題P10例1.1例1.2昆明大學(xué)電機(jī)系yyh0128@yyh0128@【例】一信息源由4個符號a、b、c、d組成，他們出現(xiàn)的概率為3/8、1/4、1/4、1/8，且每個符號的出現(xiàn)都是獨(dú)立的。試求信息源輸出為cabacabdacbdaabcadcbabaadcbabaacdbacaacabadbcadcbaabcacba的信息量。解：信源輸出的信息序列中，a出現(xiàn)23次，b出現(xiàn)14次，c出現(xiàn)13次，d出現(xiàn)7次，共有57個。yyh0128@【例】一信息源由4個符號a