通信原理通信原理前言前言前言前言前言第一章绪论本章的主要内容通信的基本概念信息、调制、传输和噪声通信的模型通信发展简史通信系统的分类及通信方式通信系统的主要性能指标一、通信的含义一、通信的含义二、通信系统的组成1.通信系统的一般模型信道：信号传输的媒质，分为无线和有线。噪声源：信道中噪声以及分散在系统各处的噪声（干扰）的集中表示。1.通信系统的一般模型2.模拟通信与数字通信系统模型2.模拟通信与数字通信系统模型2.模拟通信与数字通信系统模型模拟通信系统传输的是模拟信号需要两种变换：发送端：连续消息要变换成原始电信号；接收端：收到的信号要反变换成连续消息。调制与解调：将原始电信号变换成其频带适合信道传输的信号（调制），并在接收端进行反变换（解调）已调信号/频带信号：携带有消息适应在信道中传输基带信号2.模拟通信与数字通信系统模型模拟通信系统模型数字通信系统模型2.模拟通信与数字通信系统模型数字通信与模拟通信比较数字通信与模拟通信比较消息的物理特征电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统传送信号的复用方式频分复用：不同信号占用不同的频率范围时分复用：不同信号占用不同的时间区间码分复用：用正交的脉冲序列携带不同信号传输信号的特征模拟通信系统：传送在时间特性上状态连续变化的消息数字通信系统：传送在时间特性上状态变化为离散可数的消息传输媒介有线通信系统无线通信系统工作频率基带传输系统：直接传输基带信号频带传输系统：将信号变换后传输按消息传递的方向与时间的关系单工通信：通信双方单方向传递信息双工通信：通信双方同时双方向传递信息半双工通信：通信双方双方向传递信息但不同时。按数字信号码元排列方法串序：将数字信号码元序列按时间顺序一个接一个地在信道中传输。并序：将数字信号码元分割成两路或两路以上的数字信号码元序列同时在信道中传输。通信方式的分类（点-点通信）四、通信技术发展1）初级阶段（110年）1）初级阶段（110年）1）初级阶段（110年）1）初级阶段（110年）2）近代通信阶段（35年）2）近代通信阶段（35年）2）近代通信阶段（35年）3）现代通信阶段（22年）2.主要传输手段的现状和趋势通信技术的主要传输方式光纤通信有线通信光载波（105～107GHz）容量大、原材料成本低、不受电磁干扰周期长、投资大TelTV光纤理论值100亿路100万路光纤实际值4万路100路同轴电缆3千路20路卫星通信无线通信，微波通信同步卫星，36000km，40%，3点星覆盖面积大、距离远、使用灵活、质量好一次性投资太大管理是全球性问题移动通信移动对象无线和有线融为一体灵活、方便、服务到个人建网成本高第1代移动通信系统（1G）第2代移动通信系统（2G）第3代移动通信系统（3G）第4代移动通信系统（4G）(？年)五、信息及其度量1.信息量信息是抽象的不同的消息含有数量不同的信息同一消息对不同的接收对象来说信息的多少也不同1.信息量若一个消息xi出现的概率为p(xi)，则这一消息所含的信息量为单位比特（bit）单位奈特（nit）单位哈特莱（Hartly）消息所含的信息量即符号所含的信息量例1-1 表1-2给出英文字母出现的概率。求字母e和q的信息量。表1-2 英文字母出现的概率解:由表1-2可知e的出现概率为P(e)=0.105，可计算其信息量I(e)，即有q的出现概率P(q)=0.001，其信息量五、信息及其度量五、信息及其度量五、信息及其度量例题和习题有效性主要指消息传递的“速度”，即传输一定的信息量所消耗的信道资源数（带宽或时间）。可靠性主要是指消息传输的“质量”，即接收信息的准确程度。模拟通信系统的质量指标有效性可用消息占用的有效传输带宽来度量，需要频带宽度越窄，有效性越好可靠性可用接收端输出的信噪比来度量，信噪比越大，通信质量越高数字通信系统的质量指标有效性用传输速率来衡量码元速率RS（波特率）信息速率Rb（比特率）可靠性用差错率来表征误码率误信率传输速率传输速率差错率例题与习题例题与习题例题与习题例题与习题例题与习题例题与习题