课程类型：专业基础课学时：40参考教材：现代通信原理，曹志刚，清华大学出版社通信原理，樊昌信，国防工业出版社通信系统原理教程，王兴亮，西安电子科技大学出版社考核：平时成绩30％（作业、课堂、考勤）期末考试70％（闭卷）第1章概述1.1通信的发展1.1.2通信技术的发展与展望电缆通信（有线）微波中继通信（无线）光纤通信（有线）卫星通信（无线）移动通信（无线）1.2通信的概念1.2.2通信的分类1.按传输媒质分类按传输媒质的不同，通信可分为有线通信和无线通信。有线通信特点是媒质能看得见，摸得着。无线通信特点是传输媒质看不见、摸不着。2.按信道中传输的信号分类模拟信号是指信号的某一参量有无限个取值。数字信号是指信号的某一参量只有有限个取值。参量可以是连续波的振幅、频率、相位或是脉冲波的振幅、宽度、位置等。3.按工作频段分类根据通信设备的工作频率不同，可分为长波通信、中波通信、短波通信、微波通信等。4.按调制方式分类根据消息在送到信道之前是否采用调制，通信可分为基带传输和频带传输。基带传输：信号没有经过调制而直接送到信道中去传输的通信方式；频带传输：信号经过调制后再送到信道中传输，接收端有相应解调措施的通信方式。常用的调制方式1.2.3通信的方式1.按消息传送的方向与时间分类按消息传送的方向与时间不同，可分为单工通信、半双工通信及全双工通信。2.按数字信号排序分类按照数字信号排列的顺序，分为串序传输和并序传输。串序传输：数字信号序列按时间顺序一个接一个地在信道中传输的通信方式；并序传输：数字信号序列被分割成两路或两路以上的数字信号序列同时在信道上传输。按数字信号排序划分的通信方式(a)串序传输方式；(b)并序传输方式3.按通信网络形式分类通信的网络形式通常可分为三种：两点间直通方式、分支方式和交换方式。分支方式及交换方式均属网通信的范畴。无疑，它们和两点间直通方式相比，还有其特殊的一面。例如，网通信中有一套具体的线路交换与消息交换的规定、协议等，其中既有信息控制问题，也有网同步问题等，尽管如此，网通信的基础仍是点与点之间的通信。因此，本书只把注意力集中到点与点之间的通信上，而对网通信只限于基础知识介绍。1.3通信系统1.3.2模拟通信系统1.3.3数字通信系统1.数字频带传输通信系统2.数字基带传输通信系统与频带传输系统相对应，我们把没有调制器/解调器的数字通信系统称为数字基带传输通信系统。3.模拟信号数字化传输通信系统在日常生活中，大部分信号(如语音信号)为连续变化的模拟信号，要实现模拟信号在数字系统中的传输，则必须在发送端将模拟信号数字化，即进行A/D转换；在接收端需进行相反的转换，即D/A转换。1.3.4数字通信的主要优点和缺点1.数字通信的主要优点(1)抗干扰、抗噪声性能好。(2)差错可控。(3)易加密。(4)易于与现代技术相结合。2.数字通信的主要缺点数字通信相对于模拟通信来说，主要有以下两个缺点：(1)频带利用率不高。数字通信中，数字信号占用的频带较宽。以电话为例，一路数字电话一般要占据约20～60kHz的带宽，而一路模拟电话仅占用约4kHz的带宽。(2)需要严格的同步系统。数字通信中，要准确地恢复信号，必须要求接收端和发送端保持严格同步。因此，数字通信系统及设备一般都比较复杂，体积较大。1.4信息论基础由概率论可知，事件的不确定程度可用事件出现的概率来描述，事件出现(发生)的可能性愈小，概率愈小；反之，概率愈大。因此，消息中的信息量与消息发生的概率紧密相关，消息出现的概率愈小，消息中包含的信息量就愈大，且概率为零时(不可能发生事件)信息量为无穷大，概率为1时(必然事件)信息量为0。综上所述，可以得出消息中所含信息量与消息出现的概率之间的关系应反映如下规律：(1)消息中所含信息量I是消息出现的概率P(x)的函数，即(3)若干个互相独立事件构成的消息，其所含信息量等于各独立事件信息量的和，即【例】试计算二进制符号等概率和多进制(M进制)等概率时每个符号的信息量。解：二进制等概率时，即P(1)=P(0)=1/2【例】试计算二进制符号不等概率时的信息量(设P(1)=P)。解P(1)=P，故P(0)=1-P，则1.4.2平均信息量平均信息量Ｉ等于各个符号的信息量乘以各自出现的概率之和。二进制时：下面计算多个信息符号的平均信息量。设各符号出现的概率为由于平均信息量同热力学中的熵形式相似，故通常又称它为信息源的熵，平均信息量的单位为bit/符号(比特/符号)。当离散信息源中每个符号等概出现，而且各符号的出现为统计独立时，该信息源的信息量最大。此时最大熵（平均信息量）为例设由5个