1绪论1.1数字通信系统的组成1.1数字通信系统的组成1.2通信信道及数学模型1.2通信信道及数学模型61.2通信信道及数学模型83无线信道无线信道电磁波的频率－受天线尺寸限制地球大气层的结构对流层：地面上0~10km平流层：约10～60km电离层：约60～400km电离层对于传播的影响反射散射大气层对于传播的影响散射吸收传播路径对流层散射通信流星流星余迹散射流星余迹特点－高度80~120km，长度15~40km存留时间：小于1秒至几分钟频率－30~100MHz距离－1000km以上特点－低速存储、高速突发、断续传输1415161.3数字通信系统的主要性能指标信息及其度量如何度量离散消息中所含的信息量?度量信息量的原则【例】“某客机坠毁”这条消息比“今天下雨”这条消息包含有更多的信息。上例表明：消息所表达的事件越不可能发生，信息量就越大。度量信息量的方法事件的不确定程度可以用其出现的概率来描述：消息出现的概率越小，则消息中包含的信息量就越大。信息及其度量如何度量离散消息中所含的信息量?度量信息量的方法设：P(x)－消息发生的概率，I－消息中所含的信息量，则P(x)和I之间应该有如下关系：I是P(x)的函数：I＝I[P(x)]P(x)，I；P(x)，I；P(x)=1时，I＝0；P(x)=0时，I＝；信息及其度量如何度量离散消息中所含的信息量?度量信息量的方法满足上述3条件的关系式如下：－信息量的定义上式中对数的底：若a=2，信息量的单位称为比特(bit)，简记为b若a=e，信息量的单位称为奈特(nat)，若a=10，信息量的单位称为哈特莱(Hartley)。信息及其度量如何度量离散消息中所含的信息量?度量信息量的方法通常广泛使用的单位为比特，这时有(b)【例】一个二进制离散信源，以相等的概率发送数字“0”或“1”，则信源每个输出的信息含量为在工程应用中，习惯把一个二进制码元称作1比特信息及其度量如何度量离散消息中所含的信息量?度量信息量的方法等概率情况每一个波形的信息量为若M是2的整幂次，即M=2k，则有当M=4时，即4进制波形，I=2比特，当M=8时，即8进制波形，I=3比特。信息及其度量度量信息量的方法对于非等概率情况设：一个离散信源是由M个符号组成的集合，其中每个符号xi(i=1,2,3,…,M)按一定的概率P(xi)独立出现，即且有则x1,x2,x3,…,xM所包含的信息量分别为信息及其度量如何度量离散消息中所含的信息量?度量信息量的方法对于非等概率情况则每个符号所含平均信息量为由于H(x)同热力学中的熵形式相似，故称它为信息源的熵信息及其度量连续消息的信息量关于连续消息的信息量可以用概率密度函数来描述。可以证明，连续消息的平均信息量为式中，f(x)－连续消息出现的概率密度。通信系统主要性能指标有效性、可靠性、适应性、标准性、经济性及维护性等通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。通信系统主要性能指标数字通信系统有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。码元传输速率RB：单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud），简记为B。式中T－码元的持续时间（秒）信息传输速率Rb：单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒，简记为b/s，或bps通信系统主要性能指标数字通信系统码元速率和信息速率的关系或对于二进制数字信号：M=2，码元速率和信息速率在数量上相等。对于多进制，如在八进制（M=8）中，若码元速率为1200B，则信息速率为3600b/s。通信系统主要性能指标数字通信系统频带利用率：定义为单位带宽（1赫兹）内的传输速率，即或功率利用率：通信系统主要性能指标数字通信系统可靠性：常用误码率和误信率表示。误码率误信率，又称误比特率在二进制中有误帧率31323334