前言前言前言前言前言第1章绪论主要内容3、通信（communication）我们研究的通信是指从一个地方通过电信号或光信号的形式向另一地方进行消息的有效传递与交换（严格地讲是电信）通信传递的是电或光信号，信号是我们传递信息的物质载体现代通信的业务主要有：电报、电话、传真、广播、电视、因特网等4、通信系统（communicationsystem）通信系统是实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和。举例：移动电话通信的发展简史：按照人类交流方式与技术的不同，可以把通信历史划分以下几个阶段：第一阶段语言第二阶段文字、邮政第三阶段印刷术、出版物第四阶段电报、电话、广播第五阶段通信与计算机的结合、网络1.2.1通信系统的一般模型基于点与点之间的通信系统的模型可用图1-1来描述。电话机、电视摄像机属于模拟信源，输出的是模拟信号；电传机、计算机终端属于数字信源，输出离散的数字信号。媒质的固有特性及引入的干扰与噪声直接关系到通信的质量。不同的传输媒质对信号的影响不同，处理时需建立不同的数学模型，以反映传输媒质对信号的影响。1.2.2模拟通信模型和数字通信模型图1-3数字信号波形(a)二进制波形；(b)2PSK波形按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。1.模拟通信系统模型信道中传输的是模拟信号的通信系统基带信号具有频率很低的频谱分量，一般不宜直接传输，这就需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号，并可在接收端进行反变换。完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。经过调制以后的信号称为已调信号。已调信号有三个基本特征：(1)携带有信息;(2)适合在信道中传输;(3)信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频，因而已调信号又称频带信号。2．数字通信系统模型信道中传输的是数字信号的通信系统1)信源编码与译码信源编码的作用：(1)是设法减少码元数目和降低码元速率，即通常所说的数据压缩。码元速率将直接影响传输所占的带宽，而传输带宽又直接反映了通信的有效性；(2)当信息源给出的是模拟语音信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。第6章中将讨论模拟信号数字化传输的两种方式：脉冲编码调制(PCM)和增量调制(ΔM)。信源译码是信源编码的逆过程。3）加密与解密为了保证所传信息的安全，人为将被传输的数字序列扰乱，即加上密码，这种处理过程叫加密。在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密，恢复原来信息，叫解密。4）数字调制与解调数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的频带信号。基本的数字调制方式有振幅键控ASK、频移键控FSK、绝对相移键控PSK、相对（差分）相移键控DPSK。对这些信号可以采用相干解调或非相干解调还原为数字基带信号。5）同步与数字复接同步是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的不可缺少的前提条件。同步是使收、发两端的信号在时间上保持步调一致。模拟信号经过数字编码后可以在数字通信系统中传输，数字电话系统就是以数字方式传输模拟语音信号的例子数字信号也可以在模拟通信系统中传输，如计算机数据可以通过模拟电话线路传输，但这时必须使用调制解调器（Modem）将数字基带信号进行正弦调制，以适应模拟信道的传输特性。可见，模拟通信与数字通信的区别仅在于信道中传输的信号种类。1.抗干扰能力强，噪声不累加（通过中继）。2.差错可控。可以采用信道编码技术使误码率降低，提高传输的可靠性。3.易于与各种数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网。4.易于集成化，从而使通信设备微型化。5.易于加密处理，且保密强度高。缺点：占据的系统频带宽；同步要求高以电话为例，一路模拟电话通常只占据4kHz带宽，但一路接近同样话音质量的数字电话可能要占据20～60kHz的带宽，因此数字通信的频带利用率不高。1．按通信业务分类话务通信：电话业务非话务通信：分组数据业务、计算机通信、数据库检索、电子信箱、电子数据交换、传真存储转发、可视图文及会议电视、图像通信等2．按调制方式分类基带传输：将未经调制的信号直接传送，如音频市内电话频带（调制）传输：对各种信号调制后传输的总称表1-1常见的调制方式调制方式3．按信号特征分类模拟信号：模拟通信系统数字信号：数字通信系统4．按传输媒质分类有线通信系统：用导线（如架空明线、同轴电缆、光导纤维、波导等）作为传输媒质，如市内电话、有线电视、海底电缆通信等。无线通信系统：依靠电磁波在空间传播传递，如短波电离层传播、微波视距传播、卫星中继等。5．按工作波段分类长波通信、中波通信、