《通信原理》概論()

通信原理

第1章緒論（1.1-2）主講：江金龍E-mail：jljiang@126.comQQ:1005170194(無心(插柳))，Tel江學(xué)院電子工程學(xué)院2/4/20231概要：一、課程介紹及與后繼課程關(guān)系二、課程重要性、涉及相關(guān)理論、教學(xué)參考書三、課程講授（1.1-1.2）2/4/20232課程介紹及與后繼課程關(guān)系通信原理：主要講授通信傳輸，以數(shù)字（電）傳輸為主。

主要內(nèi)容如下：2/4/20233主要內(nèi)容有：

（1）一些基礎(chǔ)問題（第1-3章緒論、確知信號(hào)、隨機(jī)過程）（2）有哪些傳輸途徑，各自的特性（第4章信道）（3）模擬信號(hào)如何帶通傳輸（第5章模擬調(diào)制） （4）數(shù)字信號(hào)如何直接傳輸（第6章數(shù)字基帶傳輸）（5）數(shù)字信號(hào)如何調(diào)制傳輸（第7章數(shù)字通帶傳輸）

2/4/20234（6）模擬信號(hào)如何數(shù)字化（第9章模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸）（7）數(shù)字信號(hào)在傳輸過程中如何盡可能減少差錯(cuò)（第10章最佳接收、第11章差錯(cuò)控制編碼）（8）接收端如何定時(shí)同步（第13章同步原理，分散講授）

注：第8章等其他章節(jié)在后繼課程講授。2/4/20235

前承課程：信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、通信電子線路

MATLAB及應(yīng)用等。2/4/20236后繼課程：（1）光纖通信（2）程控交換（3）移動(dòng)通信（4）3G通信（5）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信

2/4/20237（1）光纖通信：傳輸媒介是光纖。核心的有線傳輸途徑。容量大，成本低。2/4/20238（2）程控交換：通信網(wǎng)（電話交換，中國電信）

怎樣連接？2/4/20239最笨的方法：優(yōu)點(diǎn)：？？缺點(diǎn)：？？優(yōu)點(diǎn)：簡單、可靠。2/4/202310較聰明的方法：程（序）控（制）交換機(jī)2/4/202311（3）移動(dòng)通信：移動(dòng)通信網(wǎng)（GSM網(wǎng)絡(luò)，2G，中國移動(dòng)、聯(lián)通）

我們的手機(jī)是不是這樣通信呢？（手機(jī)之間直接通信）2/4/2023122/4/202313（4）3G通信：移動(dòng)通信網(wǎng)（CDMA網(wǎng)絡(luò)，3G，“三分天下”）與2G網(wǎng)絡(luò)類似，但帶寬大，主要增加了可視電話（視頻傳輸）和無線上網(wǎng)。2/4/202314計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（世界各地信息中心）

2/4/202315靈活應(yīng)用：網(wǎng)絡(luò)互連：如IP電話，三網(wǎng)合一。行業(yè)應(yīng)用：交通指揮系統(tǒng)、防汛調(diào)度系統(tǒng)等，物聯(lián)網(wǎng)………………只要有信息交換，就需要傳輸，通信行業(yè)，誰主沉浮。2/4/2023161、通信原理是通信專業(yè)重要基礎(chǔ)課

2、通信技術(shù)是關(guān)系到國計(jì)民生的基礎(chǔ)事業(yè)3、通信產(chǎn)業(yè)相當(dāng)龐大固定電話用戶達(dá)到了2.89億戶。手機(jī)用戶9.30億戶，其中3G用戶8719.9萬戶。中國的網(wǎng)民1.43億戶。產(chǎn)值：1008.6億元人民幣。發(fā)布時(shí)間：2011.08.2312:58/art/1537/20110823/2610343_1.html課程重要性2/4/202317

2011年11月22日17:08來源：人民網(wǎng)工信部：固定電話用戶繼續(xù)減少3G用戶過億全國固定電話用戶2.88億戶。全國移動(dòng)電話用戶9.64億戶，其中3G用戶1.11億戶?；ヂ?lián)網(wǎng)用戶達(dá)到1.53億戶。

/GB/16349137.html2/4/202318涉及相關(guān)理論信源編碼噪聲概率論與統(tǒng)計(jì)率失真理論密碼理論信號(hào)處理調(diào)制理論信道編碼隨機(jī)過程偽隨機(jī)序列信號(hào)處理差錯(cuò)控制編碼濾波理論信源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備受信者電磁場(chǎng)與電波、光纖密碼理論信號(hào)與系統(tǒng)、電路分析、電子線路、交換理論、排隊(duì)論、同步、通信網(wǎng)等2/4/202319教學(xué)方法簡介重點(diǎn)在概念和原理介紹少數(shù)學(xué)分析、多演示課堂學(xué)習(xí)和課外自學(xué)結(jié)合2/4/202320

上課要求：（1）課前5分鐘點(diǎn)名，點(diǎn)名之后來者即為遲到。請(qǐng)班長自動(dòng)點(diǎn)名，報(bào)告上課情況。（2）作業(yè)布置后，下一周的當(dāng)天交。若該天沒有課，則順延到最近上課的一天。實(shí)驗(yàn)報(bào)告也一樣。（3）期末沒有復(fù)習(xí)，也不給課件。請(qǐng)平時(shí)做好記錄。2/4/202321上課安排：第1章：2.5次；第3章：3.5次第4章：3次；第5章：6次第6章：4次；第7章：3次第9章：4次；第10章：3次期中考試：1次；機(jī)動(dòng)：2次。實(shí)驗(yàn)安排：

9-16周：每周1次。2/4/202322作業(yè)：第1章：p15：2、4、7、10

第3章：p61：2、3、5

第4章：p84：2、5、7

第5章：p128：2、3、6

2/4/202323第6章：p174：3、6、7

第7章：p235：3、5、17

第9章：p296：7、9、10、11

第10章：p324：4、6、72/4/202324教學(xué)參考書[1]JohnG.Proakis,《DigitalCommunications》,ForthEdition.2001.[2]曹志剛、錢亞生主編，《現(xiàn)代通信原理》，清華大學(xué)出版社，2008[3]樂光新等編，《數(shù)據(jù)通信原理》，人民郵電出版社，1988年；[4]張輝曹麗娜編著，《通信原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)》，西安電子科技大學(xué)出版社，2003年；[5]張輝曹麗娜王勇編著，《通信原理輔導(dǎo)》西安電子科技大學(xué)出版社，2000年。網(wǎng)上資源2/4/2023251.1通信的基本概念1.幾個(gè)基本概念消息：是物質(zhì)或精神狀態(tài)的一種反映，是一種客觀存在。例：聽到即將要下雨的消息，不同的人有不同反映。久旱地區(qū)的人？雨量充沛地區(qū)的人？如何評(píng)價(jià)這種不同呢？2/4/202326信息：是消息中所包含的有效內(nèi)容，具有（）性。久旱地區(qū)的人？雨量充沛地區(qū)的人？例：聽到即將要下雨的消息，不同的人有不同反映。信息量與（）有關(guān)，如何從數(shù)學(xué)上計(jì)算一個(gè)消息的信息量？一件事件發(fā)生的概率越小，信息量就越大。注：通信原理這門課只從整體上評(píng)價(jià)一個(gè)信息，不考慮個(gè)人感受。2/4/202327信號(hào)：信息的具體表現(xiàn)形式，可以是聲、光、電、磁，文本等形式。消息“要下雨了”，可能有哪些傳播形式？

通信：利用信號(hào)有效地傳輸信息，是信息的時(shí)空轉(zhuǎn)移。通信系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)信息傳遞的完整設(shè)備及相關(guān)軟件。附系統(tǒng)定義：為實(shí)現(xiàn)規(guī)定功能以達(dá)到某一目標(biāo)而構(gòu)成的相互關(guān)聯(lián)的一個(gè)集合體或裝置

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電通信系統(tǒng)靠（）信號(hào)傳遞信息。

光纖通信系統(tǒng)靠（）信號(hào)傳遞信息。

移動(dòng)通信用戶端靠（）信號(hào)傳遞信息。2/4/2023292.常用通信形式：簡單方式：手勢(shì)、語言、擊鼓傳令、烽火臺(tái)現(xiàn)代方式：電報(bào)、電話、廣播、電視、遙測(cè)、遙控、因特網(wǎng)

衛(wèi)星通信、深空通信、水聲通信等。2/4/2023301.2通信系統(tǒng)的組成1.2.1通信系統(tǒng)的一般模型2/4/202331信源：把各種消息轉(zhuǎn)化成電信號(hào)稱為基帶信號(hào)（頻率較低）發(fā)送設(shè)備：將信源產(chǎn)生的基帶信號(hào)轉(zhuǎn)化成適合信道傳輸?shù)男盘?hào)信道：傳輸信號(hào)的物理媒質(zhì)噪聲源：信道中所固有的接收設(shè)備：完成發(fā)送設(shè)備的反變換受信者：將復(fù)原的原始信號(hào)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的消息2/4/202332信源發(fā)出的消息有兩類連續(xù)消息：消息的狀態(tài)連續(xù)變化或不可數(shù)的離散消息：消息的狀態(tài)是可數(shù)的或離散的消息寄托在電信號(hào)的某一參數(shù)上模擬信號(hào)：參量的取值是連續(xù)的或不可數(shù)的；數(shù)字信號(hào)：參量只能取有限的值注：參量指信號(hào)幅度、頻率、相位等，與時(shí)間的連續(xù)性沒有關(guān)系。2/4/202333（a）模擬信號(hào)（b）抽樣信號(hào)2/4/202334數(shù)字信號(hào)波形2/4/202335信道中傳輸?shù)男盘?hào)也有兩種：

（1）模擬信號(hào)（2）數(shù)字信號(hào)

通信系統(tǒng)的分類有多種方法。常用的分類按信道中傳輸?shù)男盘?hào)是模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)分為兩大類：（1）模擬通信系統(tǒng)（2）數(shù)字通信系統(tǒng)2/4/202336（1）模擬通信系統(tǒng)

模擬基帶通信系統(tǒng)模型2/4/202337無線電等信道不能傳輸基帶信號(hào)，需經(jīng)調(diào)制處理后發(fā)送。模擬帶通通信系統(tǒng)模型2/4/202338模擬通信的主要特點(diǎn)：1）抗干擾能力差；2）不易于保密通信；3）設(shè)備不易于大規(guī)模集成；4）不適應(yīng)飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)通信的要求；5）簡單、易于實(shí)現(xiàn)。2/4/202339（2）數(shù)字通信系統(tǒng)同步問題2/4/202340信源編碼：

i）完成A/D轉(zhuǎn)換；

ii）在保證信息量不變的前提下，通過某種壓縮技術(shù)，減少碼元數(shù)目，降低碼元速率。信源編碼：提高通信的（）性。信源譯碼是信源編碼的逆過程，必須可逆。2/4/202341信道編碼：也稱為差錯(cuò)控制編碼。通過附加一些比特，來增強(qiáng)數(shù)字信號(hào)的抗干擾能力。信道編碼是以犧牲（）為代價(jià)，來換來通信的（）性。信道譯碼是信道編碼的逆過程，不是絕對(duì)可逆。2/4/202342數(shù)字通信涉及的技術(shù)問題很多，