大學(xué)通信工程原理經(jīng)典第一章序論課件

緒論1.1什么是通信

1.2通信系統(tǒng)的組成

1.3通信系統(tǒng)的分類(lèi)及通信方式

1.4

信息及其度量

1.5通信系統(tǒng)的主要指標(biāo)

1.1什么是通信1、通信:完成信息的轉(zhuǎn)換和傳輸。2、通信系統(tǒng)：以電(光)信號(hào)作為信息轉(zhuǎn)換和傳輸系統(tǒng)。3、通信例子：電報(bào)、電話、可視電話、廣播、電視、雷達(dá)、遙測(cè)遙控系統(tǒng)等。.2通信系統(tǒng)的組成

通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)可以用下圖模型加以抽象概括。

信號(hào)源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備受信者噪聲源

發(fā)送端接收端模擬通信系統(tǒng)模型

信號(hào)源調(diào)制器解調(diào)器受信者噪聲源信道基帶信號(hào)頻帶信號(hào)數(shù)字通信系統(tǒng)模型

頻帶信號(hào)基帶信號(hào)編碼器

噪聲源加密器信息源調(diào)制器信道受信者解密器譯碼器

解調(diào)器數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)抗干擾性能便于加密靈活性與通用性（便于現(xiàn)代終端接口）便于大規(guī)模集成便于采用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理3、按信號(hào)特征分類(lèi)最常用分為模擬與數(shù)字通信系統(tǒng)兩大類(lèi)4、按傳輸媒介分類(lèi)最常用分為有線（包括光纖）與無(wú)線5、按信號(hào)復(fù)用方式分類(lèi)頻分復(fù)用：使不同的信號(hào)占據(jù)不同的頻率范圍時(shí)分復(fù)用：不同的信號(hào)占據(jù)不同的時(shí)間區(qū)間碼分復(fù)用：用一組包含正交碼字的碼組攜帶多路信息6、按通信方式分類(lèi)單工、半雙工與雙工1.3信息及其度量

1.4.1信息的描述傳輸信息的多少用信息量衡量信息：消息中有意義的內(nèi)容，消息理解為信源對(duì)由若干個(gè)相互獨(dú)立事件構(gòu)成消息，有：

I[p(x1)p(x2)…]=I[p(x1)]+I[p(x2)]+…（2）取a=2

I：bit比特取a=e

I：net奈特取a=10

I：哈特萊由信息論知：消息出現(xiàn)的概率愈小，所包含的信息量愈大（1）定義：信息量為I、消息出現(xiàn)的概率為p(x)

則I

=[p(x)]I

是p(x)函數(shù))(log)(logxpxp1Iaa-==∵I與P(x)間的關(guān)系必滿足（1）、（2）∴1.4.2信息的度量

1、等概率1）設(shè)有二進(jìn)制，等概率出現(xiàn)的離散消息0、

1

消息p(x1)=p(x2)=1/2

定義：傳送兩個(gè)等概的二進(jìn)制波形之一的信息量為1bit2）

對(duì)M進(jìn)制，等概率出現(xiàn)的離散消息0，1，2,┅,M-1

消息p(x1)=p(x2)=┅=1/M從波形上看，M進(jìn)制有M種波性，每一種波形等概率出現(xiàn)所以M是波形數(shù)，p(xi)=P是每一波形出現(xiàn)的概率解：方法一因消息共57個(gè)符號(hào)，一個(gè)符號(hào)含有算術(shù)平均信息量為方法二總總1.4主要性能指標(biāo)

主要性能指標(biāo)：有效性、可靠性模擬系統(tǒng)的有效性可用有效傳輸頻帶寬度來(lái)度量模擬系統(tǒng)模擬系統(tǒng)的可靠性用接收端最終輸出信噪比來(lái)度量有效性：速度可靠性：質(zhì)量數(shù)字系統(tǒng)性能指標(biāo)：傳輸速率(有效性)和差錯(cuò)率(可靠性)數(shù)字信號(hào)的描述：二進(jìn)制：0、1兩個(gè)狀態(tài)

N進(jìn)制：0、1、2…N-1N個(gè)狀態(tài)1、傳輸速率碼元傳輸速率：每秒鐘傳送碼元的數(shù)目。信息傳播速率：每秒鐘傳送的信息量不同進(jìn)制的碼元速率轉(zhuǎn)換關(guān)系已知N進(jìn)制信號(hào)（），碼元速率為，單位：波特若將其轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制信號(hào)，碼元速率為，則碼元速率與信息速率的關(guān)系例題,作業(yè)1-4一個(gè)由字母A，B，C，D組成的字，對(duì)于傳輸?shù)拿總€(gè)字母用2進(jìn)制脈沖編碼，00，01，10，11分別代表A，B，C，D。每個(gè)脈沖寬度為5ms。1)各字母等可能出現(xiàn)，求平均信息傳輸速率。2）沒(méi)