通信原理-詳解

通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述現(xiàn)代通信原理與技術(shù)Principles

and

Techniques

of

ModernCommunications電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/21/20190深圳大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院陳紅藝通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述授課教師電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/21/20190陳紅藝，副教授，博士。2002年本科畢業(yè)于清華大學(xué)現(xiàn)代應(yīng)用物理專業(yè)，同年保送至清華大學(xué)物理系光學(xué)專業(yè)直接攻博，2008年6月獲得物理學(xué)博士學(xué)位。主要從事左手材料，光子學(xué)物理，超快光學(xué)等方面的研究，發(fā)表論文10余篇。主持國家青年基金項(xiàng)目等。辦公室：南區(qū)1001Email：chenhy@通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

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述課程簡(jiǎn)介電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/21/20190教材及參考書張輝等，《現(xiàn)代通信原理與技術(shù)》，西安電子科技大學(xué)出版社樊昌信等，《通信原理》，國防工業(yè)出版社學(xué)習(xí)基礎(chǔ)熟悉《信號(hào)與系統(tǒng)》中傅立葉變換及性質(zhì)熟悉《隨機(jī)過程》中的基本概念學(xué)習(xí)方法基本方法、基本概念，重要知識(shí)點(diǎn)，難點(diǎn)自備一本習(xí)題參考書（例：林霏等，通信原理輔導(dǎo)及習(xí)題精解，延邊大學(xué)出版社）通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述課程內(nèi)容電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/21/20190緒論：理解通信系統(tǒng)的組成模型、通信系統(tǒng)的分類及通信方式。掌握信息及其度量、通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)。（教材第一章；2學(xué)時(shí)）隨機(jī)信號(hào)分析：了解高斯白噪聲、窄帶隨機(jī)過程。理解隨機(jī)過程的一般表述，隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng)。掌握平穩(wěn)隨機(jī)過程、平穩(wěn)隨機(jī)過程的相關(guān)函數(shù)與功率譜密度。（第二章；10學(xué)時(shí)）信道：了解信道的定義和模型、隨參信道和恒參信道的概念。理解加性噪聲。掌握信道容量的概念以及連續(xù)信道容量與信噪功率比、信道帶寬的相互關(guān)系。（第三章；2學(xué)時(shí)）模擬傳輸系統(tǒng)（幅度調(diào)制）：理解幅度調(diào)制(線性調(diào)制)的概念。掌握各種線性調(diào)制（AM、DSB、SSB等）的產(chǎn)生與解調(diào)方法，以及各種線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能。（第四章；11學(xué)時(shí)）通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述課程內(nèi)容電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190模擬傳輸系統(tǒng)（角度調(diào)制）：了解各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域。理解角度調(diào)制(非線性調(diào)制)、寬帶調(diào)頻與窄帶調(diào)頻的概念。掌握調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)原理，以及調(diào)頻系統(tǒng)的

抗噪聲性能。（第四章；11學(xué)時(shí)）數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)：了解數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的組成、基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型以及馬建串?dāng)_的概念。掌握基本數(shù)字基帶信號(hào)波形及頻譜特性，無碼間串?dāng)_的基帶傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn)及眼圖的相關(guān)分析。（第五章；14學(xué)時(shí)）脈沖調(diào)制系統(tǒng)：了解脈沖編碼調(diào)制(PCM)的基本原理。掌握抽樣定理，模擬信號(hào)的量化。（第七章，4學(xué)時(shí)）總共54學(xué)時(shí)；因放假等因素會(huì)適當(dāng)調(diào)整。教材其余部分供自學(xué)通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

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述考試與成績?cè)u(píng)定方式電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190學(xué)期總成績包括平時(shí)成績和期末考試成績兩部分組成。平時(shí)成績包括平時(shí)記錄的出勤情況、課堂提問、以及課后作業(yè)等占30％，期末成績占70％。鼓勵(lì)課題交流和提問，活躍氣氛有問題和困難盡早反饋，共同解決通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)概述電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190概述通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)分類系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

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述什么是通信電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通：交流；信：信息；通信：信息的傳輸與交換消息是表示信息的媒體，象語言、文字、圖象、符號(hào)、聲音等。同一條信息可以用不同的消息表示。信息是包含在消息中的不

確定性，即有效(有用)的東西。消息的本質(zhì)和價(jià)值取決于它所包含的信息量，即對(duì)接收者的不確定性.信息=編碼+不確定性消息從發(fā)信者到收信者的有效傳遞非電信號(hào)電(光)信號(hào)——主流電信號(hào)傳輸?shù)哪康难杆?、?zhǔn)確、可靠現(xiàn)代通信的定義利用電子等技術(shù)手段，借助電(光)信號(hào)實(shí)現(xiàn)消息的有效傳遞和交換。現(xiàn)代通信已經(jīng)成為一種產(chǎn)業(yè)。通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)分類系統(tǒng)工作方式

信息及其度量主要性能指標(biāo)第一章

緒論概

述信息電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190No

news

is

good

news.小故事通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)分類系統(tǒng)工作方式

信息及其度量主要性能指標(biāo)第一章

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述信息小故事電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述我們所知道的通信電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190古代：烽火狼煙、擊鼓鳴金、搖旗吶喊、飛鴿傳信這些通信方法和手段只能極其有限地解決一定距離的通信問題。現(xiàn)代：電話、電視、廣播、郵政、因特網(wǎng)、其他方式目前的這些現(xiàn)代的通信方法和手段已為我們大家所熟知，并成為我們社會(huì)生活中一個(gè)不可或缺的組成部分。隨著

科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的發(fā)展，對(duì)通信的要求也越來越高通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

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述通信的發(fā)展簡(jiǎn)史電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190按照人類交流方式與技術(shù)的不同，可以把通信歷史劃分以下幾個(gè)階段：第一階段第二階段第三階段第四階段第五階段語言文字、郵政印刷術(shù)、出版物電報(bào)、電話、廣播通信與計(jì)算機(jī)的結(jié)合、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

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述通信的發(fā)展簡(jiǎn)史,1844年5月24日，莫爾斯從華盛頓到巴爾的摩拍發(fā)人類歷史上的第一份電報(bào)。在座無虛席的國會(huì)大廈里,莫爾斯用激動(dòng)得有些顫抖的雙手操縱著他傾十余年心血研制成功的電報(bào)機(jī),發(fā)出了:“上帝創(chuàng)造了何等奇跡!”一語。莫爾斯發(fā)出第一封電報(bào)設(shè)備的復(fù)制品最早的有線電報(bào)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

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述通信的發(fā)展簡(jiǎn)史最早的有線電話1875年6月2日，美國人亞力山大.格雷厄姆.貝爾(Bell,Alekander

Graham)發(fā)明了電話。至今美國波士頓法院路109號(hào)的門口，仍釘著塊鐫有：1875年6月2日電話誕生在這里的銅牌。1876年2月14日，貝爾申請(qǐng)了那個(gè)著名的他和沃森一直研究著的裝置——電話的專利。同一天另一個(gè)發(fā)明家格雷（1835-1901）也向美國專利局遞交了相似設(shè)備的專利申請(qǐng)書，只因比貝爾晚了幾個(gè)小時(shí)而痛失電話發(fā)明權(quán)。貝爾獲得電話的專利證書電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

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述通信的發(fā)展簡(jiǎn)史1887年3月21日，德國物理學(xué)家赫茲（Hertz）在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，電火花的能量能夠越過空間傳到遠(yuǎn)處。這是人類歷史上第一次證實(shí)了電磁波的存在。但赫茲斷然否認(rèn)選用電磁波進(jìn)行通信的可能性。他認(rèn)為如要利用電磁波進(jìn)行通信的話，需要有一面面積與歐洲大陸相當(dāng)?shù)木扌头瓷溏R。電磁波的發(fā)現(xiàn)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

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述通信的發(fā)展簡(jiǎn)史最早的無線通信1895年5月7日，36歲的波波夫在彼德堡的俄國物理化學(xué)會(huì)的物理分會(huì)上，宣讀了關(guān)于“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文，并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無線電接收機(jī)。當(dāng)他的助手在大廳的另一端接通火花式電波發(fā)生器時(shí)，波波夫的無線電接收機(jī)便響起鈴來；斷開電波發(fā)生器，鈴聲立即中止。幾十年后，為了紀(jì)念波波夫在這一天的劃時(shí)代創(chuàng)舉，當(dāng)時(shí)

的蘇聯(lián)政府便把5月7日定為“無線電發(fā)明日”。波波夫?qū)嶒?yàn)用的無線電接收機(jī)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量

主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述通信的發(fā)展簡(jiǎn)史1897年5月18日,馬可尼進(jìn)行橫跨布里斯托爾（Bristol）海峽的無線電通信取得成功，通信距離為14公里。人類首次遠(yuǎn)距離無線電通信電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述影響通信發(fā)展的重要發(fā)明或理論1906年,Lee

Deforest發(fā)明了真空三極管放大器。1925年，英國發(fā)明家貝爾德在前人研究的基礎(chǔ)上終于制成了世界上第一臺(tái)有實(shí)用價(jià)值的電視機(jī)。1941年，John

V.Atanasoff在衣阿華州立大學(xué)發(fā)明數(shù)字計(jì)算機(jī)。1947年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的Steve

O.Rice給出了噪聲的統(tǒng)計(jì)1948年，貝爾實(shí)驗(yàn)室向公眾展示了用以取代真空管的晶體管。1948年，Claude

E.Shannon發(fā)表了信息論。1957年10月4日，原蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，地球上第一次收到了來自人造衛(wèi)星的電波。它不僅標(biāo)志著航天時(shí)代的開始，也意味著一個(gè)利用衛(wèi)星進(jìn)行通信的時(shí)代即將到來。電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述影響通信發(fā)展的重要發(fā)明或理論1958年，發(fā)明了集成電路。1964年，電子電話交換機(jī)投入使用。1972年，摩托羅拉公司為FCC演示蜂窩電話系統(tǒng)。1976年，出現(xiàn)個(gè)人計(jì)算機(jī)。1979年，64KB隨機(jī)存儲(chǔ)器的出現(xiàn)宣告超大規(guī)模集成（VLSI）電路時(shí)代的到來。1980年，貝爾公司推出FT3光纖通信系統(tǒng)。1985年，傳真機(jī)（FAX）廣泛使用。1989年，衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)（GPS）完成部署。1995年，互聯(lián)網(wǎng)（Internet）及WWW瀏覽廣泛流行。2000年至今，進(jìn)入基于微處理器的數(shù)字信號(hào)處理、高速個(gè)人計(jì)算機(jī)、擴(kuò)頻通信系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)、數(shù)字電視、數(shù)字廣播以及個(gè)人通信系統(tǒng)時(shí)代。當(dāng)前：高速無線網(wǎng)絡(luò)；物聯(lián)網(wǎng)；量子通信電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類系統(tǒng)工作方式第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)一般模型通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)信息傳遞所需的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總和。信源發(fā)送設(shè)備信道信宿接收設(shè)備發(fā)送端接收端噪聲源通信系統(tǒng)的發(fā)展可以歸結(jié)為五部分中的某一或某些部分的發(fā)展電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)一般模型電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190信源是消息的產(chǎn)生地，其作用是把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)，稱之為消息信號(hào)或基帶信號(hào)。電話機(jī)、電視攝像機(jī)和電傳機(jī)、計(jì)算機(jī)等各種數(shù)字終端設(shè)備就是信源。發(fā)送設(shè)備將信源和信道匹配起來，即將信源產(chǎn)生的消息信號(hào)變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)。變換方式是多種多樣的，在需要頻譜搬移的場(chǎng)合，調(diào)制是最常見的變換方式。通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)一般模型電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190信道是指?jìng)鬏斝盘?hào)的物理媒質(zhì)。在無線信道中，信道可以是大氣（自由空間）在有線信道中，信道可以是明線、電纜或光纖。有線和無線信道均有多種物理媒質(zhì)。媒質(zhì)的固有特性及引入的干擾與噪聲直接關(guān)系到通信的質(zhì)量。根據(jù)研究對(duì)象的不同，需要對(duì)實(shí)際的物理媒質(zhì)建立不同的數(shù)學(xué)模型，以反映傳輸媒質(zhì)對(duì)信號(hào)的影響。通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)一般模型電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190噪聲源是通信系統(tǒng)中各種設(shè)備以及信道中所固有的不是人為加入的設(shè)備，并且是人們所不希望的。噪聲的來源是多樣的，它可分為內(nèi)部噪聲和外部噪聲，而且外部噪聲往往是從信道引入的，為了分析方便，把噪聲源視為各處噪聲的集中表現(xiàn)而抽象加入到信道。接收設(shè)備完成發(fā)送設(shè)備的反變換，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼、解碼等。它的任務(wù)是從帶有干擾的接收信號(hào)中正確恢復(fù)出相應(yīng)的原始基帶信號(hào)來，對(duì)于多路復(fù)用信號(hào)，還包括解除多路復(fù)用，實(shí)現(xiàn)正確分路。通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)分類系統(tǒng)工作方式信息及其度量

主要性能指標(biāo)第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)一般模型電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190信宿□是傳輸信息的歸宿點(diǎn)，其作用是將復(fù)原的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)一般模型消息

消息的狀態(tài)連續(xù)消息是指消息的狀態(tài)連續(xù)變化或是不可數(shù)的，如語音、活動(dòng)圖片等離散消息指消息的狀態(tài)是可數(shù)的或離散的，如符號(hào)、數(shù)據(jù)等。消息的傳遞是通過它的物質(zhì)載體——電信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的，即把消息寄托在電信號(hào)的某一參量上（如連續(xù)波的幅度、頻率或相位；脈沖波的幅度、寬度或位置）。hello電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)一般模型信號(hào)

信號(hào)參量的取值方式模擬信號(hào)：信號(hào)參量的取值是連續(xù)的或取無窮多個(gè)值，且直接與消息相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。如電話機(jī)送出的語音信號(hào)、電視攝像機(jī)輸出的圖像信號(hào)等。時(shí)域離散信號(hào)：信號(hào)參量的取值是連續(xù)的或取無窮多個(gè)值，但時(shí)間上是離散的。數(shù)字信號(hào)：凡信號(hào)參量只能取有限個(gè)值，并且常常不直接與消息相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。如電報(bào)信號(hào)、計(jì)算機(jī)輸入/輸出信號(hào)等。電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)一般模型tf(t)tf(t)0tf(t)0時(shí)間離散、參量連續(xù)0時(shí)間連續(xù)、參量連續(xù)時(shí)間離散、參量離散抽樣量化電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)一般模型信道中傳輸?shù)氖悄M信號(hào)還是數(shù)字信信號(hào)號(hào)模擬通信系統(tǒng)：利用模擬信號(hào)來傳遞信息的通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)：利用數(shù)字信號(hào)來傳遞信息的通信系統(tǒng)。信源調(diào)制信道信宿解調(diào)發(fā)送端接收端噪聲源模擬通信系統(tǒng)模擬廣播通信系統(tǒng)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述數(shù)字通信系統(tǒng)模型數(shù)字通信系統(tǒng)主要有信源編碼/譯碼、信道編碼/譯碼、數(shù)字調(diào)制/解調(diào)、以及加/解密等信源信源編碼信道編碼加密調(diào)制信宿信源譯碼信道譯碼解密解調(diào)信道噪聲數(shù)字通信系統(tǒng)GSM通信系統(tǒng)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)線連接通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述模擬VS數(shù)字通信系統(tǒng)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190模擬信號(hào)經(jīng)過數(shù)字編碼后可以在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸，數(shù)字電話系統(tǒng)就是以數(shù)字方式傳輸模擬語音信號(hào)的例子。數(shù)字信號(hào)也可以在模擬通信系統(tǒng)中傳輸，如計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)可以通過模擬電話線路傳輸，但這時(shí)必須使用調(diào)制解調(diào)器（Modem）將數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行正弦調(diào)制，以適應(yīng)模擬信道的傳輸特性。可見，模擬通信與數(shù)字通信的區(qū)別僅在于信道中

傳輸?shù)男盘?hào)種類。通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述模擬VS數(shù)字通信系統(tǒng)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190數(shù)字通信的主要特點(diǎn)抗干擾能力強(qiáng)。差錯(cuò)可控。易于與各種數(shù)字終端接口，用現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理、加工、變換、存儲(chǔ)，從而形成智能網(wǎng)。易于集成化，從而使通信設(shè)備微型化。易于加密處理，且保密強(qiáng)度高。數(shù)字通信的許多優(yōu)點(diǎn)都是用比模擬通信占據(jù)更寬的系統(tǒng)頻帶為代價(jià)而換取的。數(shù)字通信對(duì)同步要求高，因而系統(tǒng)設(shè)備比較復(fù)雜。通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)分類電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190按照消息的物理特征劃分電報(bào)通信系統(tǒng)電話通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)按照媒質(zhì)上傳輸信號(hào)的頻率范圍劃分基帶通信系統(tǒng)調(diào)制通信系統(tǒng)按照信道傳輸信號(hào)類型劃分模擬通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)按照媒質(zhì)的類型劃分有線通信系統(tǒng)無線通信系統(tǒng)按照工作波段劃分長波、中波、短波等按照信號(hào)復(fù)用方式劃分頻分復(fù)用（FDMA）時(shí)分復(fù)用（TDMA）碼分復(fù)用（CDMA）通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)分類系統(tǒng)工作方式

信息及其度量主要性能指標(biāo)第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)分類電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190調(diào)制方式用途連續(xù)波調(diào)制線性調(diào)制常規(guī)雙邊帶調(diào)制廣播抑制載波雙邊帶調(diào)幅立體聲廣播單邊帶調(diào)幅SSB載波通信、無線電臺(tái)、數(shù)傳殘留邊帶調(diào)幅VSB電視廣播、數(shù)傳、傳真非線性調(diào)制頻率調(diào)制FM微波中繼、衛(wèi)星通信、廣播相位調(diào)制PM中間調(diào)制方式數(shù)字調(diào)制幅度鍵控ASK數(shù)據(jù)傳輸相位鍵控?cái)?shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)分類系統(tǒng)工作方式

信息及其度量主要性能指標(biāo)第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)分類電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190調(diào)制方式用途脈沖數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制相位鍵控PSK、DPSK、QPSK等數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字微波、空間通信其他高效數(shù)字調(diào)制QAM、MSK等數(shù)字微波、空間通信脈沖模擬調(diào)制脈幅調(diào)制PAM中間調(diào)制方式、遙測(cè)脈寬調(diào)制PDM(PWM)中間調(diào)制方式脈位調(diào)制PPM遙測(cè)、光纖傳輸脈沖數(shù)字調(diào)制脈碼調(diào)制PCM市話、衛(wèi)星、空間通信增量調(diào)制DM軍用、民用電話差分脈碼調(diào)制DPCM電視電話、圖像編碼其他語言編碼方式

ADPCM、APC、LPC中低速數(shù)字電話通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)分類系統(tǒng)工作方式信息及其度量

主要性能指標(biāo)第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)分類電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190頻率范圍波長符號(hào)傳輸媒質(zhì)用途3

Hz~30

kHz104~108

m甚低頻

VLF有線線對(duì)長波無線電音頻、電話、數(shù)據(jù)終端長距離導(dǎo)航、時(shí)標(biāo)30~300

kHz103~104

m低頻

LF有線線對(duì)長波無線電導(dǎo)航、信標(biāo)、電力線通信300

kHz~3MHz102~103

m中頻

MF同軸電纜短波無線電調(diào)幅廣播、移動(dòng)陸地通信、業(yè)余無線電3~30

MHz10~102

m高頻

HF同軸電纜短波無線電移動(dòng)無線電話、短波廣播定點(diǎn)軍用通信、業(yè)余無線電30~300

MHz1~10

m甚高頻

VHF同軸電纜米波無線電電視、調(diào)頻廣播、空

中管制、車輛、通信、導(dǎo)航通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)分類系統(tǒng)工作方式信息及其度量

主要性能指標(biāo)第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)分類電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190頻率范圍波長符號(hào)傳輸媒質(zhì)用途300

MHz~3GHz10~100

cm特高頻UHF波導(dǎo)分米波無線電微波接力、衛(wèi)星和空間通信、雷達(dá)3~30

GHz1~10

cm超高頻SHF波導(dǎo)厘米波無線電微波接力、衛(wèi)星和空間通信、雷達(dá)30~300

GHz1~10

mm極高頻

EHF波導(dǎo)毫米波無線電雷達(dá)、微波接力、射電天文學(xué)107~108

GHz3×10-5~3×10-4cm紫外可見光紅外光纖激光空間傳播光通信通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述通信方式電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190按消息傳遞的方向與時(shí)間關(guān)系分：對(duì)于點(diǎn)與點(diǎn)之間的通信，按消息傳遞的方向與時(shí)間關(guān)系，通信方式可分為單工、半雙工及全雙工通信三種。單工通信，是指消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞剑虼酥徽加靡粋€(gè)信道。半雙工通信，是指通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時(shí)進(jìn)行收和發(fā)的工作方式。全雙工通信，是指通信雙方可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式。一般情況全雙工通信的信道必須是雙向信道。按數(shù)字信號(hào)碼元排列方法劃分并行通信并行通信串行通信點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信與通信網(wǎng)系統(tǒng)工作方式信息及其度量

主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述通信方式發(fā)送信道接收單工：廣播發(fā)送信道接收雙工：手機(jī)發(fā)送信道接收半雙工：對(duì)講機(jī)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)分類系統(tǒng)工作方式第一章

緒論概

述通信系統(tǒng)舉例－計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集線器電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

40現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述信息及其度量（重點(diǎn)）信號(hào)是消息的載體，而信息是其內(nèi)涵。任何信源產(chǎn)生的輸出都是隨機(jī)的，也就是說，信源輸出是

用統(tǒng)計(jì)方法來定性的。對(duì)接收者來說，只有消息中不確定的內(nèi)容才構(gòu)成信息；否則，信源輸出已確切知曉，就沒有必要再傳輸它了。因此，信息含量就是對(duì)消息中這種不確定性的度量。電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述信息及其度量從常識(shí)的角度來感覺三條消息：①太陽從東方升起；②太陽比往日大兩倍；③太陽將從西方升起。第一條幾乎沒有帶來任何信息第二條帶來了大量信息第三條帶來的信息多于第二條第一事件是一個(gè)必然事件，人們不足為奇；第三事件幾乎不可能發(fā)生，它使人感到驚奇和意外，也就是說，它帶來更多的信息信息含量是與驚奇這一因素相關(guān)聯(lián)的，這是不確定性或不可預(yù)測(cè)性的結(jié)果。越是不可預(yù)測(cè)的事件，越會(huì)使人感到驚奇，帶來的信息越多。電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述信息及其度量根據(jù)概率論知識(shí)，事件的不確定性可用事件出現(xiàn)的概率來描述。電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190可能性越小，概率越?。环粗?，概率越大。因此，消息中包含的信息量與消息發(fā)生的概率密切相關(guān)。消息出現(xiàn)的概率越小，消息中包含的信息量就越大。通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述信息及其度量電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190假設(shè)P(x)是一個(gè)消息發(fā)生的概率，I是從該消息獲悉的信息根據(jù)上面的認(rèn)知，顯然I與P(x)之間的關(guān)系反映為如下規(guī)律：

信息量是概率的函數(shù)，即

I=f［P(x)］P(x)越小，I越大；反之，I越小，且P(x)→1時(shí)，I→0P(x)→0時(shí)，I→∞若干個(gè)互相獨(dú)立事件構(gòu)成的消息，所含信息量等于各獨(dú)立事件信息量之和，也就是說，信息具有相加性，

即I［P(x1

)P(x2

)…］=I［P(x1

)］+I［P(x2

)］+…通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述信息及其度量信息量I與消息出現(xiàn)的概率P(x)之間的關(guān)系應(yīng)為信息量的單位與對(duì)數(shù)底數(shù)a有關(guān)。a=2時(shí)，信息量的單位為比特(bit)；a=e時(shí)，信息量的單位為奈特(nit)；a=10時(shí)，信息量的單位為十進(jìn)制單位，叫哈特萊。目前廣泛使用的單位為比特?！纠吭O(shè)二進(jìn)制離散信源，以相等的概率發(fā)送數(shù)字0或1，則信源每個(gè)輸出的信息含量為I(0)=I(1)=log22=1

(bit)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述傳送等概率的二進(jìn)制波形之一(P=1/2）的信息量為1比特。傳送等概率的四進(jìn)制波形之一（P=1/4）的信息量為2比特，這時(shí)每一個(gè)四進(jìn)制波形需要用2個(gè)二進(jìn)制脈沖表示；傳送等概率的八進(jìn)制波形之一（P=1/8）的信息量為3比特，這時(shí)至少需要3個(gè)二進(jìn)制脈沖。對(duì)于離散信源，M個(gè)波形等概率（P=1/M）發(fā)送，且每一個(gè)波形的出現(xiàn)是獨(dú)立的，即信源是無記憶的，則傳送M進(jìn)制波形之一的信息量為信息及其度量電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述信息及其度量電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190如果是非等概情況，設(shè)離散信源是一個(gè)由n個(gè)符號(hào)組成的符號(hào)集，其中每個(gè)符號(hào)xi(i=1,2,3,…,n)出現(xiàn)的概率為P(xi)，且有P(xi)=1,則x1

,x2

,…,xn

所包含的信息量分別為

-log2

P(x1

),

-log2

P(x2

)，

…，-log2P(xn)。于是，每個(gè)符號(hào)所含信息量的統(tǒng)計(jì)平均值，即平均信息量為通常又稱它為信息源的

熵，其單位為bit/符號(hào)。顯然，當(dāng)信源中每個(gè)符號(hào)等概獨(dú)立出現(xiàn)時(shí)，此時(shí)信源的熵有最大值。通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述信息及其度量【例】一離散信源由0，1，2，3四個(gè)符號(hào)組成，它們出現(xiàn)的概率分別為3/8,1/4,1/4,1/8，且每個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)都是獨(dú)立的。試求某消息201020130213001203210100321010023102002010312032100120210的信息量。解

此消息中，0出現(xiàn)23次，1出現(xiàn)14次，2出現(xiàn)13次，3出現(xiàn)7次，共有57個(gè)符號(hào)，故該消息的信息量為每個(gè)符號(hào)的算術(shù)平均信息量為電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)分類

系統(tǒng)工作方式第一章

緒論概

述信息及其度量電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190若用熵的概念來計(jì)算可見，兩種算法的結(jié)果有一定誤差，但當(dāng)消息很長時(shí)，用熵的概念來計(jì)算比較方便。而且隨著消息序列長度的增加，兩種計(jì)算誤差將趨于零。思考：出現(xiàn)這種差別的原因在哪？通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述主要性能指標(biāo)（重點(diǎn)）通信的任務(wù)是快速、準(zhǔn)確地傳遞信息?！踉u(píng)價(jià)一個(gè)通信系統(tǒng)優(yōu)劣的主要性能指標(biāo)是系統(tǒng)的有效性和可靠性。有效性是指在給定信道內(nèi)所傳輸?shù)男畔?nèi)容的多少，或者說是傳輸?shù)摹八俣取眴栴}；可靠性是指接收信息的準(zhǔn)確程度，也就是傳輸?shù)摹百|(zhì)量”問題。這兩個(gè)問題相互矛盾而又相對(duì)統(tǒng)一，通常還可以

進(jìn)行互換。電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述主要性能指標(biāo)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190模擬通信系統(tǒng)的有效性可用有效傳輸頻帶來度量，同樣的消息用不同的調(diào)制方式，則需要不同的頻

帶寬度。可靠性用接收端最終輸出信噪比來度量。數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性可用傳輸速率來衡量。可靠性可用差錯(cuò)率來衡量通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述主要性能指標(biāo)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190傳輸速率：碼元傳輸速率和信息傳輸速率□

碼元傳輸速率RB簡(jiǎn)稱傳碼率，又稱符號(hào)速率等。它表示單位時(shí)間內(nèi)傳輸碼元的數(shù)目，單位是波特（Baud），記為B。例如，若1秒內(nèi)傳2400個(gè)碼元，則傳碼率為

2400B。數(shù)字信號(hào)有多進(jìn)制和二進(jìn)制之分，但碼元速率與進(jìn)制數(shù)無關(guān)，只與傳輸?shù)拇a元長度T有關(guān):通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述主要性能指標(biāo)通常在給出碼元速率時(shí)，有必要說明碼元的進(jìn)制。由于M進(jìn)制的一個(gè)碼元可以用

log2

M個(gè)二進(jìn)制碼元去表示，因而在保證信息速率不變的情況下，M進(jìn)制的碼元速率RBM與二進(jìn)制的碼元速率RB2之間有以下轉(zhuǎn)換關(guān)系：RB2=RBMMlog2

(B)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190通信系統(tǒng)模型系統(tǒng)工作方式信息及其度量主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)分類第一章

緒論概

述主要性能指標(biāo)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信原理6/22/20190信息傳輸速率Rb簡(jiǎn)稱傳信率，又稱比特率等。它表示單位時(shí)間內(nèi)傳遞的平均信息量或比特?cái)?shù)，單位是比特/秒，可記為bit/s，或b/s，或bps。每個(gè)碼元或符號(hào)通常都含有一定bit數(shù)的信息量，因此碼元速率和信息速率有確定的關(guān)系，即Rb=RB·H

(b/s)式中，H為信源中每個(gè)符號(hào)所含的平均信息量（熵）。M等概傳輸時(shí)