山大通信原理第一章
通信原理课后答案
第一章习题习题1.1 在英文字母中E 出现的概率最大，等于0.105，试求其信息量。
解：E 的信息量：()()b 25.3105.0log E log E 1log 222E =-=-==P P I 习题1.2 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，设每个符号独立出现，其出现的概率分别为1/4，1/4，3/16，5/16。
试求该信息源中每个符号的信息量。
解：b A P A P I A 241log )(log )(1log 222=-=-==b I B 415.2163log 2=-= b I C 415.2163log 2=-= b I D 678.1165log 2=-= 习题1.3 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，这些符号分别用二进制码组00，01，10，11表示。
若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。
（1） 这四个符号等概率出现； （2）这四个符号出现概率如习题1.2所示。
解：（1）一个字母对应两个二进制脉冲，属于四进制符号，故一个字母的持续时间为2×5ms 。
传送字母的符号速率为Bd 100105213B =⨯⨯=-R 等概时的平均信息速率为s b 2004log log 2B 2B b ===R M R R（2）平均信息量为比特977.1516log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H则平均信息速率为 s b 7.197977.1100B b =⨯==H R R 习题1.4 试问上题中的码元速率是多少？ 解：311200 Bd 5*10B B R T -=== 习题1.5 设一个信息源由64个不同的符号组成，其中16个符号的出现概率均为1/32，其余48个符号出现的概率为1/96，若此信息源每秒发出1000个独立的符号，试求该信息源的平均信息速率。
解：该信息源的熵为96log 961*4832log 321*16)(log )()(log )()(22264121+=-=-=∑∑==i i i i Mi i x P x P x P x P X H=5.79比特/符号因此，该信息源的平均信息速率 1000*5.795790 b/s b R mH === 。
通信原理 第1章 绪论
山东大学
信息科学与工程学院
任课教师：熊海良
1.1.1 通信的发展
综合化 宽带化 高速化 智能化 数字化 电报 电话 击鼓 。。。 电视 因特网 。。。 烽火 鸣金 移动化 个人化
山东大学
信息科学与工程学院
任课教师：熊海良
1.1.2 消息 信息 信号
发射天线将AM信号感应成 可以辐射到大气中的电磁波 （无线电波） 音频信号 声音 接收天线将电磁波转换为 AM信号（含有噪声）
山东大学
信息科学与工程学院
任课教师：熊海良
选用教材
第1章
绪 论
通信原理（第7版） 樊昌信 曹丽娜 编著
山东大学
信息科学与工程学院
任课教师：熊海良
本章内容:
基本概念
模型/分类/通信方式
第1章 绪 论
信息度量
信息量/信源熵
性能指标
有效性/可靠性
山东大学
信息科学与工程学院
任课教师：熊海良
§1.1
通信的基本概念
将音频信号放大、调制， 产生 AM信号，并耦合到 发射天线
山东大学 信息科学与工程学院
将AM信号解调还原为音频 信号，再经音频功放后，驱 动扬声器，还原为声音。
任课教师：熊海良
消息
：通信系统传输 的对象。形式多种:
信号
：消息的电表示 形式/传输载体。
连续消息：
模拟信号：
语音、温度、图像 离散消息： 数据、文字、符号
信息科学与工程学院
任课教师：熊海良
1.2.3 数字通信系统模型
信源编码： 模/数转换 提高有效性 信道编码：
增强抗干扰能力
任课教师：熊海良
通信原理讲义第一章
考核方式
第一章 绪论
《通信原理》的分数由平时成绩和考 试成绩两部分组成。
考试成绩即期末统一考试成绩占70%。
平时成绩占30%，上课随机点名三次 不到者，平时成绩不及格。
第一章 绪论
第一章 绪论
主要内容
§1.1 引言 §1.2 通信系统的组成 §1.3 通信系统分类及通信方式 §1.4 信息及其度量 §1.5 通信系统的主要性能指标 §1.6 通信技术的64 麦克斯韦尔 电磁辐射方程 1876 贝尔 电话 1896 马可尼 无线电报 1906 真空管 1918 调幅广播 超外差接收机 1925 三路明线载波电话 多路通信 1936 调频广播 1937 脉冲编码调制PCM 1938 电视广播 1940 二战刺激 雷达和微波系统
对于电子类专业学生，也是拓宽知识面，从而为一系列 相关学科（通信电子、自控、遥控遥测、仪表、家电、智能 楼宇等）的创造性工作奠定必要的信息科学背景基础。
§1.1 引言
第一章 绪论
一、什么是通信
（1）通信的通俗定义：
一点向另一点传递消息的过程
（2）通信的专业定义：
利用信号（电、光、声音或烟火、旗帜等）的某一个或几个参数 （如电波的振幅、频率、相位等）的变化承载信息，在特定物理 媒介（称“信道”）中传输、交换和处理的过程。
主要目的
1、学习通信原 理的意义； 2、明确通信理 论和技术的部分 主要概念； 3、串接通信理 论和技术的主要 知识框架。
第一章 绪论
为什么需要学习通信原理？
物质、能源、信息是人类生存的三大要素资源。
物质与能源：大学物理课程（基本性质与基本方法）
信息：通信原理课程论述了信息传输与处理的基本过程与方 法，是进一步掌握信息科学的必由之路。
通信原理第1章全书课件
“烽火戏诸侯”的故事就是古代应用光通信的见证，
它证明光通信在中国的应用至少可以追溯到公元前800
年。
二、鸿雁传书
“鸿雁传书”的典故，出自《汉书·苏武传》中“苏武牧羊”的故 事。据载，汉武帝天汉元年（公元前100年），汉朝使臣中郎将苏武出 使匈奴被鞮侯单于扣留，他英勇不屈，单于便将他流放到北海（今贝 加尔湖）无人区牧羊。19年后，汉昭帝继位，汉匈和好，结为姻亲。 汉朝使节来匈，要求放苏武回去，但单于不肯，却又说不出口，便谎 称苏武已经死去。后来，汉昭帝又派使节到匈奴，和苏武一起出使匈 奴并被扣留的副使常惠，通过禁卒的帮助，在一天晚上秘密会见了汉 使，把苏武的情况告诉了汉使，并想出一计，让汉使对单于讲：“汉 朝天子在上林苑打猎时，射到一只大雁，足上系着一封写在帛上的信， 上面写着苏武没死，而是在一个大泽中。”汉使听后非常高兴，就按 照常惠的话来责备单于。单于听后大为惊奇，却又无法抵赖，只好把 苏武放回。
8. 控制系统设计和测试。
MATLAB/SystemView 通信原理实验与系统仿真 （第2版） 曹雪虹 杨洁 童莹 编著 清华大学出版社
四、考查方式
• 综合成绩按照平时成绩占60%、期末卷面成绩占40% 算；
• 平时成绩包括签到、课堂互动、章节测验、作业等环 节；
• 期末卷面成绩做为期末成绩，题型分别为判断题、选 择题、填空题、综合题。判断题、选择题和填空题主 要源于学习通发布的章节测验，综合题主要源于课上 讲解的例题和课下布置的作业题；
古代通信
一、烽火传军情
“烽火”是我国古代用以传递边疆军事情报的一种 通信方法，始于商周，延至明清，相习几千年之久，其 中尤以汉代的烽火组织规模为大。在边防军事要塞或交 通要冲的高处，每隔一定距离建筑一高台，俗称烽火台， 亦称烽燧、墩堠、烟墩等。高台上有驻军守候，发现敌 人入侵，白天燃烧柴草以“燔烟”报警，夜间燃烧薪柴 以“举烽”（火光）报警。一台燃起烽烟，邻台见之也 相继举火，逐台传递，须臾千里，以达到报告敌情、调 兵遣将、求得援兵、克敌制胜的目的。
通信原理第一章小结
通信原理第一章小结通信原理是一门介绍通信系统基本原理和技术的学科。
本文将对通信原理第一章内容进行小结，包括通信系统的基本构成、模拟信号与数字信号的特点以及常用的调制技术。
一、通信系统的基本构成通信系统是由发送机、信道和接收机组成的。
发送机将信息转化为信号，并通过信道传输到接收机，接收机将信号恢复为信息。
在通信系统中，发送机的主要任务是将信息转化为便于传输的信号。
信道是信息传输的媒介，可以是有线传输线路、光纤或者无线信道等。
接收机负责将接收到的信号恢复为原始的信息。
二、模拟信号与数字信号的特点1. 模拟信号模拟信号是一种连续的信号，它的取值可以是任意的实数。
模拟信号可以通过不同的方式表示，例如电压、电流或者声音的振幅。
模拟信号具有以下特点：•连续性：模拟信号在时间和幅度上都是连续变化的。
•无失真传输：模拟信号在传输过程中不会发生形状或幅度的变化。
2. 数字信号数字信号是一种离散的信号，它的取值只能是离散的整数。
数字信号通过采样和量化将连续的模拟信号转化为离散的信号。
数字信号具有以下特点：•离散性：数字信号在时间和幅度上都是离散的。
•误差累积：数字信号在采样和量化过程中会引入误差，这些误差会随着传输的进行不断累积。
三、常用的调制技术调制是指将原始信号转换为适合传输的信号。
常用的调制技术包括模拟调制和数字调制。
1. 模拟调制模拟调制是指通过改变载波的某些参数来表示原始信号的调制技术。
常见的模拟调制技术有： - 幅度调制（AM）：通过改变载波的振幅来表示原始信号。
- 频率调制（FM）：通过改变载波的频率来表示原始信号。
- 相位调制（PM）：通过改变载波的相位来表示原始信号。
2. 数字调制数字调制是指将原始信号转换为离散的数字信号的调制技术。
常见的数字调制技术有： - 脉冲调制（PAM）：通过改变脉冲的幅度来表示数字信号。
- 正交幅度调制（QAM）：通过改变两个正交载波的幅度和相位来表示数字信号。
- 正交频分复用（OFDM）：将数字信号分成多个子载波进行传输。
通信原理教程第三版课后答案
通信原理教程第三版课后答案通信原理是电子信息类专业的重要基础课程，它主要介绍了通信系统的基本原理和技术。
通过学习通信原理，可以帮助学生掌握数字通信系统的基本原理、基本技术和基本方法，为进一步学习和研究通信系统的高级课程奠定基础。
《通信原理教程第三版》是一本权威的教材，它系统地介绍了通信原理的基本概念、基本原理和基本技术，是学习通信原理的重要参考书。
本文将针对《通信原理教程第三版》中的课后习题进行详细解答，希望可以帮助学生更好地理解和掌握通信原理的相关知识。
1. 第一章信号与系统基础。
1.1 信号的分类。
答，根据信号的时域特性，可以将信号分为连续时间信号和离散时间信号两类。
其中，连续时间信号是定义在连续时间上的信号，而离散时间信号是定义在离散时间上的信号。
根据信号的周期性，可以将信号分为周期信号和非周期信号两类。
周期信号在一定时间间隔内具有重复的特性，而非周期信号则没有这样的特性。
1.2 系统的概念。
答，系统是指对一组输入信号进行某种变换，得到一组输出信号的过程。
系统可以分为线性系统和非线性系统、时不变系统和时变系统、因果系统和非因果系统等不同类型。
其中，线性系统具有叠加性和齐次性两个基本特性，时不变系统的输出不随时间的变化而变化，因果系统的输出只依赖于当前和过去的输入。
2. 第二章模拟调制技术。
2.1 振幅调制。
答，振幅调制是一种将模拟信号转换为模拟调制信号的技术。
在振幅调制中，载波的振幅随着模拟信号的变化而变化，从而实现了对模拟信号的调制。
振幅调制的优点是实现简单，但其缺点是抗干扰能力较差。
2.2 频率调制。
答，频率调制是一种将模拟信号转换为模拟调制信号的技术。
在频率调制中，载波的频率随着模拟信号的变化而变化，从而实现了对模拟信号的调制。
频率调制的优点是抗干扰能力较强，但其缺点是实现复杂。
3. 第三章数字调制技术。
3.1 脉冲编码调制。
答，脉冲编码调制是一种将数字信号转换为数字调制信号的技术。
通信原理课件第1章 绪论
2021/1/17
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1.2.3 数字通信系统模型
1.数字通信系统模型
信
信
数
数信
信
信
源
加
道
字
信
字
道
解
源
信
编
编
调
解译
译
源
码
密
码
制
道
调
码
密
码
宿
器
器
器
器器
器
噪声源
图1.3 数字频带通信系统模型 ★ 一般数字通信系统的收端要有同步的功能
2021/1/17
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2. 数字通信的优点
（1） 抗干扰能力强，可多次再生，无噪声积累； （2）自动检错、纠错，降低误码率，提高传输质量； （3）便于对信息处理、变换、存储； （4）设备便于集成化、小型化； （5）便于加密处理，保密性好。
2021/1/17
发
接
送
收
设
设
备
备
(a)串行传输
发
接
送
收
设
设
备
备
（b）并行传输
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3.按同步方式分类
按同步方式的不同，可分为同步通信和异步通信。
同步通信——是指在约定的通信速率下， 发送端和接收 端的时钟信号频率始终保持一致。“同步通信”的通信 双方必须先建立同步，即双方的时钟要调整到同一个频 率。收发双方不停地发送和接收连续的同步比特流。 异步通信——是指通信中两个字符之间的时间间隔是不 固定的，而在一个字符内各位的时间间隔是固定的。
消息中所含信息量的大小与消息发生的概率有关。 一件事发生的概率愈小，愈使人感到意外的惊喜，在 这种情况下消息所含的信息量就愈大。 若消息出现的概率0，说明消息的信息量趋于无穷大； 若消息出现的概率1，说明消息的信息量为0。
通信原理课件-第1章-绪论
通信系统的组成
通信：就是信息传输或消息传输，是从一地 向另一地传递和交换信息。 几个基本概念
通信系统的一般模型 模拟通信系统模型和数字通信系统模型
返回
消息： 信息： 电通信： 信号：
信息的物理表现形式。如语言、文字、 数 据或图像等。
消息的内涵，即信息是消息中所包含的人 们原来不知而待知的内容。
模拟通信系统模型和数字通信系统模型
1.模拟通信系统模型 模拟通信系统：是利用模拟信号来传递信息的 通信系统。
模 拟 信 息 源 调 制 器 信 道 解 调 器 受 信 者 噪 声 源
继续
f (t)
O f (n T )
(a ) PAM 信 号
O
(b )
模拟信号波形 (a) 连续信号； (b) 抽样信号
研究目的：是利用尽可能小的通信资源，获 得尽可能高的通信质量。
第1章 绪论
研究方法： 在系统级模块级层次上将实际通信系统抽象成数学模
型，采用数学分析和计算机模拟的方法对其进行研 究，得到系统性能与系统参数之间的定量关系。 在给定系统参数的情况下，估算系统的性能（系统分 析）。 在给定系统性能要求的情况下，设计和优化系统的参 数（系统设计）。 在系统的数学模型比较复杂时，可以采用计算机模拟 仿真（如：用MATLAB软件仿真）的方法获得这些参 数之间的关系，达到优化通信系统的目的。
频带利用率η 比较不同通信系统的有效性时， 单看它们的传输速率是不够的，还应看在这样的传输
速率下所占的信道的频带宽度。所以，真正衡量数字
通信系统传输效率的应当是单位频带内的码元传输速
率，即
RB (B/Hz)
B
(1.4 - 5)
数字信号的传输带宽B取决于码元速率RB，而码 元速率和信息速率Rb有着确定的关系。为了比较不同 系统的传输效率， 又可定义频带利用率为
通信原理课后答案第一章
《通信原理》习题参考答案第一章1-1. 设英文字母E 出现的概率为0.105，x 出现的概率为0.002。
试求E 及x 的信息量。
解： )(25.3105.01)(log 2bit E I ==)(97.8002.01)(log 2bit X I == 题解：这里用的是信息量的定义公式)(1log x P I a =注：1、a 的取值：a ＝2时，信息量的单位为bita ＝e 时，信息量的单位为nita ＝10时，信息量的单位为哈特莱2、在一般的情况下，信息量都用bit 为单位，所以a ＝21-2. 某信息源的符号集由A ，B ，C ，D 和E 组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4，1/8，1/8，3/16和5/16。
试求该信息源符号的平均信息量。
解：方法一：直接代入信源熵公式：)()()()()(E H D H C H B H A H H ++++=516165316163881881441log log log log log 22222++++=524.0453.083835.0++++= 符号）/(227.2bit =方法二：先求总的信息量I)()()()()(E I D I C I B I A I I ++++= 516316884log log log log log 22222++++= 678.1415.2332++++= )(093.12bit =所以平均信息量为：I/5＝12.093/5＝2.419 bit/符号题解：1、方法一中直接采用信源熵的形式求出，这种方法属于数理统计的方法求得平均值，得出结果的精度比较高，建议采用这种方法去计算2、方法二种采用先求总的信息量，在取平均值的方法求得，属于算术平均法求平均值，得出结果比较粗糙，精度不高，所以尽量不采取这种方法计算注：做题时请注意区分平均信息量和信息量的单位：平均信息量单位是bit/符号，表示平均每个符号所含的信息量，而信息量的单位是bit ，表示整个信息所含的信息量。
山东大学通信原理课件(张遥老师)1-1
4、数字调制系统 、
信 息 源 信 源 编 码 器 信 道 编 码 器 数 字 调 制 器 信 道 数 字 解 调 器 信 道 译 码 器 信 源 译 码 器 受 信 者
噪声源
数字调频广播、卫星通信。 数字调频广播、卫星通信。 数据的加密与压缩。 数据的加密与压缩。
三、通信系统分类
1、模拟通信与数字通信 是否将信息转换为离散的数据符号 、模拟通信与数字通信(是否将信息转换为离散的数据符号 是否将信息转换为离散的数据符号?) 数字通信的主要特点： 数字通信的主要特点： （1）抗干扰能力强； ）抗干扰能力强； （3）易于处理：变换、存储、加密、压缩、差错可控等 ）易于处理：变换、存储、加密、压缩、 （3）易于集成化；便于实现综合业务； ）易于集成化；便于实现综合业务； 2、按业务类型分类 、 3、按传输媒质分类 、 4、按工作波段分类 、
pb = 错误比特数 传输总比特数
例题：数据10100001共用10µs，设1、0等概率出现。 （1）采用二进制码元传输，求传码率和传信率。 （2）采用四进制码元传输，求传码率和传信率。 （3）若在2s内有4个码元错误，求误码率和误信率。
(1) RB = 8 × 10 B, Rb = 8 ×10 bit / s
二、可靠性指标 模拟系统：信噪比 数字系统：差错率。常用误码率和误信率表示。 误码率（码元差错率）Pe是指发生差错的码元数在传输 总码元数中所占的比例，更确切地说，误码率是码元在传 输系统中被传错的概率，即 错误码元数 pe = 传输总码元数 误信率（信息差错率）Pb是指发生差错的比特数在传 输总比特数中所占的比例， 即
用户码必须具有正交性。 • Y = 1 Y
X • X =1 X •Y = 0
A• X + B •Y (A• X + B •Y) • X = A (A• X + B •Y) •Y = B
第一章10 山东大学通信原理 朱维红老师课件 经典通信原理课件 光芒闪耀 经久不衰的课件
Principles of the Communications
School of Information Science and Engineering, Shandong University
1.1
历史回顾
1901年，马可尼实现了隔着大西洋的无线电通信。 年 马可尼实现了隔着大西洋的无线电通信。 1903年，无线电话试验成功。 年 无线电话试验成功。 1907年11月8日，法国发明家爱德华 贝兰在法国摄影 年 月 日 法国发明家爱德华·贝兰在法国摄影 协会大楼里表演了他的研制成果—相片传真 相片传真。 协会大楼里表演了他的研制成果 相片传真。 1919年，帕尔姆和贝兰德发明了“纵横制接线器”。 年 帕尔姆和贝兰德发明了“纵横制接线器” 十年后， 十年后，瑞典松兹瓦尔市建成了世界上第一个大型纵 横制电话局。 横制电话局。 1920年7月，中华邮政开办邮传电报业务。 年 月 中华邮政开办邮传电报业务。 1937年，英国人里夫斯提出用脉冲所有组合来传送语 年 音信息的方法(脉冲编码调制 脉冲编码调制)。 音信息的方法 脉冲编码调制 。 1945年10月，英国人 年 月 英国人A·C·克拉克提出静止卫星通信的 克拉克提出静止卫星通信的 设想。 设想。
Copyrights Zhu, Weihong
Principles of the Communications
School of Information Science and Engineering, Shandong University
1.1
历史回顾
1946年，埃克特和莫奇利建成了世界上第一台电子计 年 算机。 算机。 1947年，美国贝尔实验室提出了蜂窝通信的概念，将 年 美国贝尔实验室提出了蜂窝通信的概念， 动电话的服务区划分成若干个小区， 移 动电话的服务区划分成若干个小区，每个小区设立 一个基站， 动通信系统。 一个基站，构成蜂窝移 动通信系统。1950年12月，中 年 月 国东北长途明线国际干线工程建成， 国东北长途明线国际干线工程建成，北京到莫斯科有 线载波电路开放。 线载波电路开放。 1948年，香农提出了信息论（“通信的数学理论”）， 年 香农提出了信息论（ 通信的数学理论” 建立了通信统计理论。 建立了通信统计理论。 1954年7月，美国海军利用月球表面对无线电波的反 年 月 射进行了地球上两地电话的传输试验。并于1956年在 射进行了地球上两地电话的传输试验。并于 年在 华盛顿和夏威夷之间建立了通信业务。 华盛顿和夏威夷之间建立了通信业务。
《通信原理》课件第1章
2． 串行传输采用的是单一信道，数字码元按顺序逐个传送， 远程通信均采用这种方式。串行传输如图1.3.7(a)所示。在这 种通信方式中， 收、发双方必须保持位同步和字同步，否则 就不能在接收端正确恢复原始信息。这种传输方式是实际通 信系统中比较常用的一种方式，其造价低但传输速度慢。 长
由于消息存在着许多不同的类型以及不同的传输方法， 因此产生了种类繁多的通信系统。
为了分析消息传输的实质，可以把各类通信系统共性及 基本组成概括为一个一般模型。不管何种通信系统，信息总 是由发送端通过信道传递到接收端的。因此，通信系统的一 般模型如图1.2.3
图1.2.3 通信系统的一般模型
信源的作用是产生(形成)消息。消息可以是多种多样的， 可以是语音、图像、数据、文字、符号等等。信源可以是有 次序的符号序列，也可以是连续变换的时间函数，前者我们 称为数字信号，后者称为模拟信号。传输模拟信号的通信系 统，称为模拟通信系统，相应地，传输数字信号的通信系统，
4． 根据信号传输媒介的不同可将通信系统分成两大类。信 通信系统、光纤通信系统、有线电视系统等； 信号通过自由空间传输的通信系统称为无线通信系统， GSM通信系统、微波接力通信系统、卫星通信系统、无
5． 根据传输多路信号的信道复用方式可将通信系统分为频 分复用(FDM)、时分复用(TDM)、码分复用(CDM)和波分复 用(WDM) 通信系统。传统的模拟通信系统中大都采用频分 复用方式，数字通信系统中采用时分复用方式，空间扩频、 移动通信和卫星通信中采用码分复用方式，而光纤通信系统
如图1.3.1(b)所示，它是对图1.3.1(a)的模拟信号每隔时间 T抽样一次所得到的信号。虽然其波形在时间上是不连续的， 但其幅度取值是连续的，所以仍是模拟信号，称之为脉冲幅 度调制(PAM，简称脉幅调制)信号。数字信号指幅度的取值 是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内，如图1.3.1(c) 所示。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响
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什么是通信？
¾信息的传递
克服距离因素
克服不同文化、不同个体区别
¾通信系统中的“通信”
克服距离因素达到传递信号的目的
信号多指：电信号、光信号、电磁波信号。
人们通过通信系统来进行通信，也就是说通信系统是传输信息的一种手段。
通信系统要解决的问题包括两个方面：信息的表示、信息的有效传输
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1.1 通信技术发展回顾
一、通信技术发展史：电报、电话、电子器件、有线-无线
1838年----------摩尔斯发明电报，即著名的摩尔斯码
1876年----------贝尔发明电话
1900年----------马可尼发送第一个越洋无线电报
1915年----------贝尔系统完成第一个全美跨州的电话线
1918年----------Armstrong发明调幅无线电广播
1926年----------Baird和Jenkins阐述了电视的概念
1933年----------Armstrong发明了FM
1935年----------第一个实用雷达问世
1936年----------BBC调频无线电广播开播
1937年----------发明脉冲编码调制原理（PCM）
1938年----------电视广播开播
1947年----------肖克莱发明晶体三极管
1948年----------仙农提出信息论，通信的统计理论开始建立
1950年----------时分多路通信应用于电话（即现在的PCM电话雏形）
1953年----------越大西洋电缆铺设成功，实现了美国同欧洲的电话通信（36话音信道）
8
1957年----------第一颗人造卫星发射（苏联Sputnik I）
1958年----------第一颗通信卫星发射、激光产生原理、集成电路
1961年----------立体声调频广播开播（美）
1962年-----------发射第一颗地球同步卫星，脉冲编码调制进入使用阶段，全球通信的时代到来。
1963年-----------IEEE组织成立（电气和电子工程师协会）
1963-1966年----高速数字通信中的差错控制编码、自适应均衡得到发展
1964年----------第一个ESS电话交换机问世
1965年----------第一个商用卫星“晨鸟”投入使用
1960-1971年----彩电、登月、数字传输理论和技术得到迅速发展，出现电子计算机。
1970-1980年----大规模集成电路、商用卫星、程控交换机、光纤通信、微处理器等迅速发展
1980--------------超大规模集成电路、移动通信、光通信、通信网络、综合业务数字网迅速发展
1995年-----------Internet及WWW浏览广泛流行
2000年至今-----基于微处理器的数字信号处理、高速个人计算机、扩频通信系统、数字卫星系统、数字电视系统及个人通信时代
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从有线到无线，正走向随时随地，无线上网！个人通信：5W
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1.1 通信技术发展回顾
通信系统分类概述
单工-----一端发送，另一端接收；发端不能收，收端不能发
（如广播、电视系统）
半双工-----发端可以收，收端可以发，但收发不能同时进行
（如警察用手持机）
全双工-----信号可双向同时传输。
又称双向双工通信。
且只有发送设备工作时才能接收，同样只有接收设备工作时才能发送。
多全双工----如视频会议系统、电话会议系统等
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1.2 通信系统模型
1. 经典模型•描述了消息由发送至接收的流程
信源（source）：消息的来源，消息的产生者
消息（message）：通信系统传送的对象（语音、文字、图像、数据）
信号（signal）：由消息变换后，在通信系统中传送的物理量（电、光、声等）
信息（information）：消息中所含内容的度量，由香农信息论定义，单位是比特（bit）发信机（transmitter）：将电信号变换成适合物理信道或其他传输介质传输的形式
信道（channel）：物理介质，用于将来自发信机的信号发送到接收机
接收机（receiver）：由接收机接收信号恢复出原始消息信号
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图１数字通信系统功能模块图
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图２通信系统工程课程内容及与其他课程的关系
3.通信系统性能指标
通信的任务是快速、准确地传递信息。
评价一个通信系统优劣的主要性能指标：系统有效性和可靠性。
1. 有效性是指在给定信道内所传输的信息内容的多少，或者说是传输的“速度”
2. 可靠性是指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题
3. 相互矛盾而又相对统一，通常还可以进行互换。
模拟通信系统:
1. 有效性用有效传输频带来度量，同样的消息用不同的调制方式，则需要不同
的频带宽度。
2. 可靠性用接收端最终输出信噪比来度量。
不同调制方式在同样信道信噪比下
所得到的最终解调后的信噪比是不同的。
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数字通信系统:
数字通信系统有效性可用传输速率来衡量；可靠性可用差错率来衡量。
a. 传输速率: 码元传输速率R
B
简称传码率，又称符号速率。
表示单位时间内传输码元数目，单位是波特（Baud），记为B。
*信息传输速率R
b
简称传信率，又称比特率。
表示单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位是比特/秒，可记为bit/s ，或b/s，或bps。
•等概传输时，信息速率与码元速率的关系即R
b =R
B
log
2
M (b/s) , 式中M为符号
的进制数。
例码元速率为1200B，采用八进制（M=8）时，信息速率为3600b/s；采用二进制（M=2）时，信息速率为1200b/s，二进制的码元速率和信息速率在数量上相等，简称它们为数码率。
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1.3 通信信道及其特征
信道是任何一种通信系统中必不可少的组成部分。
一、物理信道：信息传递的通道
——连接发信机与接收机的物理介质
•有线信道：双绞线、同轴电缆、光纤等等
•无线电磁信道：地波传播、短波电离层反射、超短波或微波无线
电视距传输、卫星中继以及各种散射信道等等
•水下声波信道
•存储信道
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1.4 通信信道的数学模型
1. 加性噪声信道——通信信道最简单的数学模型
•来源—通信系统接收端的电子元器件以及放大器
—无线信号传输中遇到的干扰•特点：具有热噪声性质，以及高斯噪声过程的统计特性。
也称为加性高斯噪声n (t )•发送信号s (t )经过信道衰减时，接收信号表达式：
a 为衰减因子
()()()
r t as t n t =+
通信系统仿真
通信系统的传统设计方法：
理论计算模块实验实验样机性能样机
生产样机试生产批量生产
一、仿真研究的优点
•便于获取系统的最佳参数组合
•便于模拟环境参数变化对设备工作造成的影响
•缩短产品研发周期，节省投资
•减少设计差错
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第一章绪论结束
１．阅读各节
２．了解通信发展情况
３．熟记掌握仙农信道容量公式
４．理解信道的数学模型表示
５．熟记信道基本特征
33。