(整理)通信的基本概念
通信的基本概念
2． 按数字信号排列顺序分
在数字通信中，按数字信号代码排列的顺序可分为并 行传输和串行传输。
并行传输是将代表信息的数字序列以成组的方式在两 条或两条以上的并行信道上同时传输，如图（a）所示。并 行传输的优点是节省传输时间，但需要传输信道多， 设备 复杂， 成本高， 故较少采用， 一般适用于计算机和其他 高速数字系统，特别适用于设备之间的近距离通信。
串行传 (b)所示。通常，一般的远距离数字通信 都采用这种传输方式。
@ 把利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号）实现从一
地向另一地进行消息的有效传递和交换称为“通信”。
@ 有效而可靠地传递信息。
通信从本质上来讲就是实现信息传递功能的一门科学技术， 它要将大量有用的信息无失真、高效率地进行传输，同时还要 在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉。
通信和电信概念（孙钰） （1）通信（Communication）：
现代通信原理
通信的基本概念
1.1 通信的定义
1、通信的目的是传递消息。 消息的表达形式：语言、文字、图像、数据等。
2、通信的一般概念（定义）
@ 指由一地向另一地进行消息的有效传递。
实现通信的方式很多。目前使用最广泛的是电通信方式， 即用“电”来传递消息的通信方法，称为“电信” （telecommunication)。即用电信号携带所要传递的消息，然 后经过各种电信道进行传输，达到通信的目的。（广泛意义 上来讲，光通信也属于电通信，因为光也是一种电磁波）。
收端
(b)
(c)
单工、 (a) 单工； (b) 半双工； (c) 全双工
半双工通信，是指通信双方都能收发消息， 但不能同 时进行收和发的工作方式，如图 (b)所示。例如，使用同一 载频的对讲机，收发报机以及问询、检索、科学计算等数 据通信都是半双工通信方式。
通信的一些基础概念
波特与波特率波特，表示单位时间内通信线路状态改变的次数，或设备（如调制解调器）每秒钟发生信号变化的度量，常用符号"Baud"表示，简写为"B"。
波特率，又称调制速率、符号速率，即单位时间内载波参数（相位或振幅等）变化的次数，单位为波特；另：在电子通信领域，波特表示通信线路（或信号）的不同状态；波特率表示信号被调制后在单位时间内的波特数，以波特每秒Bps为单位。
波特率是传输线路上信号的传输速率的度量（因波特率越大，即载波信号在单位时间内的波特数越多，所传输的信息越多），波特率越高，相应的信号的传输速率也越高，但信号中包含的频谱成分越高，占用的带宽越宽。
P：波特率与调制解调器采用的调制技术有关，可以说是调制解调器的性质，也可以说是波或信号的性质。
码元与码元宽度符号，即用于表示某数字码型（根据码型位数不同，对应不同的键控调制方式）的一定相位和振幅值的一段载波，其长度即符号长度，符号长度单位为秒。
定义一：在数字信号中，一个数字脉冲称为一个码元。
一次脉冲的持续时间称为码元宽度。
定义二：在数字通信中常用时间间隔相同的符号来表示一个数字码型，这样的时间间隔内的信号称为码元，而这个间隔称为码元宽度，码元宽度单位为秒。
即在使用时域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形即为码元。
P：在模拟信号中，一个码元所代表的二进制位数与调制技术有关；码元所携带的信息量由码元所取离散值的个数（也称信号进制数）决定，一个码元所需携带的信息量n（单位为比特）与码元可取离散值的种类数N有如下关系：n=log2N。
码元传输速率码元传输速率，又称码元速率、传码率、数码率、码率、信号速率或波形速率，即单位时间内传输的码元个数，常用符号RB表示，单位为波特。
码元传输速率，等价于模拟信号中的波特率。
例如，某系统在 2 秒内传送4800 个码元，则该系统的传码率为2400B 。
信息传输速率信息传输速率，简称信息速率，又称传信率、比特率，是指单位时间内在信道上传送的数据量（即比特数），常用符号Rb表示，单位为比特每秒（bit/s），简记为b/s 或bps。
通信基本知识点总结
通信基本知识点总结一、通信的基本概念1. 通信的定义及意义通信是指信息的传递和交流过程，通过语言、文字、图像等形式进行信息的传递。
通信的意义在于加强人际关系，促进社会交往，传递知识和信息。
2. 通信的基本原理通信的基本原理包括信号的产生、传输和接收。
通信系统通过发送方产生的信号，经过传输介质传输到接收方，并由接收方进行解码和识别。
通信的基本原理是信息的传递和交流。
二、通信的基本组成1. 发送器发送器是指将信息转换成信号并发送到传输介质中的设备或装置。
发送器使用调制技术将原始信息转换成适合传输的信号，如调幅、调频、调相等技术。
2. 传输介质传输介质是指信息信号传输的媒介，包括有线传输介质和无线传输介质。
有线传输介质包括光缆、电缆等，无线传输介质包括电磁波、红外线等。
3. 接收器接收器是接收传输介质中的信号，并将其转换成原始信息的设备或装置。
接收器使用解调技术将接收到的信号转换成原始信息，如解调幅、解调频、解调相等技术。
三、通信的技术分类1. 有线通信技术有线通信技术是指利用电缆、光缆等有线传输介质进行信息传输的技术，包括电话、有线电视、网线等。
2. 无线通信技术无线通信技术是指利用电磁波、红外线等无线传输介质进行信息传输的技术，包括无线电、移动通信、卫星通信等。
3. 数字通信技术数字通信技术是指利用数字信号进行信息传输的技术，包括数字电话、数字电视、数字广播等。
4. 模拟通信技术模拟通信技术是指利用模拟信号进行信息传输的技术，包括模拟电话、模拟电视、模拟广播等。
四、通信的基本性能参数1. 传输速率传输速率是指单位时间内传输的信息量，通常用位/秒或者字节/秒来表示。
2. 误码率误码率是指传输过程中发生错误的概率，通常用百分比来表示。
3. 带宽带宽是指信号频谱中，能够传输信息的频率范围，通常用赫兹来表示。
4. 衰耗衰耗是指信号在传输过程中衰减的现象，通常用分贝来表示。
五、通信的基本原则1. 通信的可靠性通信系统在传输过程中要保证信息的完整性和准确性。
第一章 通信的基本概念PPT课件
• 1938年美国贝尔实验室为美国军方制成了世 界上第一部“移动电话”手机
• 1942年，对讲机应用于二战
微波通信
• 1931年，英国多佛尔和法国加来之间在 建立世界上第一条超短波接力线路
• 20世纪50年代出现微波接力通信
光纤通信
• 1966年，英籍华裔学者高锟和霍克哈姆发表了关于传输介 质新概念的论文，指出了利用光纤进行信息传输的可能性 和技术途径，奠定了现代光纤通信的基础。
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
– 数字系统：每秒所传输的位数来计量(bit/s)
• ADSL上网的速率: 上行：0.54Mbit/s 下载： 8Mbit/s
• 以太网上网的速率: 10Mbit/s 、100Mbit/s 到桌面
• 宽带：2Mbit/s 作为划分点
1.4.2 模拟通信系统
模拟通信利用模拟信号来传递消息。模拟通信系统框 图如图1-2所示:
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
（1）信息与信号
• 信息←→冗余
– 消息中不定的部分
• 信号
– 信息的物理载体： 电、光信号
• 模拟信号与数字信 号
通信的基本概念和分类
通信是指人们通过某种媒介将信息从一个地方传递到另一个地方的过程。
其基本概念涉及发送者、接收者、信息、媒介和反馈。
发送者（Sender）：发送者是信息的源头，负责将信息进行编码和传递给接收者。
发送者需要将信息以某种形式（文字、语言、图像等）转化为可传递的信号。
接收者（Receiver）：接收者是信息的目标，负责接收和解码发送者传递的信号，并理解其中的含义。
接收者需要有能力接收和理解发送者传递的信息。
信息（Message）：信息是发送者想要传递的内容，可以是文字、语言、图像、声音等形式。
信息通过编码转化为信号，以便在传输过程中被发送者和接收者传递和理解。
媒介（Medium）：媒介是信息传递的通道或载体，可以是无线电波、光纤、有线电缆、卫星等。
不同的媒介具有不同的传输特性和带宽，影响着信息传递的速度和质量。
反馈（Feedback）：反馈是接收者向发送者传递的信息，用于确认信息是否成功传达并理解。
反馈可以是口头或书面的回应，也可以是行为或信号。
根据通信的特征和传输媒介的不同，通信可以被分类为不同的类型：有线通信与无线通信：有线通信是通过有线电缆或光纤等物理线路进行信息传递，如电话线路和以太网。
无线通信是通过无线电波或红外线等无线媒介进行信息传递，如无线电通信和移动通信。
广播通信和点对点通信：广播通信将信息从一个发送者传递给多个接收者，如无线电广播和电视广播。
点对点通信是将信息从一个发送者传递给一个明确定义的接收者，如电话通信和电子邮件。
单向通信和双向通信：单向通信是信息仅从发送者传递给接收者，接收者无法向发送者进行回复，如广播和公告。
双向通信是发送者和接收者之间进行双向的信息交流，如电话对话和视频会议。
同步通信和异步通信：同步通信是发送者和接收者在时间上保持同步，通过协定的时序进行数据传输，如电话通话。
异步通信是发送者和接收者的时间不需要严格同步，可以按照各自的节奏进行数据传输，如电子邮件。
综上所述，通信的基本概念涉及发送者、接收者、信息、媒介和反馈。
《通信技术基础》课件——任务1 通信的一般概念
— 25 —
第一章 通信技术概论
1.1 通信技术的一般概念
数字信号： 如：电传机（键盘字符→ 数字信号）、计算机等各种数字终端
— 26 —
数字信号：特征量取值离散的信号（幅度、频率和相位）
第一章 通信技术概论
1.1 通信技术的一般概念
— 27 —
模拟信号与数宇信号是可以相互转换的。模拟信号可以通过 A/D转换变为 数字信号,而数宇信号通过 D/A 转换又可以变为模拟信号，在通信中常见的 A/D转换方式有脉冲编码调制、增量调制以及在此基础上改进的各种方式。
第一章 通信技术概论
1.1 通信技术的一般概念
— 30 —
通信系统
通信是将信号从一个地方向另一个地方传输的过程。用于完成信号的传递与处理的系统 称为通信系统(Communication System)。现代通信要实现多个用户之间的相互连接，这种 由多用户通信系统互连的通信体系称之为通信网络(Communication Network)。通信网络 以转接交换设备为核心，由通信链路将多个用户终端连接起来，在管理机构（包含各种通信 与网络协议）的控制下实现网上各个用户之间的相互通信。
第一章 通信技术概论
1.1 通信技术的一般概念
信道
— 29 —
广义信道，可以分为调制信道和编码信道两类。 调制信道是指信号从调制器的输出端传输到解调器的输入端经过的部分；编码信道是指 数字信号由编码器输出端传输到译码器输入端经过的部分。 本书中我们讨论的信道主要指有线信道和无线电波信道这两类狭义信道。
第一章 通信技术概论
1.1 通信技术的一般概念
通信系统的一般模型
通信系统将是信源指产通生信的中所需要的一切技术设备和传输媒介构成的总体。
通信基础培训-第1章__通信与通信系统的基本概念
1.1 通信的概念
•
谈到通信，我们每个人都不陌生。古代的烽火报警，就是
把敌人入侵的消息通过烽火传达给远方的人们(类似的例子还有抗
日战争时期的“消息树”)；舰船上的灯语和旗语通过灯的闪烁和旗
子的挥动与另一舰船或港口进行无声的对话；
• 传统的信函以文字形式把游子的思乡之情浓 缩于尺素之中，再利用邮政媒体送达家人；在 各种建设工地上，工人们经常使用对讲机相互 联络，协调工作；在电影电视中经常看到军人 或警察利用无线电台进行作战指挥；还有电报、 电传、电话、寻呼、移动电话、有线广播、无 线广播、有线电视、无线电视等当代最为普及 的通信手段都是现实生活中我们所熟悉的通信 实例。
第1章 通信与通信系统的基本概念
• 1.1 通信的概念 • 1.2 通信系统 • 1.3 通信方式 • 1.4 信道和传输介质 • 1.5 信号与噪声 • 1.6 信号频谱与信道通频带
• 1.7 信息的度量与香农公式 • 1.8 多路复用的基本概念 • 1.9 常用的通信手段 • 1.10 通信系统的性能评价 • 1.11 通信技术发展史
发
传
接
信
送
输
收
信
源
设
介
设
宿
备
质
备
干 扰
图1―1 模拟通信系统的一般模型
•
比如电话通信系统就包括：送话器、电
线、交换机、载波机、受话器等要素。广播通
信系统包括麦克风、放大器、发送设备、无线
电波、收音机等。两个通信系统实例示意图如
图1―2所示。
导线 载波机
载波机
(a) 有 线 长 途 电 话 系 统 示 意 图
声被不断地放大，形成噪声积累直到通信终端。
考点一、信息、数据及通信的基本概念
信息
数据Biblioteka 通信—数据—✓ 数据是存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料，是反映客观事物属性的记录，使信息的具体表现形式， 如数字、字符、声音、图像等。
✓ 数据是信息的具体表现形式，是信息的载体，信息的符号化就是数据，信息是数据的内涵，是对数据加工 得到的结果，数据可表示信息，但不是任何数据都表示信息，同样数据可以有不同的解释。信息是抽象的， 同一信息可以有不同数据表示方式。
第
十
大
类
考点一、信息、数据及通信的基本概念
计
算
机
信息
数据
通信
—信息的概念—
✓ 信息是客观事物（自然界、人类社会和人类思维活动 中普遍存在的一切物质和事物）的属性和相互联系特 性的表现，它反映了客观事物的存在形式或运动状态。 通常是由文字、符号、图形等表现出来的消息、音讯 等，泛指人类社会传播的一切内容。
信息
数据
通信
—数据—
知识扩展 ✓ 美国数学家香浓认为：信息是能消除事物的不确定性，把不确定性变成确定性 ✓ 信息社会：信息化社会，是继工业化社会以后，以信息活动为社会发展的基本活动的新型社会形态。信
息社会中，信息成为与物质、能源同等重要的第三资源。 ✓ 信息技术：指人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。
信息
数据
通信
—通信的基本概念—
·信号：信号分为模拟信号和数字信号。 ✓ 模拟信号又称连续信号，是指用连续变化的物理量所表达的信号，其信号的幅度、频率、相位随时间作连续变化。 ✓ 数字信号又称离散信号，即在时间特性上幅度的取值是有限的离散值，一般用脉冲序列来表示。 ✓ 二进制码就是一种数字信号。数字信号相对模拟信号来讲，抗干扰强，可靠性高差错率低，易加密，容易存储、
1. 通信基本概念
通信基本概念通信是信息在发送方和接收方之间传递的过程。
这涉及到通过某种媒介或信道传输信息，以便双方能够理解和交流。
以下是通信的一些基本概念：1. 发送者(Sender)：信息的起源，即将要传递信息的一方。
2. 接收者(Receiver)：信息的目的地，即接收和解读信息的一方。
3. 消息(Message)：要传递的信息或数据，可以是文字、图像、声音等形式。
4. 编码(Encoding)：将消息转换为适合传输的形式，以便在信道上传输。
5. 信道(Channel)：消息传递的媒介或路径，可以是空气中的无线信号、电缆、光纤等。
6. 解码(Decoding)：接收者将从信道中接收到的编码消息转换回原始消息的过程。
7. 噪声(Noise)：信道中可能存在的干扰、失真或其他影响信息传递质量的因素。
8. 反馈(Feedback)：接收者向发送者提供关于已接收消息的信息，以便发送者了解消息是否成功传递。
9. 协议(Protocol)：通信过程中双方必须遵循的规则和约定，以确保有效的信息交换。
10. 半双工与全双工(Half-Duplex and Full-Duplex)：半双工通信是指在同一时间内，信息只能单向传输，要么从发送者到接收者，要么从接收者到发送者。
全双工通信则允许在同一时间内进行双向通信，允许双方同时发送和接收信息。
11. 带宽(Bandwidth)：信道传输的数据量的能力，通常以每秒比特数（bps）来衡量。
12. 调制(Modulation)：将数字信号转换为模拟信号的过程，以便在模拟信道中传输。
13. 解调(Demodulation)：将模拟信号转换回数字信号的过程，以便接收者能够理解信息。
这些基本概念构成了通信过程的关键要素。
在现代社会中，通信技术得到广泛应用，涵盖了从基础的语音通信到数据网络、互联网和无线通信等多个领域。
不同的通信技术和协议在不同的场景中发挥作用，使人们能够迅速、可靠地进行信息交流。
通信理论基本概念
通信理论基本概念信号带宽：信号频谱的宽度，也就是信号的最⾼频率分量与最低频率分量之差，譬如，⼀个由数个正弦波叠加成的⽅波信号，其最低频率分量是其基频，假定为f =2kHz，其最⾼频率分量是其7次谐波频率，即7f =7×2=14kHz，因此该信号带宽为7f- f =14-2=12kHz。
信道带宽：信道可以不失真地传输信号的频率范围。
为不同应⽤⽽设计的传输媒体具有不同的信道质量，所⽀持的带宽有所不同。
信号传输频率的最⼤值和最⼩值之差(Hz)。
信道带宽则限定了允许通过该信道的信号下限频率和上限频率，也就是限定了⼀个频率通带。
⽐如⼀个信道允许的通带为1.5kHz⾄15kHz，其带宽为13.5kHz，上⾯这个⽅波信号的所有频率成分当然能从该信道通过，如果不考虑衰减、时延以及噪声等因素，通过此信道的该信号会毫不失真。
然⽽，如果⼀个基频为1kHz的⽅波，通过该信道肯定失真会很严重；⽅波信号若基频为2kHz，但最⾼谐波频率为18kHz，带宽超出了信道带宽，其⾼次谐波会被信道滤除，通过该信道接收到的⽅波没有发送的质量好；那么，如果⽅波信号基频为500Hz，最⾼频率分量是11次谐波的频率为5.5kHz，其带宽只需要5kHz，远⼩于信道带宽，是否就能很好地通过该信道呢？其实，该信号在信道上传输时，基频被滤掉了，仅各次谐波能够通过，信号波形⼀定是不堪⼊⽬的。
通过上⾯关于信号带宽和信道带宽的分析并进⼀步推论，可以得到这样⼀些结果：（1）如果信号与信道带宽相同且频率范围⼀致，信号能不损失频率成分地通过信道；（2）如果带宽相同但频率范围不⼀致时，该信号的频率分量肯定不能完全通过该信道（可以考虑通过频谱搬移也就是调制来实现）；（3）如果带宽不同⽽且是信号带宽⼩于信道带宽，但信号的所有频率分量包含在信道的通带范围内，信号能不损失频率成分地通过；（4）如果带宽不同⽽且是信号带宽⼤于信道带宽，但包含信号⼤部分能量的主要频率分量包含在信道的通带范围内，通过信道的信号会损失部分频率成分，但仍可能被识别，正如数字信号的基带传输和语⾳信号在电话信道传输那样；（5）如果带宽不同⽽且是信号带宽⼤于信道带宽，且包含信号相当多能量的频率分量不在信道的通带范围内，这些信号频率成分将被滤除，信号失真甚⾄严重畸变；（6）不管带宽是否相同，如果信号的所有频率分量都不在信道的通带范围内，信号⽆法通过；（7）不管带宽是否相同，如果信号频谱与信道通带交错，且只有部分频率分量通过，信号失真。
数据通信的基本概念(1)
10010011 串 行 源 DTE 信号地
速度低，成本低， 目的 远程通信中常用 DTE 需解决位同步问题
通信方式
1.并行通信方式
在并行数据传输中有多个数据位,例如8 个数据位,同时在两个设备之间传输。发 送设备将8个数据位通过8条数据线传送 给接收设备,还可附加一位数据校验位。 接收设备可同时接收到这些数据,不需做 任何变换就可直接使用。 在计算机内部的数据通信通常以并行方 式进行。并行的数据传送线也叫总线,如 并行传送8位数据就叫8位总线,并行传送 16位数据就叫16位总线。
考点一：信息、数据的基本概念
2、信息的特征
（1）载体依附性 （2）价值相对性 （3）时效 （4）可共享 （5）可传递 （6）客观性 （7）可处理性 （8）真伪性
考点一：信息、数据的基本概念
3、常见术语
IT（Information Technology)：信息技术
3C技术：通信技术、计算机技术、控制技术 的合称。
2.信道容量 信道容量表征一个信道传输数据的能力,单位也用位/秒 (bps)。 信道容量与数据传输速率的区别： 信道容量表示信道的最大数据传输速率,是信道传输数据 能力的极限。 数据传输速率则表示实际的数据传输速率。
（就像公路上的最大限速值与汽车实际速度之间的关系一样, 它们虽然采用相同的单位;但表征的是不同的含义。）
数据通信中的主要技术指标
3.误码率 误码率是衡量数据通信系统在正常工作情况下的传输可靠 性的指标。 它定义为二进制数据位传输时出错的概率。
通信方式 通信有两种基本方式:即串行方式和并行方式
0 并 1 行 2 3 : : n-1 信号地
0 0 1 0 1 1
0 1 2 3 : : n-1 信号地
通信的基本概念
一、通信的基本概念
1．通信的发展
（1）通信的概念
通信是发送者（人或机器）和接收者之间通过某种媒体进行的信息传递。
（2）通信的发展历程
①1837年，莫尔斯发明有线电报。
②1876年，贝尔发明电话。
③1918年，调幅无线电广播问世。
④1936年，商业电视广播开播。
⑤1983年，蜂窝状移动通信网（蜂窝网）在美国投入商业使用。
⑥1983年，美国国防部将阿帕网分为军网和民网，后者逐渐发展为今天的因特网。
2．消息、信息与信号
（1）消息
①消息的定义
消息是指通信系统传输的对象，它是信息的载体。
②消息的分类
连续消息：消息的状态连续变化或不可数，如语音、温度数据等。
离散消息：消息具有可数的有限个状态，如符号、文字、数字数据等。
（2）信息
①信息的定义
信息是消息中所包含的有效内容。
②信息与消息的关系
消息是信息的物理表现形式，而信息是消息的内涵。
（3）信号
①信号的定义
信号是消息的传输载体。
②信号的分类
a．模拟信号
模拟信号是指载荷消息的信号参量取值是连续（不可数、无穷多）的信号。
b．数字信号
数字信号是指载荷消息的信号参量只有有限个取值的信号。
（4）消息、信息和信号的关系
①消息是信息的物理形式；
②信息是消息的有效内容；
③信号是消息的传输载体。
1-1通信的基本概念讲解
? (7)光纤通信。光导纤维的发明，使人们寻求到一种真正 能够承担起构筑未来信息化基础设施传输平台重任的通信 介质。
? (8)卫星通信。卫星通信将人类带入了太空通信时代。 ? (9)蜂窝移动通信。蜂窝移动通信为人们提供了一种前所
铁道信号专业----《现代通信原理》课程
项目1-1 ：通信的基本概念
主讲：梅容芳 地点：计算机 4室
2019/4/30
1
项目准备
? 检索通信的基本概念
? 探讨关于通信的实例
2019/4/30
2
项目目标
? 熟悉课程的学习内容、学习方法和考核评价方法 ? 掌握通信的基本概念 ? 了解通信的发展过程 ? 理解通信的三种方式
任务一：课程学期内容安排
（三）主要教学方法 1.五步教学法：准备、目标、任务、行动、评估 2.小组团队协作法 3.模块教学法
2019/4/30
7
项目任务
任务一：课程学期内容安排
（四）考核评价方法 1.自我评价：每个模块教学完成后进行 2.小组评价：每个模块教学完成后进行 3.教师评价：平时成绩、期末理论部分考核和实践部分考核
2019/4/30
9
任务三：通信的发展历史
任务三：通信的发展历史
任务三：通信的发展历史
? 过去的100多年通信技术的发展历史中有10项重大通信技 术值得纪念：
? (1)摩尔斯发明有线电报。有线电报开创了人类信息交流 的新纪元。
? (2)马克尼发明无线电报。无线电报为人类通信技术开辟 了一个崭新的领域。
? (3)载波通信。载波通信的出现，改变了一条线路只能传 送一路电话的局面，使一个物理介质上传送多路音频电 话信号成为可能。
通信的基本概念
通信是通过某种媒介传递信息、消息或信号的过程。
它包括发送和接收数据、声音、图像等。
通信的基本概念主要包括以下几个方面：1. 信息源（Information Source）：信息源是通信过程的起点，它产生了需要传输的有意义的信息或消息，例如文字、图像、声音等。
2. 发射器（Transmitter）：发射器将信息源产生的信息或消息转换成合适的信号形式，以便在通信媒介中进行传输。
这个过程通常包括编码、调制等操作。
3. 信道（Channel）：信道是用来传输信号的物理媒介，例如无线电波、光纤、电缆等。
信道通常受到各种噪声和干扰的影响，降低了信号的传输质量。
4. 接收器（Receiver）：接收器的作用是接收来自信道的信号，并将其恢复成原始的信息或消息形式。
这个过程包括解调、解码等操作。
5. 信息接收者（Information Destination）：信息接收者是通信过程的终点，它接收来自接收器的信息或消息，并对信息进行解读、处理。
例如，人们通过电话接听语音、观看电视节目等。
6. 有无线通信：通信系统可以分为有线通信和无线通信。
有线通信是通过物理媒介（如电缆、光纤等）传输信号的通信方式；而无线通信则通过空气或其他非物理媒介（如无线电波、微波、红外线等）进行信号传输。
7. 模拟通信与数字通信：通信可以分为模拟通信和数字通信。
模拟通信指的是连续变化的信号（如声音、图像信号）的传输；数字通信则是将信号转换成二进制数据（0和1）后进行传输。
数字通信具有高保真、易于存储和误差修正等优点。
8. 单向通信和双向通信：单向通信是指信息只能在一个方向传输，如广播和电视；双向通信（又称双工通信）是指信息可以在两个方向上同时传输，如电话、因特网等。
总之，通信是现代社会获取和传递信息的关键方式，涉及许多技术和领域，包括电信、网络、卫星、光通信等。
随着技术的快速发展，通信手段变得越来越多元化、智能化，为人们的生产、生活带来诸多便利。
通信中的一些基本概念
码元，波特率，比特率，电平，频道带宽......基本概念的理解码元:在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一位二进制数字。
这样的时间间隔内的信号称为二进制码元，而这个间隔被称为码元长度。
符号即用于表示某数字码型[据位数不同，对应不同的键控调制方式]的一定相位或幅度值的一段正弦载波[其长度即符号长度]。
符号速率即载波信号的参数（如相位）转换速率，实际上是载波状态的变化速率。
符号率越高，响应的传输速率也越高，但信号中包含的频谱成分越高，占用的带宽越宽。
波特率即调制速率或符号速率，指的是信号被调制以后在单位时间内的波特数，即单位时间内载波参数变化(相位或者幅度)的次数。
它是对信号传输速率的一种度量，通常以“波特每秒”（Bps）为单位。
波特率有时候会同比特率混淆，实际上后者是对信息传输速率（传信率）的度量。
波特率可以被理解为单位时间内传输码元符号的个数（传符号率），通过不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息。
因此信息传输速率即比特率在数值上和波特率有这样的关系：波特率＝比特率/每符号含的比特数信号的带宽取决于波特率，也就是说跟有关。
如果编码算法可以使得每个符号（一段载波）能够传送(表示)更多的比特，则传同样的数据所需要的带宽更窄！另外，A/D编码算法，是压缩数据量的关键，模拟语音经过不同A/D编码的算法，产生的数据量是有所不同的。
例如：设信道带宽为3MHz,信噪比S/N为2dB(即100倍)，若传送BPSK信号则可达到的最大数据速率是多少？解答：带噪信道应该用香农公式计算，最大数据速率为3M ×log2(1+100) bps ＝3M × 6.65 = 20MHz, 对于BPSK信号，正弦载波用两种相位状态，表示1比特(0或1)。
其波特率也是20MHz。
log后面的2应该是下标;如果传输的是QPSK的信号，一个正弦载波可以有4个不同的相位，可以表示两位二进制数位的4种信息状态。
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◆通信的基本概念通信----由一地向另一地进行消息的有效传递信道----载荷着信息的信号所通过的通道(或称媒质) ◆信息及其度量信息----传输信息的多少可直观地使用“”进行衡量◆信息及其度量信息----指消息中包含的有意义的内容传输信息的多少可直观地使用“信息量”进行衡量 消息中的信息量I与消息发生的概率P（x）紧密相关消息出现的概率愈小，则消息中包含的信息量就（）概率为0时（不可能发生事件），信息量为（）概率为1时（必然事件），信息量为（消息中的信息量I与消息发生的概率P（x）紧密相关消息出现的概率愈小，则消息中包含的信息量就（愈大）概率为0时（不可能发生事件），信息量为（无穷大）概率为1时（必然事件），信息量为（0 ）◆I与P（x）的关系式当a取2时，单位为比特（bit）当a取e时，单位为奈特（nit）当a取10时，单位为哈特（hart）◆通信系统的基本概念通信系统----指传递信息所需的一切设备的总和通信系统的任务----将不同形式的消息从发送端传递到接收端通信系统的一般模型----由信源,发送设备,信道,接收设备,信宿和噪声源六部分组成◆数字通信系统的组成信源和信宿信源编码和信源解码信道编码和信道解码调制和解调信道噪声源信源—把消息转换成原始的电信号，完成非电/电的转换信宿—把复原的电信号转换成相应的消息，完成电/非电的转换信源编码—有两个作用：一是进行模/数转换；一是数字压缩（即降低数字信号的数码率）信源译码是信源编码的逆过程信道编码器—对传输的信号码元按一定的规则加入保护成分（监督元），组成所谓的“抗干扰编码”信道译码器—按一定规则进行解码，从解码的过程中发现错误或纠正错误，从而提高系统的抗干扰能力调制—把各种数字基带信号转换成适应于信道传输的数字频带信号（已调信号）解调是调制的逆变换信道—载荷着信息的信号所通过的通道 噪声源—系统噪声与干扰的总折合◆数字通信系统的组成◆数字通信的特点抗干扰、抗噪声能力强，无噪声积累 便于加密处理，保密性强差错可控易于与现代技术相结合数字信号占用的频带宽对同步要求高，系统设备比较复◆通信系统的分类按有无调制方式分：按传输的信号分：按传输媒介分：按信号的复用方式分：按工作方式分：◆数字通信系统的主要性能指标 有效性可靠性◆数字通信系统的主要性能指标传输速率码元速率R B信息速率R b （两者相互间的关系？单位？）差错率误码率P e误信率（误比特率）P b◆信号的类型调制信号：需要传输的信号（原始信号）载波信号：（等幅）高频振荡信号已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号）◆调制调制—就是按调制信号（基带信号）的变化规率去改变载波某些参数的过程。
◆调制的分类幅度调制：调制信号改变载波信号的幅度参数频率调制：调制信号改变载波信号的频率参数相位调制：调制信号改变载波信号的相位参数◆模拟调幅的类型振幅调制（AM）抑制载波双边带（DSB）调制单边带（SSB）调制残留边带（VSB）调制◆频分复用（FDM）原理：整个传输频带被划分为若干个频率通道，每路信号占用一个频率通道进行传输。
频率通道之间留有防护频带以防相互干扰 特点：独占频段，共享时间。
◆数字基带信号的常用码单极性非归零码双极性非归零码单极性归零码双极性归零码单极性传号差分码单极性空号差分码传号反转码(CMI)AMI码( 传号交替反转码)HDB3码( 3阶高密度双极性码)◆HDB3码编码规则当信码中连“0”码不超过3个时,HDB3码按交替极性码规则编码:“0”码编为：；“1”码：当出现4个或4个以上连“0”码时,采用取代节或取代节的安排顺序是:先用000V,当它不能用时,再用B00V◆HDB3码编码规则当信码中连“0”码不超过3个时,HDB3码按交替极性码规则编码:“0”码编为：0 ；“1”码：正负极性交替当出现4个或4个以上连“0”码时,采用取代节000V 或B00V取代节的安排顺序是:先用000V,当它不能用时,再用B00V◆理想无码间干扰传输准则—奈奎斯特第一准则当数字基带传输系统具有理想低通特性时,以其截止频率f C两倍的速率传输数字信号,可以消除码间干扰。
◆理想无码间干扰传输准则—奈奎斯特第一准则接收波形满足抽样值无码间串扰的充要条件是仅在本码元的抽样时刻上有最大值，而对其它码元抽样时刻信号值无影响（在抽样点上不存在码间串扰）。
——无码间串扰的时域条件◆理想无码间干扰传输准则—奈奎斯特第一准则把一个基带传输系统的传输特性H（ω）分割成2π /T B，各段在（- π /T B，π /T B）区间内能叠加成一个矩形频率特性，那么它在以1/ T B速率传输基带信号时，就能做到无码间串扰。
——无码间串扰的频域条件◆基带脉冲传输过程与码间串扰码间串扰——本码判决时，其它码元在此判决时刻有值，即造成判决困难的现象。
◆无码间干扰基带传输系统抗干扰性能对于单极性信号,判决门限应设为( )判决准则为: d ( ) ,判“1”码d ( ) ,判“0”码对于双极性信号,判决电平为( )判决准则为：d ( ) ,判“1”码d ( ) ,判“0”码◆无码间干扰基带传输系统抗干扰性能对于单极性信号,判决门限应设为( A/2 )判决准则为: d (> A/2 ) ,判“1”码d (< A/2 ) ,判“0”码对于双极性信号,判决电平为( 0 )判决准则为：d ( > 0 ) ,判“1”码d ( < 0 ) ,判“0”码◆眼图与系统性能之间的关系最佳取样时刻应在眼图张开最大的时刻,此刻的信噪比最大眼图斜边的斜率反映出系统对定时误差的灵敏度,斜边越陡,对定时误差越灵敏,对定时稳定度要求越高在抽样时刻,上下两个阴影区的高度称为信号失真量,它是噪声和码间串扰叠加的结果◆数字调制数字调制传输:先用数字基带信号对载波进行调制,形成数字调制信号后再进行传输 数字调制: 用数字基带信号对高频载波的某一参量----幅度,频率或相位三者之一进行控制,使载波的幅度,频率或相位随数字基带信号的变化而变化◆数字调制的基本方式幅度键控(ASK)频移键控(FSK)相位键控(PSK)◆二进制振幅键控(2ASK)在2ASK中,载波的（）是随着调制信号而变化的,是用（）信号对（）信号的（）进行控制。
◆二进制振幅键控(2ASK)在2ASK中,载波的（幅度）是随着调制信号而变化的,是用（基带）信号对（载波）信号的（幅度）进行控制。
◆2ASK的调制与解调模拟调幅法键控法2ASK信号的解调方法非相干解调(包络检波法)相干解调(同步检测法)◆二进制频率键控(2FSK)用数字（)信号控制载波信号的（）,即以不同频率的高频振荡来表示不同的数字基带信息。
◆二进制频率键控(2FSK)用数字（基带)信号控制载波信号的（频率）,即以不同频率的高频振荡来表示不同的数字基带信息。
◆2FSK的调制与解调2FSK信号的产生方法直接调频法频率键控法2FSK信号的解调方法非相干解调(包络检波法)相干解调(同步检测法)过零检测法◆二进制相移键控(2PSK或BPSK)2PSK是用二进制数字信号控制载波的两个相位,这两个相位通常相隔πrad2PSK中,用载波相位0和π分别表示“1”和“0”,故这种调制又称二相相移键控(BPSK)2PSK又称绝对相移键控◆2PSK的调制与解调2PSK信号的产生方法模拟相乘法相位选择法2PSK信号的解调方法相干解调信息代码变换成2PSK信号的规律是:“异变同不变”◆二进制差分相移键控(2DPSK)2DPSK又称相对相移键控利用前后相邻码元之间载波相位的变化表示数字基带信息信息代码变换成2DPSK信号的规律是:遇“1”变，遇“0”不变◆2DPSK的调制与解调2DPSK信号的产生方法首先对数字基带信号进行差分编码,即由绝对码变为相对码(差分码),然后再进行绝对调相2DPSK信号的解调方法极性比较法(又称相干解调)差分检测(又称延迟解调或差分相干解调)二进制数字调制系统的抗噪声性能◆常用的多进制线性调制系统M进制幅度键控( MASK )M进制频率键控( MFSK )M进制相移键控( MPSK )多进制信号的特点●信号状态M 越多,数字信号所包含的信息量I 就越( )●M越大,误码率越( ) (其它参数均保持不变情况下)◆常用的多进制线性调制系统M进制幅度键控( MASK )M进制频率键控( MFSK )M进制相移键控( MPSK )多进制信号的特点●信号状态M 越多,数字信号所包含的信息量I 就越( 大)●M越大,误码率越( 大) (其它参数均保持不变情况下)◆多进制幅度键控( MASK )用高频载波的多种振幅去代表数字信息M ASK的调制方法首先把基带信号由二电平变为M电平,即2-M电平变换，M电平基带信号对载波进行调制,便可得到MASK信号。
M ASK的解调方法包络检波同步解调◆多进制相移键控( MPSK )又称多元调相或多相制载波的M种相位代表M种不同的数字信息◆多进制正交幅度调制( MQAM )两路独立的信号对正交的两个载波进行幅度调制后的信号记作QAM正交振幅调制是一种频带利用率很高的数字调制方式Q AM是一种双重数字调制,它是用载波的不同幅度及不同相位表示数字信息◆最小频移键控( MSK )是2FSK的一种特殊情况在每个比特间隔内载波相位变化+π/2或-π/2◆高斯最小移频键控（GMSK）GMSK是在MSK调制器之前加入高斯低通滤波器，也就是说，用高斯低通滤波器作为MSK调制的前置滤波器GMSK中，基带信号首先成形为高斯型脉冲，然后再进行MSK调制由于高斯型脉冲包络无陡峭沿，亦无拐点，相位路径进一步平滑，使其功率谱特性优于MSKGMSK的频谱◆复习思考题1、通信系统的分类？2、数字通信的特点？3、数字通信系统的组成？各部分的功能？4、何为信息？信息量与概率的关系？5、数字通信系统的质量指标？6、码元速率与信息速率是何关系？误码率与误信率是何关系？7、何谓调制？何谓频分复用？8、AM、DSB、SSB、VSB、FDM的翻译？◆复习思考题9、数字基带信号的常用码型？编码？波形？10、无码间串扰的传输条件？11、眼图与系统性能之间的关系？12、数字调制的三种基本方式？13、2ASK（2FSK、2PSK、2DPSK）信号的调制、解调方法？14、各种调制的抗噪声性能？15、何谓QPSK？MQAM？MSK？。