黑大通信原理课件第一章
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
即使发送信号的特性和信道特性相匹配， 具有抗信道干扰的能力， 并且具有足够的功率以满足远距离传输的需要。 发送设备可能包含 变换、 放大、 滤波、 编码、调制等过程。 对于多路传输系统，发送设备中还包括多路复用器。
3．信道
通信系统
信道是一种物理媒质，
用来将来自发送设备的信号传送到接收端。
在无线信道中，信道可以是自由空间；
1．2通信系统的组成
1．2.1通信系统一般模型 通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。 电通信
1．信息源
信息源（简称信源）的作用是把各种消息转换成原始电信
号。
模拟信源输出连续的模拟信号
信息源
数字信源输出离散的数字信号
通信系统
2．发送设备 发送设备的作用是产生适合于在信道中传输的信号，
1）信源编码与译码 a） 信源编码有基本功能：
一是提高信息传输的有效性， 即通过某种数据压缩技术 设法减少码元数目和降低码元速率。 码元速率决定传输所占的带宽。
二是模／数（A／D）转换， 即当信息源输出的是模拟信号时， 信源编码器将其转换成数字信号， 以实现模拟信号的数字化传输
b）信源译码是信源编码的逆过程
4）数字调制与解调 数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处， 形成适合在信道中传输的带通信号。
5）同步 同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致， 是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。 按照同步的功用不同， 分为载波同步、位同步、群（帧）同步和网同步。
Leabharlann Baidu
1． 2． 3数字通信的特点 与模拟通信相比，数字通信具有以下一些优点。
2）信道编码与译码 信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力。
为了减小差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入 保护成分（监督元）“抗干扰编码”。 接收端的信道译码器按相应的逆规则进行解码， 从中发现错误或纠正错误，提高通信系统的可靠性。
3）加密与解密 在需要实现保密通信的场合， 为了保证所传信息的安全， 人为地将被传输的数字序列扰乱，即加上密码。 在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行 解密，恢复原来信息。
5．受信者
受信者（简称信宿）其功能与信源相反，
即把原始电信号还原成相应的消息
1．2．2模拟通信系统模型和数字通信系统模型
消息
连续消息 是指消息的状态连续变化或不可数的 离散消息 是指消息的状态是可数的或离散的
消息的传递是通过它的物理载体——电信号来实现的， 即把消息寄托在电信号的某一参量上 （如连续波的幅度、频率或相位，
通信方式 半双工 全双工通信
（1）单工通信
是指消息只能单方向传输的工作方式 只有一个进行发送，另一个只能接收。
脉冲波的幅度、宽度或位置）。 按信号参量的取值方式不同，
信号
模拟信号
电信号的参量取值连续（不可数、无穷多） 模拟信号有时也称连续信号， 这里连续的含义是指信号的某一参量连续变化， 或者说在某一取值范围内可以取无穷多个值， 而不一定在时间上也连续
数字信号 电信号的参量仅可能取有限个值，
指信号的某一参量是离散变化的， 而不一定在时间上也离散
电报通信系统
电话通信系统 最为发达普及 数据通信系统 综合业务数字通信网适用于各种类型业
务的消息传输
图像通信系统等。
2．按调制方式分类 根据信道中传输的信号是否经过调制
基带传输系统 是将未经调制的信号直接传送，
如市内电话、有线广播
带通（频带或调 是对各种信号调制后传输 制）传输系统
3．按信号特征分类 按照信道中所传输的信号 模拟通信系统
在有线信道中，可以是明线、电缆和光纤。
信道既给信号以通路，也会对信号产生各种干扰和噪声。
噪声源是信道中的噪声及分散在通信系统其他各处的噪声
的集中表示。
噪声通常是随机的，形式多样的，它的出现干扰了正常信
号的传输。
4．接收设备
通信系统
接收设备的功能是将信号放大和反变换（如译码、解调等），
其目的是从收到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。
按照信道中传输的信号
通信系统
模拟通信系统 信道中传输的是模拟信号 数字通信系统 信道中传输的是数字信号
1．模拟通信系统模型
基带信号 原始电信号
连续消息
已调信号 带通信号 频带信号
应有两个基本特征： 一是携带有信息； 二是适应在信道中传输
2．数字通信系统模型 数字通信系统（Digital Communication System，DCS）
第1章 绪论
1．1通信的基本概念 1．2通信系统的组成 1．3通信系统分类与通信方式 1．4信息及其度量 1．5通信系统主要性能指标
1．1通信的基本概念
通信的目的是传递消息中所包含的信息。 消息（message）: 是物质或精神状态的一种反映. 例如，话音、文字、音乐、数据、图片或活动图像等. 人们接收消息，关心的是消息中所包含的有效内容， 即信息（information）。 通信则是把消息从一方传送到另一方。 “通信”是“信息传输”或“消息传输”。 在电通信系统中，消息的传递是通过电信号来实现的。
数字通信系统
4．按传输媒质分类
有线通信系统 是用导线（如架空明线、同轴电缆、光导纤维、波导等）
作为传输媒质 如市内电话、有线电视、海底电缆通信等。
无线通信系统 是依靠电磁波在空间传播达到传递消息的目的，
如短波电离层传播、微波视距传播、卫星中继等。
5．按工作波段分类
按通信设备的工作频率或波长
? ? c ? 3 ? 10 8
f
f
长波通信、 中波通信、 短波通信、 远红外线通信等
6．按信号复用方式分类
频分复用
是用频谱搬移的方法 使不同信号占据不同的频率范围
传输多路 信号的复 用方式
时分复用
是用脉冲调制的方法使 不同信号占据不同的时间区间
码分复用
是用正交的脉冲序列 分别携带不同信号
1．3．2通信方式 1．单工、双工和全双工通信 对于点与点之间的通信，按消息传递的方向与时间关系 单工
1）抗干扰能力强，且噪声不积累。 2）传输差错可控。 3）便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变 换、存储。 4）易于集成，使通信设备微型化，重量轻。 5）易于加密处理，且保密性好。 数字通信的缺点是，一般需要较大的传输带宽。
1．3通信系统分类与通信方式
1． 3．1通信系统的分类 1．按通信业务分类
3．信道
通信系统
信道是一种物理媒质，
用来将来自发送设备的信号传送到接收端。
在无线信道中，信道可以是自由空间；
1．2通信系统的组成
1．2.1通信系统一般模型 通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。 电通信
1．信息源
信息源（简称信源）的作用是把各种消息转换成原始电信
号。
模拟信源输出连续的模拟信号
信息源
数字信源输出离散的数字信号
通信系统
2．发送设备 发送设备的作用是产生适合于在信道中传输的信号，
1）信源编码与译码 a） 信源编码有基本功能：
一是提高信息传输的有效性， 即通过某种数据压缩技术 设法减少码元数目和降低码元速率。 码元速率决定传输所占的带宽。
二是模／数（A／D）转换， 即当信息源输出的是模拟信号时， 信源编码器将其转换成数字信号， 以实现模拟信号的数字化传输
b）信源译码是信源编码的逆过程
4）数字调制与解调 数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处， 形成适合在信道中传输的带通信号。
5）同步 同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致， 是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。 按照同步的功用不同， 分为载波同步、位同步、群（帧）同步和网同步。
Leabharlann Baidu
1． 2． 3数字通信的特点 与模拟通信相比，数字通信具有以下一些优点。
2）信道编码与译码 信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力。
为了减小差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入 保护成分（监督元）“抗干扰编码”。 接收端的信道译码器按相应的逆规则进行解码， 从中发现错误或纠正错误，提高通信系统的可靠性。
3）加密与解密 在需要实现保密通信的场合， 为了保证所传信息的安全， 人为地将被传输的数字序列扰乱，即加上密码。 在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行 解密，恢复原来信息。
5．受信者
受信者（简称信宿）其功能与信源相反，
即把原始电信号还原成相应的消息
1．2．2模拟通信系统模型和数字通信系统模型
消息
连续消息 是指消息的状态连续变化或不可数的 离散消息 是指消息的状态是可数的或离散的
消息的传递是通过它的物理载体——电信号来实现的， 即把消息寄托在电信号的某一参量上 （如连续波的幅度、频率或相位，
通信方式 半双工 全双工通信
（1）单工通信
是指消息只能单方向传输的工作方式 只有一个进行发送，另一个只能接收。
脉冲波的幅度、宽度或位置）。 按信号参量的取值方式不同，
信号
模拟信号
电信号的参量取值连续（不可数、无穷多） 模拟信号有时也称连续信号， 这里连续的含义是指信号的某一参量连续变化， 或者说在某一取值范围内可以取无穷多个值， 而不一定在时间上也连续
数字信号 电信号的参量仅可能取有限个值，
指信号的某一参量是离散变化的， 而不一定在时间上也离散
电报通信系统
电话通信系统 最为发达普及 数据通信系统 综合业务数字通信网适用于各种类型业
务的消息传输
图像通信系统等。
2．按调制方式分类 根据信道中传输的信号是否经过调制
基带传输系统 是将未经调制的信号直接传送，
如市内电话、有线广播
带通（频带或调 是对各种信号调制后传输 制）传输系统
3．按信号特征分类 按照信道中所传输的信号 模拟通信系统
在有线信道中，可以是明线、电缆和光纤。
信道既给信号以通路，也会对信号产生各种干扰和噪声。
噪声源是信道中的噪声及分散在通信系统其他各处的噪声
的集中表示。
噪声通常是随机的，形式多样的，它的出现干扰了正常信
号的传输。
4．接收设备
通信系统
接收设备的功能是将信号放大和反变换（如译码、解调等），
其目的是从收到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。
按照信道中传输的信号
通信系统
模拟通信系统 信道中传输的是模拟信号 数字通信系统 信道中传输的是数字信号
1．模拟通信系统模型
基带信号 原始电信号
连续消息
已调信号 带通信号 频带信号
应有两个基本特征： 一是携带有信息； 二是适应在信道中传输
2．数字通信系统模型 数字通信系统（Digital Communication System，DCS）
第1章 绪论
1．1通信的基本概念 1．2通信系统的组成 1．3通信系统分类与通信方式 1．4信息及其度量 1．5通信系统主要性能指标
1．1通信的基本概念
通信的目的是传递消息中所包含的信息。 消息（message）: 是物质或精神状态的一种反映. 例如，话音、文字、音乐、数据、图片或活动图像等. 人们接收消息，关心的是消息中所包含的有效内容， 即信息（information）。 通信则是把消息从一方传送到另一方。 “通信”是“信息传输”或“消息传输”。 在电通信系统中，消息的传递是通过电信号来实现的。
数字通信系统
4．按传输媒质分类
有线通信系统 是用导线（如架空明线、同轴电缆、光导纤维、波导等）
作为传输媒质 如市内电话、有线电视、海底电缆通信等。
无线通信系统 是依靠电磁波在空间传播达到传递消息的目的，
如短波电离层传播、微波视距传播、卫星中继等。
5．按工作波段分类
按通信设备的工作频率或波长
? ? c ? 3 ? 10 8
f
f
长波通信、 中波通信、 短波通信、 远红外线通信等
6．按信号复用方式分类
频分复用
是用频谱搬移的方法 使不同信号占据不同的频率范围
传输多路 信号的复 用方式
时分复用
是用脉冲调制的方法使 不同信号占据不同的时间区间
码分复用
是用正交的脉冲序列 分别携带不同信号
1．3．2通信方式 1．单工、双工和全双工通信 对于点与点之间的通信，按消息传递的方向与时间关系 单工
1）抗干扰能力强，且噪声不积累。 2）传输差错可控。 3）便于用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变 换、存储。 4）易于集成，使通信设备微型化，重量轻。 5）易于加密处理，且保密性好。 数字通信的缺点是，一般需要较大的传输带宽。
1．3通信系统分类与通信方式
1． 3．1通信系统的分类 1．按通信业务分类