通信原理概论讲述
通信原理 (完整)精选全文
数字通信的主要优点：
(a) 失真的数字信号
(b) 恢复的数字信号
数字信号波形的失真和恢复
数字通信的主要缺点：
➢ 占用带宽大 ➢ 设备复杂 ➢ 同步要求高
宽带通信、压缩编码 VLSI、SOC、ASIC 信号处理技术
应用实例：
➢ 数字传输技术：电话、电视、计算机数据等 信号的远距离传输。
➢ 模拟传输技术：有线电话环路、无线电广 播、电视广播等。
狭义信道
有线信道 无线信道
中长波地波 短波电离层反射 超短波、微波视距传输 超短波、微波对流层散射 卫星中继
编码信道 调制信道
信 源
加 密 器
编 码 器
调 制 器
发 转 换 器
信 道
收 转 换 器
解 调 器
解解 码密 器器
信 宿
发送设备
噪 声
接收设备
广义信道
广义信道
调制信道：
调制器输出端到解调器输入端的所有设备和媒介。 研究调制和解调时，常用调制信道。 连续信道/模拟信道。
eo(t)
e0t htei t nt e0t kt ei t nt
n(t)
n(t): 加性干扰 k(t): 乘性干扰
k t 依赖于网络的特性，k t 反映网络特性对 ei t 的作用。
干扰
加性干扰：本地噪声
始终存在
乘性干扰：非理理想信道 与信号共存
sR t sT tht nt
乘性 加性
增量调制DM
军用、 民用电话
Hale Waihona Puke 差分脉码调制DPCM电视电话、 图像编码
其 他 语 言 编 码 方 式 中低速数字电话 ADPCM、 APC、 LPC
按信号复用方式分类
《通信原理概论》课程教学大纲
《通信原理概论》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称(中文、英文) ：通信原理概论Introduction to Communication Principle学时：36学分：2先修课程：信号与系统/Signals and Systems适用专业：电子信息与电气工程学院各专业开课院（系）、教研室：电子信息与电气工程学院教材、教学参考书：英文教材：Digital and Analog Communication Systems （Sixth Edition），Leon W. Couch II，Prentice Hall, 2002.教学参考书：Communication System Engineering（Second Edition），John G.Proakis and Masoud Salehi, Prentice Hall, 2001.中文教材：数字与模拟通信系统(第六版)，Leon W. Couch II著，罗新民等译，电子工业出版社，2002。
教学参考书：通信系通工程（第二版）John G.Proakis and Masoud Salehi著，叶芝慧，赵新胜等译，电子工业出版社，2002。
通信原理（读本），韩声栋。
通信原理简明教程，南利平编著，清华大学出版社，2000。
二、本课程的地位、作用和任务本课程是电子类专业包括通信工程专业及非通信工程专业的基础课程，对于通信工程专业学生来讲，是后续通信课程学习的基础，对非通信工程专业学生来讲，本课程自成体系，对现代通信相关基础知识作较为完整的介绍。
通过本课程的学习，使学生对通信系统的一般模型和通信技术基本原理有较为全面的认识，对模拟及数字通信系统有较为深刻的理解。
本课程主要介绍模拟与数字通信技术的基本原理与方法。
三、本课程的教学内容和基本要求本课程的基本要求是让学生对模拟与数字调制解调技术的基本原理、数字通信信号的选择以及模拟与数字通信系统的性能分析的一般方法有一个比较清晰的理解。
《通信原理讲稿》课件
通信技术在工业生产中的应用
工业自动化
无线传感器网络、工业以太网等技术实现生产过程中的设备监控与 控制。
物流管理
GPS、RFID等技术用于物流跟踪和运输管理，提高物流效率和准确 性。
远程控制
通过无线通信技术实现对工业设备的远程控制，降低维护成本和响应 时间。
通信技术的发展趋势与未来展望
5G技术
第五代移动通信技术将提供更高的数据传输速率、更低的延迟和 更大的网络容量，支持更多物联网设备的连接。
通过卫星传输数字信号，具有覆盖范围广、 传输距离远等优点。
无线传输
通过电磁波传输数字信号，如无线电波、微 波等。
网络传输
通过网络传输数字信号，具有灵活、方便、 高效等优点。
05
通信协议与标准
通信协议的组成与功能
通信协议的组成
通信协议由多个子协议组成，包括物 理层协议、数据链路层协议、网络层 协议、传输层协议和应用层协议等。
通信协议的功能
通信协议具有多种功能，包括建立通 信连接、管理数据传输、控制数据流 量、确保数据完整性和保密性等。
通信协议的分层结构
分层结构的概念
通信协议采用分层结构，每一层协议都有其特定的功能和职责，各层之间相互协作，共同实现整个通信协议的功 能。
分层结构的优点
分层结构具有多种优点，包括可维护性、可扩展性、可重用性和灵活性等。各层之间相互独立，降低了系统的复 杂性和耦合度，便于开发和维护。
损耗
信号在传输过程中减小的量，通常以分贝（dB ）为单位。
信号在信道中的传
信号的调制和解调
将低频信号调制到高频载波上，以便在信道中传输，然后在接收 端解调。
信号的编码和解码
将信息编码成二进制格式，以便在信道中传输，然后在接收端解码 还原成原始信息。
通信原理 概论总结
通信原理概论总结第一章总结节1 通信的发展1、定义：通信就是由一个地方向另一个地方传递消息。
2、电通信四个发展阶段：电报时代、电子管时代、晶体管时代、集成电路时代节3、消息及其度量1、数字信号与模拟信号电信号一般为脉冲或正弦波，携带消息的三个参量：振幅、频率、相位数字信号与模拟信号的区分方法：取值离散时间离散为数字信号取值连续时间连续为模拟信号取值连续时间离散仍为模拟信号即：由取值的方式确定离散信号或连续信号2、消息（信号）的度量与消息发生的概率有关。
定量计算：信息量I=loga[1/P(x)] P（x）为消息x出现的概率a=2 I的单位为bit[常用] a=e I的单位为nit a=10 I的单位为哈特莱3、离散消息（数字信号）信息量的计算等概时信息量的计算：I = loga 1/P 不等概时信息量的计算：I=H=E[X]=ΣP(xi)II 结论：等概时，消息的不确定程度最大，熵H 最大,即信息量最大。
节3 通信系统的构成及特点1、通信系统基本模型通信系统分类与通信方式主要性能指标为：有效性：描述消息传递的速度（单位时间传输的信息量越大越好）。
可靠性：描述消息传递的质量（收、发差值越小越好）。
2、模拟通信系统有效性：（指消息传输速度）用信息速率衡量，但模拟信号的信息量难求,用系统有效传输频带B 来衡量。
可靠性：（指消息传输质量）用系统输出信噪比(S/N)o来衡量。
3、数字通信系统有效性：用传输速率来衡量。
码元传输速率RB 为：多少个码元/秒（单位：波特, B）信息传输速率Rb 为：多少信息量/秒Rb = RB H （单位：比特/秒, bit/s ）RbN越大, 系统有效性越好频带利用率h = 传码率RBN /传输带宽B (单位：波特/赫兹) h 越大, 系统有效性越好可靠性：用误码率来衡量主要技术：编码技术、调制、解调技术。
数字通信系统的特点：（略）第二章总结对随机信号、噪声只能作统计描述。
1).统计特性（概率密度与概率分布）；2).数字特征（均值、方差、相关函数等）。
通信概论课程简述
通信概论课程简述通信概论课程简述通信概论是以门通信的基础课。
这门课程简单地概述各类通信技术的基本特点、工作方式，各类通信网络和通信系统的基本概念、系统结构等内容。
学习通信概论可以让我们了解到通信领域的技术概况和通信网络的整体架构，理解各种通信技术的基本原理和相关技术名词的基本含义，掌握各类通信网络的结构和特点。
通信就是信息的传递，指由一地向另一地进行信息的传输与交换，其目的是传输消息。
在古代，“交通基本靠走，通信基本靠吼”人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警、击鼓传声、风筝通信、竹筒传书等方式进行信息传递。
如今，随着社会的发展，通信也在突飞猛进地发展着，电子等技术手段使得通信更加迅速、准确、可靠。
时间、地点、空间、距离的限制对通信的影响也越来越小。
在通信中，人们传递的东西也越来越丰富，能借助电信号（含光信号）实现从一地向另一地对消息、情报、指令、文字、图像、声音或任何性质的消息进行有效的传递。
通信业务可分为语音业务(audio) 、数据业务（data）、图像业务(image) 、视频业务(video)。
通信的发展是突飞猛进的，从最初的语音和文字通信阶段进入了电通信阶段，有发展到了如今的电子信息时代。
未来的通信将向着BIDP（B：Broadband、I：Intelligent、D：Digital、P：Personal）和5个W（任何人(whoever)在任何时间(whenever)、任何地点(wherever)可以和其他任何人（whomever)进行任何形式(whatever)的通信）的方向发展。
在通信中，信号主要分为模拟信号和数字信号。
在自然界中,我们可以感知的,在时间和幅值上都是连续的物理量称为模拟信号，如流星的速度、流星的速度、朋友的声音等。
它的电信号及其参数（幅度、频率或相位）是随着消息连续变化的信号的。
而数字信号则是在时间上和幅度上均取有限离散数值的电信号，它的幅度离散，在时间上也是离散的。
通信原理通俗讲解
通信原理通俗讲解通信的原理简单来说就是信息的传递过程，它是人类社会发展的重要基石。
我们生活中的各种通信方式，比如手机、电视、电脑等都是基于通信原理构建的。
在这篇文章中，我将以通俗易懂的语言为大家解释通信的基本原理。
通信的基本原理可以分为三个步骤：发送、传输和接收。
为了能够顺利进行通信，我们需要准备两个设备：发送端和接收端。
首先，我们来看发送端。
发送端负责将我们要传递的信息转换成信号，然后通过某种介质将信号发送出去。
这个过程可以类比为我们平时说话时的声波传递。
当我们说话时，声音会通过空气传递给对方的耳朵。
同样地，发送端会将我们的信息转换成电信号，通过电线、光纤等介质传递给接收端。
接着，我们来看传输过程。
传输过程中最重要的是载体或介质，它是信号传递的媒介。
常见的载体有空气、电线、光纤等。
不同的通信方式会选择不同的载体。
比如，无线通信使用的载体是空气，而有线通信使用的载体是电线或光纤。
通过这些载体，信号能够从发送端传输到接收端。
最后，我们来看接收端。
接收端的主要任务是将传输过来的信号转换回可理解的信息。
与发送端相反，接收端会将接收到的电信号转换成我们能够识别的文字、声音或图像等形式。
这个过程与发送端相互呼应，使得信息能够被准确地传递和理解。
综上所述，通信的基本原理就是通过发送端将信息转换成信号，通过适当的介质进行传输，然后由接收端将信号转换回信息。
这个过程就像我们日常生活中说话传递信息的过程一样。
通信技术的发展使得信息传递更加迅速、便捷和可靠。
随着科技的不断进步，我们相信通信技术会越来越发达，给我们的生活带来更多便利。
希望通过这篇文章，你对通信的基本原理有了更深入的了解。
通信原理概论
• 1 •第一章 概 论1.1 消息、信息、信号消息：主要指语音、文字、图形等； 信息：消息中包含的有效内容通信：传输信息，以语言、图像、数据、文本等媒体，通过电(光)信号将信息由一方传输到另一方。
模拟通信与数字通信：信道中传输的是模拟信号时为模拟通信；信道中传输的是数字信号时为数字通信。
模拟信号与数字信号 （1）模拟信号基带信号(一般指未调制过的信号)瞬时值状态数无限，如正弦信号、语音信号、图像信号等。
已调信号(载波一般为正弦信号)的参数A.F.P 状态数无限。
（2）数字信号基带信号的瞬时值状态数有限。
如计算机.电报机等输出的信号。
已调信号的参数A.F.P 状态数有限。
PM:FM:AM:正弦:• 2 •*注: 也可称ASK 、FSK 、PSK 等数字已调信号为连续信号,因为他们的瞬时值在某一范围内连续取值。
1.2 模拟通信与数字通信的基本概念 1 模拟通信（1）点—点单路通信系统·调制器：使信号与信道相匹配, 便于频分复用等 ·发滤波器：滤除调制器输出的无用信号 ·收滤波器：滤除信号频带以外的噪声 一般设n(t)为高斯白噪声，n i (t)为窄带白噪声 *注: 模拟通信也可进行加密无调制解调器的模拟通信系统较简单，本书不予讨论.此系统为单向通信系统即单工通信系统,当A 、B 都有调制解调器时可实现双工通信。
（2）点--点多路通信系统点对点多路通信系统除解决信息传输技术外，还必须解决信息复用技术，二进制代码二进制基带信号t ttt2ASK2FSK 2PSK A 点i )NS (o )N(B 点• 3 •即在发端将多路信号复接在一起、在接收端将已复接在一起的多路信号进行分接处理。
在模拟通信中只能用频分复用(FDM)技术。
（3）通信网通信网中涉及到传输、复用、交换、网络四大技术。
通信原理这门课只介绍传输和复用技术。
2．数字通信 下图为点对点单路数字通信系统模型，有关单元功能如下：信源: 可以是模拟信源，也可以是数字信源(离散信源)。
通信原理概论PPT课件
11/2/2024
17
个人通信是新的挑战
个人通信(PC)：任何人在任何时间与任何地点以 任何形式的通信
“任何时间” 要求支持动中通: 无线通信是前提 “任何人” 要求支持巨大用户量: 频谱资源有限 “任何地点” 要求无缝覆盖: 传输能力有限 “任何形式” 要求多媒体: 处理能力有限
11/2/2024
5000 4500
无线寻呼(万户)
4717
4000 3500
3600 3000
3000
2536
2500 2000
1739
1500
1033
1000
561
500 222
0 1992
1994
1996
1998
11/2/2024
13
发展现况---中国大陆蜂窝移动电话
7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000
18 0
1992
1992 1993
7000
1994
1995
1996 1997
4300
1998 1999
23567 316 675
1994
1996
1998
2000
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14
移动通信的发展过程
1970's
1980's
1990's
2000's
提出方案
第一代
制定标准
11/2/2024
5
一、 通信系统的一般概念
通信：communication，信息交流
Telecommunication，电信号的处理和传 输
信息社会，信息网，通信网
通信原理主要内容简单概括
通信原理：如何让信息传输变得丝滑顺畅
通信原理是指在信息传输过程中所需要遵循的规则和原理。
其主
要内容包括信号与系统、模拟信号的调制解调、数字信号的调制解调、通道编码与信道调制、网络协议栈等。
通过了解通信原理，我们可以
更好地理解信息是如何在网络中传输的。
信号与系统是通信原理的基础，它研究的是信号的产生、传输、
处理和识别等问题。
而在通信中，我们常常采用调制来将信息信号转
换为载波信号，以便在信道中传输。
模拟信号的调制解调主要是研究
调制信号的产生、调制方式的选择、解调方式的实现等问题。
数字信
号的调制解调则包括数字信号的编码、调制方式的选择、解调方式的
实现等内容。
通道编码与信道调制是通信原理的重要内容之一。
它研究的是在
信道中如何通过编码和调制等方式，使得信息能够在噪声干扰的环境
下顺利传输。
此外，通信原理还包括网络协议栈等内容。
要想在通信中实现信息的顺畅传输，我们需要遵循以下原则。
首先，选择合适的调制方式和调制参数；其次，通过频带分析等手段选
择合适的信道编码方式；最后，在网络协议的设计中，考虑到数据安
全性、可靠性和实时性等因素。
总之，通信原理是信息传输必须要遵循的规则和原则。
通过深入
了解通信原理，我们可以更好地在实际应用中掌握通信技术，使得信
息传输更加顺畅、高效。
通信原理讲稿
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2
关于3G
• 第三代移动通信系统能提供多种类型、高质量的 多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫 游能力，可与固定网络相兼容，并可以小型便携 式终端在任何时候、任何地点进行任何种类的通 信。
• IMT-2000的历史 第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）
1985年提 出，曾被称为未来公众陆地移动通信系 统FPLMTS（Future Public Land Mobile Telecommunication System）。后来考虑到该系统 将于2000年左右进入商用市场，并且其工作的频 段在2000MHz，故于1996年正式更名为IMT-2000 （International Mobile Telecommunication-2000）。
进行分离，它可在一个信道上同时传输多个用户的信息， 也就是说，允许用户之间的相互干扰。 • 其关键是信息在传输以前要进行特殊的编码，编码后的信 息混合后不会丢失原来的信息。有多少个互为正交的码序 列，就可以有多少个用户同时在一个载波上通信。 • 每个发射机都有自己唯一的代码（伪随机码），同时接收 机也知道要接收的代码，用这个代码作为信号的滤波器， 接收机就能从所有其他信号的背景中恢复成原来的信息码 （这个过程称为解扩）。
感谢下载
14
• DCS1800的频段为1710～1785MHz(移动台发),1805～ 1880MHz(基站发),上行与下行频段的间隔为95MHz，频带宽 度为75M，可分为374个信道（512至885）。小区半径 2km(由于1800mhz手机的低功率)
• PCS1900的频段分为上行：1850～1910MHz，下行：1930～ 1990MHz，上行与下行频段的间隔为80MHz，频带宽度为 60M，可分为300个信道。
【通用】通信原理讲义.doc
通信原理讲义第一章 绪论1．1 通信系统的组成 1．1．1 通信一般系统模型点对点通信模型：反映了通信系统的共性。
1．1．2 模拟通信与数字通信● 消息可以分成两类 离散消息：消息的状态是可数的或离散型的（如符号、文字等），也称为数字消息。
连续消息：状态连续变化的消息（如语音、图像），也称为模拟消息。
● 消息与电信号之间必须建立单一的对应关系。
通常，消息被载荷在电信号的某以参量上。
数字信号：电信号的参量携带离散消息，该参量离散取值。
模拟信号：电信号的参量携带连续消息，参量连续取值。
● 相应的通信系统分成两类 数字通信系统模拟通信系统● 模拟信号与数字信号之间可以相互转换在信息源中使用模-数（数-模）转换器，接受端使用数-模（模-数）转换器。
● 数字通信比模拟通信更能适应对通信技术越来越高的要求 （1） 数字传输的抗干扰能力强，中继时可以消除噪声的积累； （2） 传输差错可以控制；（3） 便于使用现代数字信号处理技术对信息进行处理；（4） 易于加密处理；（5） 可以综合传递各种消息，增强系统功能。
● 模拟通信系统模型（点对点）基带信号：携带信息，但具有频率很低的频谱分量，不适宜传输的原始电信号。
已调信号：基带信号经过调之后转换成其频带适合信道传输的信号，也称频带信号。
调制器：将基带信号转变为频带信号的设备。
解调器：将频带信号转变为基带信号的设备。
模拟通信强调变换的线性特性，既已调参量与基带信号成比例。
● 数字通信系统模型（点对点） 强调已调参量与基带信号之间的一一对应。
数字通信需要解决的问题：（2） 编码与解码：通过差错控制编码消除噪声或干扰造成的差错； （3） 加密和解密：对基带信号进行人为“搅乱”；（4） 同步：发送和接收节拍一致，包括：位同步（码元同步）和群同步、帧同步、句同步或码组同步。
数字通信模型：同步环节的位置不固定，图中没有出现。
消息消息数字基带传输模型：●数字通信的缺点 比模拟通信占据更宽的频带。
通信原理教程-第一章概论
--第 一 章 概 论
1.一离散信源由0,1,2,3四个符号组成,它们出
现的概率分别为3/8,1/4,1/4,1/8,且每个符号
的出现都是独立的。试求某消息 2010201302130012032101003210100231020020 10312032100120210的信息量。
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35
的“升级版”，去年10月被国际电信联盟 确定为国际4G标准之一。今年4月深圳在全 国率先实现TD－LTE规模技术试验业务开通。 中国移动承建的TD－LTE网络覆盖大运会开 闭幕场馆、大运中心、媒体运行中心、大 运村、CBD中央商务区、市民中心、高新科 技园等重点区域。专家表示，这是TD－LTE 在上海世博会、广州亚运会上进行精彩演 示之后，向世界充分展示先进性能和服务 能力的又一重要时间窗。
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数字信号波形的失真和恢复 数字通信的主要不足:
占用带宽大,模拟电话4KHz,数字电话2064KHz,需要同步。
21
1.3 --第 一 章 概 论 ----
数字通信
英国、日本、美国、丹麦等国可以提供商
品的新型光纤，即光子晶体光纤。这种光纤的
传输带宽可以从850nm到1675nm，共有825nm宽 度。如果按100GHz间隔来分割825nm带宽，能 够波分出1031个小频带。若每个频带传输 40Gbt/s码速的信息时，光子晶体光纤可以同 时传输20620000×30=618600000个电话回路。
(2)可采用高保密性能的数字加密技术;
(3)可综合传输各种模拟和数字输入信号;
(4)易于设计、制造，体积小、重量轻;
(5)可作信源编码,压缩冗余度,提高信道利用率;
(6)信噪比随带宽按指数规律增长.
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错误接收字数/总传输字数 误码率和误比特率的关系
Pb = Pe x M / [2(M-1)] Pe /2
误字率和误比特率的关系
对于二进制，
若一个字由k比特组成，则
Pw＝1 – (1 – Pe)k
频带利用率 能量利用率
15
1.4 信
道
1.4.0 信道的定义：
发 转 换 器 收 转 换 器
22
地 波
频率：2MHz
以下 绕射：发生在波长～障碍物尺寸可比时 通信距离：可达数百～数千 km
地球
23
电离层的结构
D层：高60
~ 80 km E层：高100 ~ 120 km F层：高150 ~ 400 km F1层：140 ~ 200 km F2层：250 ~ 400 km 晚上：D层、F1层消失 E层、F2层减弱
通信原理教程
（第2版）
1
第 1章 概 1.1 通信的发展
古代通信的起源 两类通信方式 近代通信的发展
论
2
1.2 消息、信息和信号
消息：语音、文字、图形、图像…
信息：消息的有效内容
不同消息可有相同内容 信号：消息的载体 通信系统中传输的是信号
3
信息的度量：
*制定度量方法考虑的原则
30 – 300
极高频(EHF)
（毫米波）
300 – 3000 亚毫米波
（0.1 – 1 mm）
实验用
20
频段（波长）划分
频率范围 (THz)
43 – 430 430 0.7 m) 可见光 (0.7 – 0.4 m)
典型应用
光通信系统 光通信系统
750 – 3000
编码器 输 出
调 制 器
媒 质
解 调 器
译码器 输 入
（调 制） 信 道 广义（编码）信道
16
1.4.1 无线信道
无线电通信的起源 电磁波发射对波长的要求 频段（波长）划分
17
频段（波长）划分
频率范围 (kHz) 3 – 30 30 – 300 300 – 3000 名 称 甚低频(VLF) (10-100 km) 低频(LF) (1-10 km) 中频(MF) (100-1000m) 典型应用 远程导航、水下通信 声纳、授时 导航、水下通信 无线电信标 广播、海事通信、 测向、遇险求救、 海岸警卫
高频(HF)
(10-100m)
30 – 300
甚高频(VHF)
(米波）
300 – 3000 特高频(UHF)
(分米波）
频段（波长）划分
频率范围 (GHz)
3 – 30
度计、
名 称
超高频(SHF)
（厘米波）
典型应用
卫星通信、无线电高 微波链路、机载雷达、气象 雷 达、公用陆地移动通信 铁路业务、雷达着陆系统、 实验用
紫外线 (0.4 – 0.1 m)
MHz = 106 Hz, mm = 10-3 m,
光通信系统
GHz = 109 Hz, m = 10-6 m
21
注：kHz = 103 Hz, THz = 1012 Hz,
电磁波传播：地波、天波、视线传播
电离层 60~300 km 平流层 地球 对流层 0~10 km
11
1.3.3 数字通信系统模型
压 缩 编 码
保 密 编 码
信 源
信 道 编 码
调 制
信 道
解 调
信 道 解 码
同 步
保 密 解 码
压 缩 解 码
信 宿
信源编码
噪 声
信源解码
发送端
接收端
数字通信系统模型
12
信 源
调 制
信 道
解 调
信 宿
噪 声
接收端
发送端
模拟通信系统模型
13
1.3.4 数字通信系统的主要性能指标
9
1.3.2 数字通信的优点
取值有限，能正确接收。
(a) 失真的数字信号波形
(b) 中继站整形后的 数字信号波形
数字信号波形的失真和恢复
10
可采用纠错和检错技术，大大提高抗
干扰性。 可采用高保密性能的数字加密技术。 可综合传输各种模拟和数字输入信号 易于设计、制造，体积小、重量轻。 可作信源编码，压缩冗余度，提高信 道利用率。 输出信噪比随带宽按指数规律增长。
货 物 货运量 有多种 和种类无关 和贵重程度 无关 总量是单件 货运量之和
消 息 信息量 有多种 和类型无关 和重要程度 无关 总量是单件独立 消息的信息量之和
4
*制定度量信息的方法
小 大
# 消息“量” 信息量 # 例：“明天降雨量将有一毫米” -- 信息量 “明天降雨量将达到一米” -- 信息量
6
1.3数字通信 1.3.1基本概念
两类信号
模拟信号：取值连续，例如语音 数字信号：取值离散，例如数据
7
模拟信号与数字信号
s(t) s(t)
t
s(t)
码元
t
s(t)
模拟信号
t
t
8
数字信号
两类通信系统
模拟通信系统 要求 － 高保真度 准则 － 信号噪声功率（电压）比 手段 － 参量估值方法 数字通信系统 要求 － 正确 准则 － 错误率 手段 － 统计判决理论
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频段（波长）划分
频率范围 (MHz) 3 – 30 名 称 典型应用
远程广播、电报、电话、飞机 与船只间通信、船－岸通信、 业余无线电 电视、调频广播、陆地交通、 空中交通管制、出租汽车、 警察、导航、飞机通信 电视、蜂窝网、微波链路、
无线电探空仪、导航、卫星 通信、GPS、监视雷达、 无线电高度计 19
“明日太阳将从东方升起” -- 信息量 # 信息量 I = I [ P(x) ]，P(x) -- 发生概率 # 定义：I = loga [1/P(x)] = -logaP(x) # 通常取 a = 2, 此时单位为“比特”。 # 对于一个等概率、二进制码元：
5
零
# 对于一个等概率、M进制码元：
I = log2 [1/P(x)] = log2 [1/(1/M)] = log2 M 比特 若 M = 2k ，则 I = k 比特
F2 F E D F1
地 面
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天 波
电离层高度：60
～ 300 km 单跳最大距离：4000 km 多跳可以环球 频率：2 ～ 30 MHz
有效性和可靠性的关系（速度～质量）
传输速率：
码元速率RB
－ 波特(Baud)
比特/秒(b/s)
信息速率：Rb －
对M进制：Rb = RB log2 M
消息速率：RM
错误率：
误码率Pe
= 错误接收码元数/传输码元总数
错误接收比特数/传输总比特数
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误比特率Pb =
误字率Pw =