模拟通信系统模型
通信系统的模型及分类
基带的含义是指：频 谱从零频附近开始的 信号（如语音）；
3.数字通信系统模型
定义：信道中传输数字信号的系统称为数字通信系统。
分类：数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统
和模拟信号数字化传输通信系统。
3.数字通信系统模型
1.数字频带传输系统
同步 信源 编码 器 加密 器 调制 器 信 道 解调 器 解密 器 译码 器 信宿
《现代通信技术》课程
通信系统的 模型及分类
目 录
01
通信系统的一般模型
02
03
模拟通信系统模型
数字通信系统模型
1.通信系统的一般模型
点对点通信
信源 发送设备 信道 接收设备 信宿
发送端
噪声源 通信系统一般模型
接收端
2.模拟通信系统模型
定义：信道中传输模拟信号的系统称为模拟通信系统。
信息源 调制器 信道 解调器 信宿
发送端 噪声源
接收端
模拟通信系统 一般模型
2.模拟通信系统模型
从理论上基带、基带信号、已调信号存在以下关系：
信源发出的原始电信 号是基带信号；
完成这种变换和反变换 的是调制器和解调器。 经过调制后的信号称为 已调信号；
01
02
03
04 已调信号有三个基本特征： 1）携带有信息，2）适合在信 道中传输，3）信号的频谱具有 带通形式且中心频率远离零频， 因而已调信号又称频带信号；
优点
便于与各种数字终端接口，利用现代计算技术对信息进
行处理、存储、变换； 便于加密处理，保密性强； 便于集成化，使通信设备微型化；
缺点
占据系统频带宽，频带利用率不高； 对同步要求高，系统设备比较复杂；
谢谢
知识点—简单通信系统模型课件.
《通信概论》课程
简单通信系统 模型
主讲：孙青华教授
目录
01 简单通信系统模型 02 模拟通信系统模型 03 数字通信系统模型
01.简单通信系统模型Biblioteka 信源发送设备发送端
信道 噪声源
接收设备
信宿
接收端
发我送们通设可信备以系信的将统道作通是是模用信通传型是信系信输中将宿统中载，信指噪简一体信源的声单切，源产是的技包是生接客抽术括产的收观象设电生信存成备缆信息在通和，息变的信传光的换人干系输缆人成或扰统媒，或利机模质无机于器型构线器信，成电道如的波传图总等输所体的示。信。号
03.数字通信系统模型
目信经信前道过传源，为编信输编数克在码道过码字服数是编程是通模字为码，为信拟通了的系了设通信提统将备信系高息通在信向系统信传过接源着统中息输再收信集的，传到生端息成缺信输充中，用化点源的当继通尽、，发可通消过可智产出靠信除反能生的性信噪过少化了信，道声程的、数号在接积，二微字经信口累还进型通过源的，原制化信编调实信序、系源码制现息列低统编基器远。表功，码础距现耗如和上调离，和图信增制高提低上道加到质高成所编了传量传本示码冗输传输化。余介输效发位质；率展。中。
通信技术专业教学资源库 石家庄邮电职业技术学院
谢谢
主讲： 孙青华教授
02.模拟通信系统模型
信息 源
调制 器
信道
解调 器
受信 者
噪声 源
模拟系统然传后输，连简原续单以始的通模数首同电在模信拟先理字信发拟系信发，号送信统上号送在经端号分图传端接调，为所输的收制信系模示信连端解源统拟为息续对调信抗通模的消应器号干信拟方息进变经扰系通式变行换过能统信称成两成两力和系为原次适次较数统模始反数合变弱字拟电变字信换不通通信换道：适信信号。传于系。输长统的距。信离号信号传输。
通信系统的组成
第一章通信概述模块1 通信系统的组成（ZY3200101001）【模块描述】本模块包含通信系统的基本组成。
通过对通信系统模型、模拟通信和数字通信系统的模型及其优缺点的介绍，掌握通信系统的基本组成及特点。
本模块还介绍了电力系统通信设备连接情况。
【正文】一、通信系统模型通信的目的是传输消息。
消息包括符号、文字、话音、音乐、图片、数据、影像等形式。
基本的点对点通信都是将消息从发送端通过某种信道传递到接收端。
这种通信系统可由图ZY3200101001-1中的模型加以概括。
发送端的作用是把各种消息转换成原始电信号。
为了使原始信号适合在信道上传输，需要对原始信号进行某种变换，然后再送入信道。
信道是信号传输的通道。
接收端的作用是从接收到的信号中恢复出相应的原始信号，再转换成相应的消息。
图中所示的噪声源是信道中的噪声以及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示。
图ZY3200101001-1通信系统的简化模型二、模拟通信和数字通信可以将各种不同的消息分成数字消息（离散消息）和模拟消息（连续消息）两大类。
数字消息是指消息的状态是可数的或离散型的，如：符号、文字或数据等。
模拟消息是指消息的状态是连续变化的，如：连续变化的语音、图像等。
为了传递消息，各种消息需要转换成电信号，消息和电信号之间必须建立单一的对应关系，这样在接收端才能准确地还原出原来的消息。
通常，消息被载荷在电信号的某一参量上，如果电信号的该参量携带着离散消息，则该参量是离散取值的，这样的信号就称为数字信号。
如果电信号的该参量是连续取值的，这样的信号就称为模拟信号。
按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。
在通信过程中，也可以先将模拟信号变换成数字信号，经数字通信方式传输到接收端，再将数字信号反变换成模拟信号。
数字通信与模拟通信相比，更加适应对通信技术越来越高的要求。
数字通信的优点主要表现在以下几个方面：数字传输抗干扰能力强，尤其在中继时可以消除噪声的积累；传输差错可以控制，改善了传输质量；便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理；数字信号易于做高保密性的加密处理；数字通信可以综合传递各种消息，增强通信系统的功能。
通信原理
f1
基带信号 反相器
e 2 FSK ( t )
相加器
振荡器2 f2
选通开关
2FSK信号的解调方法 非相干解调
带通 滤波器 包络 检波器 定时脉冲
ω1
e 2 FSK ( t )
输出
抽样 判决器
带通 滤波器
ω2
包络 检波器
相干解调
）、
信源编解码
目的：将模拟信号转换成数字信号 步骤：抽样、量化和编码
抽样信号
抽样信号 量化信号
011
100
100
011
011
100
100
编码信号
t
PCM编译码
PCM系统的原理框图
模拟信号 输入
抽样保持
量 化
编 码
PCM信号 输出
冲激脉冲
(a) 编码器
PCM信号 输入 模拟信号 输出
解 码
低通 滤波
接收设备：从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。 受信者（信宿）：把原始电信号还原成相应的消息，如扬声器等。
★ 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：
图1-2 模拟通信系统模型
两种变换： 模拟消息 基带信号
原始电信号（基带信号） 已调信号（带通信号）
★ 数字通信系统模型
全速率TCH信道编码 将语音编码形成的260个比特流分成三类，分 别是50个最重要比特，132个重要比特以及78个不 重要比特。然后对上述的50个比特添加上3个奇偶 校验比特，这53个比特同132个重要比特和4个尾比 特一起被卷积编码，速率为1：2，因而得到378bit， 另外78bit不予保护，于是得到最后的456bit。
通信系统的组成模型
• 信息源给出的是模拟语音信号时，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。
2） 信道编码与译码
为了减少差错，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），组成所谓“抗干扰编码”。接 收端的信道译码器按一定规则进行解码， 从解码过程中发现错误或纠正错误，从 而提高通信系统抗干扰能力，实现可靠 通信。
连续信号及其抽样
f (t )
O (a ) f (nT ) PAM 信号
t
O (b )
t
离散信号及其连续载波调制
f (nT )
1 O
0 0
1
1 0 1 (a )
1
1 0
0 1
t
数字信 息 PSK 波形
0
0
1
1
1
0
0
1
(b )
模拟通信系统模型
• 信源发出的是基带信号，具有频率很低的频谱 分量， 一般不宜直接传输。把基带信号变换成
返回
1.2 通信系统的组成模型
通信系统的一般模型
通信的目的是传输消息。 实现消息传递所需的一切设备和传输媒 质的总和称为通信系统。 基于点与点之间的通信系统的一般模型 可用图 1 - 1 来描述。
通信系统的一般模型
发送 设备 接收 设备
信源
信道 干扰源
信宿
返回
信源
• 定义——产生消息的来源。 • 作用——把各种消息转换成原始电信号。 • 距离——电话机、摄像机、电传机、计算 机等。 • 分类———模拟信源、数字信源
返回
发送设备
• —— 信源产生的消息信号变换成适合在 信道中传输的信号使信源和信道匹配。 发送设备的变换方式是多种多样的，在 需要频谱搬移的场合，调制是最常见的 变换方式。对数字通信系统，发送设备 常常又包括编码器与调制器。
通信系统概述
第一章通信系统概述1.1 通信系统模型一、通信的定义1.信息：对收信者来说未知的、待传送、交换、存储或提取的内容﹙包括语音、图象、文字等﹚人与人之间要互通情报，交换消息，这就需要消息的传递。
古代的烽火台、金鼓、旌旗，现代的书信、电报、电话、传真、电子信箱、可视图文等，都是人们用来传递信息的方式。
2.信号：与消息一一对应的电量。
它是消息的物质载体，即消息是寄托在电信号的某一参量上。
3．通信就是由一地向另一地传递消息。
二、电通信1．定义利用“电”来传递信息，是一种最有效的传输方式，这种通信方式称为电通信。
2．特点电通信方式能使消息几乎在任意的通信距离上实现既迅速、有效，而又准确、可靠的传递。
电通信一般指电信，即指利用有线电、无线电、光和其它电磁系统，对于消息、情报、指令、文字、图象、声音或任何性质的消息进行传输。
（1）模拟信号与数字信号：按信号随时间分布的特性信号可分为模拟和数字信号。
模拟信号：信号的取值是连续的。
数字信号：信号的取值是离散的。
（2）基带信号与频带信号：按信号随频率分布的特性信号可分为基带和频带信号。
基带信号：发信源发出的信号。
频带信号：通过调制将基带信号变换为频带信号。
基带传输：在信道中直接传输的信号 (如直流电报、实线电话和有线广播等)。
频带传输:通过调制将基带信号变换为更适合在信道中传输的形式。
（FM、AM、MODEM）三、通信系统的模型1.通信系统的一般模型(1)通信系统：通信系统是指完成信息传输过程的全部设备和传输媒介。
(2)通信系统的基本模型●发信源：是消息的产生来源，其作用是将消息变换成原始电信号。
变换：将非电物理量转换为掂量。
信源可分为模拟信源和离散信源。
模拟信源(如电话机、电视摄像机)输出幅度连续的信号；离散信源(如电传机、计算机)输出离散的数字信号。
●发送设备：作用是将信源产生的消息信号转换为适合于在信道中传输的信号。
它要完成调制、放大、滤波、发射等。
在数字通信系统中还要包括编码和加密。
通信原理 调制
低通滤波后，得到
1 m ′(t ) cos( ∆ωt + ϕ ) 2
仅当本地载波没有频率和相位误差时，输出信号才等 于m′(t) / 2。[和调制信号仅差一个常数因子] – 优缺点：DSB信号可以节省发送功率，但接收电路较为复杂
2.2.3 单边带(SSB)调制
S′(f)
上边带 下边带
– 原理： • 两个边带包含相同的信息 • 只需传输一个边带： 上边带或下边带 • 要求m(t)中无太低频率 上边带 – 解调：需要本地载波 • 由于 若 z(t) = x(t) y(t) ， 则有 Z(ω) = X(ω) ∗ Y(ω) 单边带信号解调时， 用载波cosω0t 和接收信号相 乘，相当于在频域中载波频 谱和信号频谱相卷积。
f0+fm
f
-2f0
0
fm
f
H(f - f0)
0 H(f + f0) + H(f – f0)
2f0
f
-2f0
-fm0Biblioteka fm2f0f
2.3 非线性调制（角度调制）
2.3.1 基本原理
– 频率的概念：严格地说，只有无限长的恒定振幅和恒 定相位的正弦波形才具有单一频率。载波被调制后， 不再仅有单一频率，而是具有许多离散或连续的频率 分量，占据一定的频带宽度。 – “瞬时频率”的概念：设一个载波可以表示为 c (t ) = A cos ϕ (t ) = A cos(ω0t + ϕ 0 ) 式中，ϕ0为载波的初始相位；
通 发
信
数字信 通信
2. 模拟调制系统
2.1 概述
– 模拟调制：用来自信源的基带模拟信号去调制某载波 。调制 模拟调制： 的结果将使载波的某个参量随信号而变， 的结果将使载波的某个参量随信号而变，或者说用载波的某 个参量值代表自信源来的信号的值． 个参量值代表自信源来的信号的值． – 载波：确知的周期性波形 － 余弦波： 调制信号 载波： 余弦波：
通信系统模型文档资料
但是模拟通信的缺点也很突出，如抗干扰能力差、 保密性差、设备不易大规模集成，不适应计算机通 信的需要。
2
信源
信源提供的语音、数据、图像等待传递信息， 由发信终端设备变换成适合于在传输媒介上传 送的通信信号发送到传输媒介上传输，当该信 号经传输媒介进行传输时，被叠加上了各种噪 声干扰，收信终端将收到的信号经解调等逆变 换，恢复成信宿适用的信息形式，这一过程就 是对通信系统工作原理的简单描述。
5
模拟通信系统模型
6
数字通信系统模型
7
数据通信系统
数据通信是指依据通信协议，利用数据传输技术(模 拟传输或数字传输)在两个功能单元之间传递信息。 数据通信离不开计算机技术，从某种意义上说，数 据通信可以看成是数字通信的特例。 研究数据通信系统包括两方面内容：
• 一方面研究信道的组成、连接、控制及其使用；
20
通信主要任务
传输系统的利用 充分合理利用传输设施 复用：在多个用户之间分配传输系统的总传输能力 拥塞控制：保证传输系统不因传输请求过量而超载
接口 设备与传输系统之间的连接
信号的产生 按某种格式产生具有一定强度的电磁波信号 能够在传输系统上传播 能够被接收器转换为数据
21
通信主要任务
同步 在发送器与接收器之间达成某种同步 接收器能够判断信号的起始、结束和信号单元的持 续时间
• 对于数字信道：DCE的作用是实现信号 码型与电平的转换、信道特性的均衡、 收发时钟的形成与供给，以及线路接 续控制等。
14
传输信道类型
(根据不同角度分类) • 模拟信道与数字信道 • 专用线路和交换线路 • 有线信道和无线信道
频分信道和时分信道
通信原理总复习
13
1.3.2 通信方式
在点与点之间的通信系统中
按消息传递的方向与时间关系分为
单工通信：消息只能单方向传输的工作方 式
译 码 器
调制信道
编码信道
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2.5.1噪声的分类
根据噪声的来源不同，噪声可以分 为人为噪声和自然噪声两大类。
按照噪声性质的不同，噪声可以分 为脉冲噪声、窄带噪声和起伏噪声三类。
2020/5/15
35
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2. 香农公式
假设连续信道的加性高斯白噪声功率为N （W），信道的带宽为B（Hz），信号功率 为S（W），则该信道的信道容量为 :
38
【学习目标】
1．掌握PCM调制的概念。 2．掌握抽样定理。 3．掌握量化的概念和分类。 4．理解A律13折线非均匀量化编码。 5．掌握时分复用技术。 6．掌握PCM30/32路基群的帧结构。 7．掌握数字复接技术。 8．理解PDH和SDH数字复接体系。
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4.1 脉冲编码调制
数字化3步骤：抽样、量化和编码
抽样信号
抽样信号 量化信号
011
100
100
011 011
100
100 编码信号
t
40
4.3.2 均匀量化和量化噪声
41
4.3.3 非均匀量化
非均匀量化的目的：在实际应用中， 对于给定的量化器，量化电平数N和 量化间隔 都是确定的，量化噪声Dq 也是确定的。但是，信号的强度可能 随时间变化（例如，语音信号）。当 信号小时，信号量噪比也小。所以， 这种均匀量化器对于小输入信号很不 利。为了克服这个缺点，改善小信号 时的信号量噪比，在实际应用中常采42
通信原理复习资料
通信原理复习资料 一、基本概念 第一章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 2、数字通信系统模型数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统 3、数字通信的特点 优点：（1）抗干扰能力强，且噪声不积累 （2）传输差错可控（3）便于处理、变换、存储（4）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输 （5）易于集成，使通信设备微型化，重量轻 （6）易于加密处理，且保密性好 缺点：（1）需要较大的传输带宽 （2）对同步要求高 4、通信系统的分类（1）按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统 （2）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 （3）调制传输系统又分为多种调制，详见书中表1-1 （4）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 （5）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 （6）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信（7）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用 5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。
模拟通信系统模型数字通信系统模型可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。
（1）模拟通信系统：有效性：可用有效传输频带来度量。
可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。
（2）数字通信系统：有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。
可靠性：常用误码率和误信率表示。
码元传输速率R B：定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud）信息传输速率R b：定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒6、通信的目的：传递消息中所包含的信息7、通信方式可分为：单工、半双工和全双工通信8、信息量是对信息发生的概率（不确定性）的度量。
一个二进制码元含1b的信息量；一个M进制码元含有log2M比特的信息量。
6通信系统MATLAB仿真(入门1)资料
2.1 模拟通信系统建仿照真
二、信源模型 确定信源 Simulink根本库的常用确定信源 压控振荡源〔连续时间，离散时间〕
t
输y (t出) 信A 号cc 的o s 频(2 率随fc t着 输2 入K 信c号0 u 幅(t) 度d 的 变) 化而发
生相应的变化 用于调频调制器、锁相环路等
2.1 模拟通信系统建仿照真
设传输的基带信号为正弦波，幅度为1，频率 范围为1~10Hz，载波频率为100Hz，传输信 道为高斯白噪声信道，其信噪比SNR为10dB, 系统仿真采样率为1000Hz。
2.1 模拟通信系统建仿照真
三、调制与解调 补充：通信工具箱中信道的相关模块。
加性高斯白噪声AWGN 二进制对称信道BSC 多径瑞利衰落信道 莱斯衰落信道
噪 声 和 干 扰 源
2.2 数字通信系统建仿照真
二、模拟信号数字化〔取样、量化、编码〕
取样 保证不失真传输的最小代价——取样定理。
〔复习取样定理〕
2.2 数字通信系统建仿照真
二、模拟信号数字化
取样定理：假设对某一带宽有限的时间连 续信号〔模拟信号〕进展采样，且采样速率 到达两倍以上的最高工作频率，那么依据这 些抽样值就能复原出原始信号。
2.2 数字通信系统建仿照真
三、基带传输码型设计 例5 仿真得出单极性不归零码、双极性归零码和
单极性归零码。
2.2 数字通信系统建仿照真
2.1 模拟通信系统建仿照真
三、调制与解调 1、调制的通带和基带模型
复信号 x (t ) 包含了被调信号相关的全
部变量〔幅度，相位〕，而调制方式的数 学性能与载波频率无关。上述等效低通调 制模型称为调制器基带模型。
2.1 模拟通信系统建仿照真
《通信原理》第五章 模拟通信系统常用的基本规律和技巧
基本概念调制 － 把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。
广义调制 － 分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。
狭义调制 － 仅指带通调制。
在无线通信和其他大多数场合，调制一词均指载波调制。
调制信号 － 指来自信源的基带信号。
载波调制 － 用调制信号去控制载波的参数的过程。
载波 － 未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也可以是非正弦波。
已调信号 － 载波受调制后称为已调信号。
解调（检波） － 调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。
解调器输入信噪比定义i iS N =解调器输入信号的平均功率解调器输入噪声的平均功率解调器输出信噪比定义2o o 2oo ()()S m t N n t ==解调器输出有用信号的平均功率解调器输出噪声的平均功率输出信噪比反映了解调器的抗噪声性能。
制度增益定义00//i iS N G S N =门限效应输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降，而是急剧恶化的现象称为门限效应。
同步解调器不存在门限效应。
2. 调制的目的提高无线通信时的天线辐射效率。
把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。
扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。
3．基本规律和技巧第一部分线性调制前提：信道和滤波器都是理想的，幅频特性是常数1，所有的载波振幅也为1。
1、一般情况下，一个基带信号（或低通信号）乘以高频正弦或余弦载波后，平均功率减半，若再通过单边带滤波器，平均功率又减半，这是由于上下边带所携带功率相等的缘故。
2、具有窄带噪声形式（例如单边带调制信号）的已调信号通过相干解调器后，平均功率减为四分之一，这是由于其正交分量被滤除的缘故。
其余形式的已调信号通过相干解调器后，平均功率减半。
3、包络检波器输出有用信号等同原调制信号，故其平均功率与调制信号平均功率一致；输出噪声与输入噪声平均功率一致。
4、包络检波器的输出有用信号的平均功率等于调制信号()m t的平均功率，输出噪声功率等于输入噪声功率。
通信原理复习+习题
4. 码元传输速率与信息传输速率
二进制数字通信系统
码元速率＝信息速率
M进制(M=2n)数字通信系统
信息速率＝码元速率 log2 M= n 码元速率
【例】四进制系统的码元传输速率rd=2400波特， 则信息传输速率 r＝rd log2 M=2400 log2 22 4800bps e
频率选择性衰落和时间弥散
频率选择性衰落造成的波形畸变称为“时间弥散”
频率选择性衰落——二径信道模型
V0 f t
V0
时延t0
V0 f t t0
V0 f t t0 V0 f t t0
f t
＋
V0 f t
V0
时延 t0＋τ
V0 f t t0
抽样速率的最小值
二进制代码的码元速 率（n为编码位数）
传输速率 最小传输带宽
复用路数
实际中用升余弦的传输特性， 此时所需传输带宽为
速率等级
以1.5Mbps为基础的系列
群次 日本体制
0次群 64
以2Mbps为基础的系列
北美体制
64
欧洲体制
64
1次群
2次群 3次群 4次群
1544
6312 32064 97728
3. 变参信道
变参信道对信号传输的影响
(1)产生瑞利型衰落，引起频率弥散 (2)产生频率选择性衰落，引起时间弥散
频率弥散与快衰落
从波形上看，多径传播的结果使确定的单一载频 信号Vcosωct变成了包络和相位都随机变化的窄 带信号，这种信号称为衰落信号；通常将由于电 离层浓度变化等因素所引起的信号衰落称为慢衰 落；而把由于多径效应引起的信号衰落称为快衰 落
通信系统
高频：使用的频段范围为 3MHz~200MHz，波长大致在22m内，使 用距离也小于1.5m。常见的工作频率 13.56MHz。这个频段的标签 能量供应和数据传输、穿透性都和低频基本一致，没有任何特殊的 限制。优点是可以同时读取多个的RFID 标签、传输速率快、安全 性高，数据信息储存量较大和无需电感线圈绕制成本价格较低。
调制方式
表 1- 1常见的调制方式 用途
连 线性调制 续 调 制
常规双边带调制
广播
抑制载波双边带调幅 立体声广播
单边带调幅SSB
载波通信、无线电台、数传
残留边带调幅VSB 非线性调制 频率调制FM
电视广播、 数传、 传真 微波中继、卫星通信、广播
数字调制
相位调制PM 幅度键控ASK 相位键控
中间调制方式 数据传输 数据传输
60 km
电离层 平流层 对流层
10
km 0
km
地面
第一节 无线信道
一、基本问题 电离层对于传播的影响 吸收(衰减) 反射 散射 大气层对于传播的影响 吸收 散射
图1、大气衰减
第二节 有线信道
一、明线：
明线是指平行而相互 绝缘的架空裸线线路。
与电缆相比，它的优 点是传输损耗低。
续表（2） 调制方式
用途
数字调制
相位键控PSK、 DPSK、 数据传输、 数字微波、
通信原理复习资料
第一章1、模拟信号与数字信号的区别：取值个数是否连续变化。
2、信息源 →发送设备→信 道→接收设备→受信者 （发送端） ↑ （接收端） 噪声源图1-1 通信系统一般模型3、模拟信息源→调制器→信 道→解调器→受信者 ↑ 噪声源图1-4 模拟通信系统模型4、信息源→信源编码→加密→信道编码→数字解调→信道→数字解调→信道译码→解密→信源译码→受信者 ↑ 噪声源 图1-5 数字通信系统模型①单工、半双工、全双工通信（点对点之间的通信，按消息传递方向与时间关系来分） 单工：广播、遥测、遥控、无线寻呼。
5、通信方式 半双工：同一载频的普通对讲机(BB 机)，问询和检索。
（P 8-9） 全双工：电话，计算机之间的高速数据通信。
②并行传输和串行传输（在数据通信中，按数据代码排列方式不同来分）6、信息量和平均信息量的公式（P10-11）（例题参见习题1-1和1-2）信息量：①一般式I=Log a)(1x P = - Log a P(x) ②常用式 I=Log 2)(1x P = - Log 2 P(x) 传送等概率的二进制波形之一的信息量为1b ，传送等概率的四进制波形之一的信息量2b ，此时，一个四进制波形需要用两个二进制脉冲表示，同理，传送等概率的八进制波形之一的信息量3b ，这时至少需要三个二进制脉冲。
综上，传送M 进制波形之一的信息量为：I=Log 2P 1= Log 2M/11=Log 2M若M 是2的整幂次，比如M=2k（k=1，2，3²²²） 则： I= - Log 22k=k也就是说，传送每一个M （2kM ）进制波形的信息量就等于用二进制脉冲表示该波形所需的脉冲数目k.平均信息量：H(x)=P(x 1)[- Log2P(x 1)]+P(x 2)[- Log2P(x 2)]+²²²+P(x M )[- Log2P(x M )]=∑=Mi P x 1)i (-Log2P(x i ) (b/符号)H 称为信息源的熵，当P(x i ) =1/M （每个符号等概率独立出现）时，信息源的熵有最大值。
通信原理复习要求
第1章1 基本概念：（1）模拟通信系统模型，数字通信系统模型，数字通信系统的主要特点（2）信息量，平均信息量（香农熵）（3）模拟与数字通信系统的主要性能指标（有效性：有效频带（带宽B），传码率R B、传信率R b，频带利用率（带宽效率）：ηb（ηB）；可靠性：信噪比SNR（S/N），误码率P e、误信率P b）等。
2 计算：信息量，平均信息量，传码率R B，传信率R b，频带利用率（带宽效率），误码率P e、误信率P b，二进制与多进制系统的主要性能指标的关系（有效性，可靠性）。
3 填空题、简答题。
第3章1 基本概念：（1）随机过程的统计特性：可以用分布特性（概率分布）和数字特征两种方法描述。
分布特性（概率分布）包括概率分布函数和概率密度函数；数字特征包括数学希望、方差和相关函数等。
（2）平稳随机过程（分布特性与时间起点无关），广义平稳随机过程（数学希望和方差与时间起点无关，自相关函数仅与时间间隔τ有关的平稳随机过程）（3）平稳随机过程相关函数的性质（物理意义）：平稳随机过程ξ(t)的功率谱密度Pξ(ω)与其相关函数R(t)构成一对傅里叶变换关系，R(0) = S（平均功率）等等，功率谱密度意义（描述平稳随机过程的频域特性，建立频域与时域关系，积分面积为总功率，系统传输特性对信号和噪声的影响）。
平稳随机过程的各态历经性与意义（时间平均（一个样本）替代统计平均（无穷多个样本）。
）（4）高斯过程（正态随机过程），窄带随机过程（频带宽度B(△f)远小于其中心频率f c的随机过程，即△f《f c，f c》0）的描述（2种：包络-相位和同相-正交表达式）；平稳窄带高斯过程统计特性（包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布）。
正弦波+窄带高斯过程统计特性（包络服从广义瑞利分布，小信噪比时，接近于瑞利分布；大信噪比时，接近于高斯分布）。
白噪声（理想的宽带平稳随机过程，其功率谱密度在整个频域内是均匀分布的。
理想白噪声通过带通滤波器后，其输出就是一个窄带过程。
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模拟通信系统模型
说了这么久的模拟通信，当人们在学习一个事物的时候，特别是一个理论概念的时候，要是总说细节不说全局，会让人产生迷茫之感，学习通信系统来说也是一样，刚才说了那么多，给人的感觉是：
“横看成岭侧成峰，远近高低各不同。
不识庐山真面目，只缘身在此山中。
”
要想概览庐山真面目，不如登顶而望之，正所谓高屋建瓴，就是这个道理。
学习模拟通信的时候，先来看看它的整体框架，如图2.15所示，再来学习其内部结构。
由图2.15可以看到，信源的输入经过调制后，通过信道的传输、解调后到达信宿。
调制的概念就是将信号从低频“搬运”到高频上，这样做的目的是为了传输的方便，更详尽地解释在下文给出，这里先看模拟通信系统的模型。
图2.15 模拟通信系统模型
细心的读者可能会问这样一个问题，假如信源的输入是声音信号的话，而在模拟通信系统中走的是电信号，声音信号和电信号之间的转换似乎没有在这个框图中体现啊。
对于这个问题，笔者只能说：
问得好！
为什么说问得好呢，因为如何将声音信号转换成电信号的问题，也是当年贝尔等人冥思苦想的问题。
因为这个信号转换的问题是电话发明的核心问题，只有将声音信号转换成电信号，才能在电路上传播。
贝尔最初想出来的办法是电磁开关的一开一关产生
脉冲信号来实现通信，但是这种方法最终证明是不现实
的，为什么不现实呢？因为声音的频率最大可达3400Hz ，
换句话说就是每秒钟电磁开关开合3400次（先不考虑采
样的精确性），在当时的条件下，这个数据无论如何也不
是电磁开关能达到的。
直到1875年夏季的某天，贝尔正为电话的电流转换
问题而苦恼的时候，鬼使神差地，
他把金属片连接在电磁
图2.16 世界上第一部电话
第1章移动通信的前世今生
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开关上，这次居然有了电流，声音信号成功地转化为电信号。
如图2.16展示了美国新泽西州贝尔实验室博物馆世界上的第一部电话。
后来经过分析发现，原来是由于声音的震动引发了金属片的震动，金属片的震动使得与之相连的电磁开关的线圈产生了电流。
两年后，爱迪生又发明了碳粒的转换器，话说19世纪的发明要是没有发明大王爱迪生的参与才怪了。
有了声音信号到电信号的转换器，模拟信号的传输才得以进行，但是新的问题又来了，到了信号的接收端，怎么把电信号转换成声音信号呢？
这个简单，在电话的听筒部分加一个放大器即可，也就是传说中的电喇叭，这样电信号就能转换成声音信号了。
有了电信号与声音信号的相互转换的加入，下面就该完善一下上面的模拟通信系统模型了，如图2.17所示。