通信原理PPT课件

离散消息：则是指消息的状态是可数的或离 散的，如符号、数据等。
消息的传递是通过它的物质载体——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； 脉冲波的幅度、宽度或位置）。
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按信号参量的取值方式可分为：
模拟信号：代表消息的电参量的状态是连 续的或无穷多个的信号。
1) 信源编码与译码
信源编码的作用之一是将模拟信号转换 成数字信号，即模/数转换。第5章中将讨论 模拟信号数字化传输的两种方式：脉冲编码 调制(PCM)和增量调制(ΔM)。二是设法减少 码元数目和降低码元速率，即数据压缩。码 元速率将直接影响传输所占的带宽，而传输 带宽又直接反映了通信的有效性。
信源译码是信源编码的逆过程。
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2） 数字信号在信道传输时，由于噪声、
衰落以及人为干扰等，将会引起差错。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。
f (t)
(a)
O
f (nT ) (b)
O
PAM信号
图 1 – 2 模拟信号波形 (a) 连续信号； (b) 抽样信号
t t
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数字信号：代表消息的电参量状态数为 有限个的信号。
f (nT )
1 00 1 101 1 10 01
0
t
(a)
数字信息
001110 0 1
PSK波形
(b)
图1–3
(a) 二进制波形； (b) 2PSK波形
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已调信号有三个基本特征：一是携带 有信息，二是适合在信道中传输，三是信 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。
图1 - 4中的调制器和解调器就代表图 1 - 1 中的发送设备和接收设备。
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
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需要指出，消息从发送端到接收端的 传递过程中，不仅仅只有连续消息与基带 信号和基带信号与频带信号之间的两种变 换，实际通信系统中可能还有滤波、放大、 天线辐射、控制等过程。由于调制与解调 两种变换对信号的变化起决定性作用，而 其他过程对信号不会发生质的变化，只是 对信号进行了放大或改善了信号特性，因 而被认为是理想的而不予讨论。
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1.1.1
基于点与点之间的通信系统的模型可用 图1-1来描述。它反映了通信系统的共性。
噪声电信号
消息
原始电 信号
变换 信号
接收 信号
原始电 信号
消息
信源 (含输入 变换器)
发 送 设 备
信 道
接 收 设
信宿 (输出
备
变换器)
发送端
噪声源
接收端
图 1 – 1 通信系统的一般模型
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信源：
是消息的产生地， 其作用是把各 种消息转换成原始信号(基带信 号)。电话机、话筒、摄像机、电 传机以及计算机等各种数字终端 设备就是信源。前者属于模拟信 源，输出的是模拟信号；后者是 数字信源，输出离散的数字信号。
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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， 如图 1 - 5 所示。
信 信源 息编 源码
器
信数
数信
道 字信字 道
编调
解译
码 制道调 码
器器
器器
信 源受 译信 码者 器
噪声源
图1-5 数字通信系统模型
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数字通信涉及的技术问题很多，其中主 要有信源编码/译码、信道编码/译码、数字 调制/解调、数字复接、 同步以及加密等。
Principle of Communication
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课程基本要求
1、掌握通信系统的组成、分类、性能 度量及所要解决的基本问题
2、系统掌握通信系统的基本原理及其 性能的基本分析方法
3、了解现代通信技术与理论的发展状 况与趋势
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第 1 章 绪论
学习目标：
➢常用通信术语； ➢模拟信号与数字信号的区别； ➢通信系统的组成和分类，通信方式； ➢数字通信系统的主要特点； ➢码元速率，信息速率，频带利用率，误 码率。
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模拟信号和数字信号的区别： 代表信号的电参量的取值，而不是时间
的连续与否。
按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号， 可相应地把通信系统分为
•模拟通信系统 •数字通信系统
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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。 信源发出的原始电信号是基带信号，基带的含义是指信号的频谱从零 频附近开始，如语音信号为300~3400Hz， 图像信号为0~6MHz。由于这种信号具有频 率很低的频谱分量， 一般不宜直接传输， 这就需要把基带信号变换成其频带适合在信 道中传输的信号，并可在接收端进行反变换。 完成这种变换和反变换作用的通常是调制器 和解调器。经过调制以后的信号称为已调信 号。
发送设备：是将信源和信道匹配起来，即将 信源产生的消息信号变换成适合 在信道中传输的信号(如已调信
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信道： 是指传输信号的物理媒质。在无线 通信中，信道可以是大气（自由空 间），在有线信道中，信道可以是 明线、 电缆、波导或光纤。
接收 是完成发送设备的反变换，它的任 设备： 务是从带有干扰的接收信号中正确
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3）
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 频带信号。基本的数字调制方式有振幅键 控 ASK 、 频 移 键 控 FSK 、 绝 对 相 移 键 控 PSK、相对（差分）相移键控DPSK。对这 些信号可以采用相干解调或非相干解调还 原为数字基带信号。对高斯噪声下的信号 检测，一般用相关器接收机或匹配滤波器 实现。
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主要内容
1.1 1.2 通信系统分类与通信方式 1.3 1.4
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1.1 通信系统的组成
通信:
消息的有效传递和交换。（要求 准确、迅速）
电通信： 是利用电（电流或电波，包括光） 来传递信息。现代通信一般均是 指“电通信”。
通信系统：完成传递信息任务所需要的一切 技术设备和传输媒介所构成的总 体。
恢复出相应的原始基带信号来。
信宿： 是传输信息的归宿点， 其作用是将 复原的原始信号转换成相应的消息。
噪声 是通信系统中各种设备以及信道中 源： 噪声与干扰的集中表现。
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1.1.2 模拟通信模型和数字通信模型
信源发出的消息可分为：
连续消息：是指消息的状态连续变化或是不 可数的，如语音、活动图片等。