第一章：通信原理绪论
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我国古代雕版印刷作坊
第四阶段：
从电报，电话和广播的发明开始
第五阶段：
进入信息时代
电信：利用电，依靠电子手段，借助电信号
在过去三四十年间，对数据传输需求的 增长以及大规模集成电路的发展，促进 了数字通信的发展。
目前数字通信在下列领域有了新的进展。
卫星通信 光纤通信 移动通信 微波通信
基带传输：无调制 频带传输：调制后送入信道，出信道后解调
数字频带传输通信系统模型
数字基带传输通信系统模型 模拟信号数字化传输通信系统模型
数字通信系统的优缺点
优点：
1.抗干扰，抗噪声性能好 2.差错可控 3.易加密 4.易于发展
缺点：
1.频带利用率低 2.需要同步系统
典型通信系统举例：
1.电缆通信 2.微波中继通信 3.光纤通信 4.卫星通信 5.移动通信
终端B
终端A
终端A 终端B 终端C
终端B 终端C
(b) 分支方式
终端N
交换设备
(a) 交换方式
终端N
1.4 通信系统的组成（理想模型）
1.通信系统的一Βιβλιοθήκη Baidu模型
信息源
发送 设备
(发送端)
信道 噪声源
接收 设备
受信者
(接收端)
2.模拟通信系统模型
信息源
调制 器
信道 噪声源
解调 器
受信者
3.数字通信系统模型
通信网:为了完成多用户中任意两个用户之间 信源与信宿之间的通信过程, 一般需要建立 一个网络，这个多用户通信系统互连的通信 体系称之为通信网
本课程主要介绍信息端到端的传输系统，主要 讨论系统的组成和性能指标。
第一阶段：
人力，马力，烽火台
烽火台
第二阶段：
邮政通信，依靠人力
魏晋信使
第三阶段：
以发明印刷术为标志
基带传输：无调制 频带传输：调制后送入信道，出信道后解调
4.按传输信号的复用方式分
频分复用：用频带搬移的方法使不同信号占据不同 的频带范围 时分复用：用脉冲调制方法使不同信号占据不同的 时间区间 码分复用：用一组正交的脉冲序列分别携带不同信 号
1.3 通信方式
1.按消息传输的方向与时间分
单工：收音机，电视机，BB机 半双工：对讲机，电报机 全双工：电话，手机，电脑上网
第一章：绪论
主要内容：
1.通信的概念 2.通信的分类 3.通信方式
模拟
4.通信系统的组成:模型
数字
5.通信系统的性能指标
1.1 通信的概念
指一地向另一地进行消息的有效传递
（1）发送，接收过程 （2）消息：符号，文字，
语声，音乐，数据，图 片，活动画片等 （3）途径：信道
1.1 通信的概念
通信:指一地向另一地进行消息的有效传递
目前第三代移动通信系统有多个标准， 我国所提出的TDSCDMA标准也是其中之一。这充分体现了我国在移动通信领 域的研究已达到国际领先水平。
1.2 通信的分类
1.按传输媒质分
有线通信：导线，电缆，光缆 无线通信：空间电磁波
2.按信道中所传信号的不同分
数字通信： 模拟通信：
3.按调制方式分
根据消息在送到信道之前是否采用调制
3． 数字蜂窝移动通信系统
2
1 5 基站
4
MT SO
7
3
6
至公 用电话 网
数字蜂窝移动通信系统是将通信范围分为若干相距一定距离 的小区，移动用户可以从一个小区运动到另一个小区，依靠 终端对基站的跟踪，使通信不中断。移动用户还可以从一个 城市漫游到另一个城市，甚至到另一个国家与原注册地的用 户终端通话。
1． 卫星通信系统
卫星通信系统是将通信卫星作为空中中继站，它能够将地球 上某一地面站发射来的无线电信号转发到另一个地面站， 从而实现两个或多个地域之间的通信。
根据通信卫星与地面之间的位置关系，可以分为静止通信卫 星(或同步通信卫星)和移动通信卫星。静止通信卫星是轨道 在赤道平面上的卫星，它离地面高度为35 780 km，采用三 个相差120°的静止通信卫星就可以覆盖地球的绝大部分地 域(两极盲区除外)。
4. 第三代移动通信系统
为此，从20世纪90年代中期开始，各国和世界组织又开展了 对第三代移动通信系统的研究，它包括地面系统和卫星系统， 移动终端既可以连接到地面的网络，也可以连接到卫星的网 络。
第三代移动通信系统工作在2000MHz频段，为此国际电信联 盟正式将其命名为IMT-2000。IMT-2000的目标和要求是：统 一频段，统一标准， 达到全球无缝隙覆盖，提供多媒体业务， 传输速率最高应达到2 Mb/s， 其中车载为144kb/s、步行为 384kb/s、室内为2 Mb/s；频谱利用率高，服务质量高，保密 性能好；易于向第二代系统过渡和演进； 终端价格低。
数字蜂窝移动通信系统主要由三部分组成：控制交换中心、 若干基地台、诸多移动终端。通过控制交换中心进入公用有 线电话网，从而实现移动电话与固定电话、 移动电话与移 动电话之间的通信。
目前广泛应用的是第二代移动通信系统，采用窄带时分多址 (TDMA)和窄带码分多址(CDMA)数字接入技术，已形成的国家 和地区标准有欧洲的GSM系统、美国的IS-95系统、日本的 PDC系统。我国主要采用欧洲的GSM系统。
预计到2010年前， 星间激光通信的传输速率将达到40Gb/s， 地面终端设备将日益小型化，
2． 光纤通信系统
光纤通信是以光导纤维(简称光纤)作为传输媒质、以光波 为运载工具（载波）的通信方式。光纤通信具有容量大、 频带宽、传输损耗小、抗电磁干扰能力强、通信质量高等 优点，且成本低，与同轴电缆相比可以大量节约有色金属 和能源。
A
信道
B
(a) 单工
A
信道
B
(b) 半双工
A
信道
B
(c) 全双工
2.按数字信号排序分
串行传输： 并行传输：
发
接
送 1010000
受
设
设
备
备
(a) 串行传输方式
1
发0
接
送1
受
设
0 0
设
备0
备
0
(b) 并行传输方式
3.按通信网络形式分
两点间直通方式 分支方式 交换方式
终端A 转接站
(a) 两点间直通方式
目前，单波长光通信系统速率已达10 Gb/s，其潜力已不大， 采用密集波分复用（DWDM）技术来扩容是当前实现超大容 量光传输的重要技术。
光传送网是通信网未来的发展方向，它可以处理高速率的 光信号，摆脱电子瓶颈，实现灵活、动态的光层联网，透 明地支持各种格式的信号以及实现快速网络恢复。 因此， 世界上许多国家纷纷进行研究、试验，验证由波分复用、 光交叉连接设备及色散位移光纤组成的高容量通信网今后 的可行性。
第四阶段：
从电报，电话和广播的发明开始
第五阶段：
进入信息时代
电信：利用电，依靠电子手段，借助电信号
在过去三四十年间，对数据传输需求的 增长以及大规模集成电路的发展，促进 了数字通信的发展。
目前数字通信在下列领域有了新的进展。
卫星通信 光纤通信 移动通信 微波通信
基带传输：无调制 频带传输：调制后送入信道，出信道后解调
数字频带传输通信系统模型
数字基带传输通信系统模型 模拟信号数字化传输通信系统模型
数字通信系统的优缺点
优点：
1.抗干扰，抗噪声性能好 2.差错可控 3.易加密 4.易于发展
缺点：
1.频带利用率低 2.需要同步系统
典型通信系统举例：
1.电缆通信 2.微波中继通信 3.光纤通信 4.卫星通信 5.移动通信
终端B
终端A
终端A 终端B 终端C
终端B 终端C
(b) 分支方式
终端N
交换设备
(a) 交换方式
终端N
1.4 通信系统的组成（理想模型）
1.通信系统的一Βιβλιοθήκη Baidu模型
信息源
发送 设备
(发送端)
信道 噪声源
接收 设备
受信者
(接收端)
2.模拟通信系统模型
信息源
调制 器
信道 噪声源
解调 器
受信者
3.数字通信系统模型
通信网:为了完成多用户中任意两个用户之间 信源与信宿之间的通信过程, 一般需要建立 一个网络，这个多用户通信系统互连的通信 体系称之为通信网
本课程主要介绍信息端到端的传输系统，主要 讨论系统的组成和性能指标。
第一阶段：
人力，马力，烽火台
烽火台
第二阶段：
邮政通信，依靠人力
魏晋信使
第三阶段：
以发明印刷术为标志
基带传输：无调制 频带传输：调制后送入信道，出信道后解调
4.按传输信号的复用方式分
频分复用：用频带搬移的方法使不同信号占据不同 的频带范围 时分复用：用脉冲调制方法使不同信号占据不同的 时间区间 码分复用：用一组正交的脉冲序列分别携带不同信 号
1.3 通信方式
1.按消息传输的方向与时间分
单工：收音机，电视机，BB机 半双工：对讲机，电报机 全双工：电话，手机，电脑上网
第一章：绪论
主要内容：
1.通信的概念 2.通信的分类 3.通信方式
模拟
4.通信系统的组成:模型
数字
5.通信系统的性能指标
1.1 通信的概念
指一地向另一地进行消息的有效传递
（1）发送，接收过程 （2）消息：符号，文字，
语声，音乐，数据，图 片，活动画片等 （3）途径：信道
1.1 通信的概念
通信:指一地向另一地进行消息的有效传递
目前第三代移动通信系统有多个标准， 我国所提出的TDSCDMA标准也是其中之一。这充分体现了我国在移动通信领 域的研究已达到国际领先水平。
1.2 通信的分类
1.按传输媒质分
有线通信：导线，电缆，光缆 无线通信：空间电磁波
2.按信道中所传信号的不同分
数字通信： 模拟通信：
3.按调制方式分
根据消息在送到信道之前是否采用调制
3． 数字蜂窝移动通信系统
2
1 5 基站
4
MT SO
7
3
6
至公 用电话 网
数字蜂窝移动通信系统是将通信范围分为若干相距一定距离 的小区，移动用户可以从一个小区运动到另一个小区，依靠 终端对基站的跟踪，使通信不中断。移动用户还可以从一个 城市漫游到另一个城市，甚至到另一个国家与原注册地的用 户终端通话。
1． 卫星通信系统
卫星通信系统是将通信卫星作为空中中继站，它能够将地球 上某一地面站发射来的无线电信号转发到另一个地面站， 从而实现两个或多个地域之间的通信。
根据通信卫星与地面之间的位置关系，可以分为静止通信卫 星(或同步通信卫星)和移动通信卫星。静止通信卫星是轨道 在赤道平面上的卫星，它离地面高度为35 780 km，采用三 个相差120°的静止通信卫星就可以覆盖地球的绝大部分地 域(两极盲区除外)。
4. 第三代移动通信系统
为此，从20世纪90年代中期开始，各国和世界组织又开展了 对第三代移动通信系统的研究，它包括地面系统和卫星系统， 移动终端既可以连接到地面的网络，也可以连接到卫星的网 络。
第三代移动通信系统工作在2000MHz频段，为此国际电信联 盟正式将其命名为IMT-2000。IMT-2000的目标和要求是：统 一频段，统一标准， 达到全球无缝隙覆盖，提供多媒体业务， 传输速率最高应达到2 Mb/s， 其中车载为144kb/s、步行为 384kb/s、室内为2 Mb/s；频谱利用率高，服务质量高，保密 性能好；易于向第二代系统过渡和演进； 终端价格低。
数字蜂窝移动通信系统主要由三部分组成：控制交换中心、 若干基地台、诸多移动终端。通过控制交换中心进入公用有 线电话网，从而实现移动电话与固定电话、 移动电话与移 动电话之间的通信。
目前广泛应用的是第二代移动通信系统，采用窄带时分多址 (TDMA)和窄带码分多址(CDMA)数字接入技术，已形成的国家 和地区标准有欧洲的GSM系统、美国的IS-95系统、日本的 PDC系统。我国主要采用欧洲的GSM系统。
预计到2010年前， 星间激光通信的传输速率将达到40Gb/s， 地面终端设备将日益小型化，
2． 光纤通信系统
光纤通信是以光导纤维(简称光纤)作为传输媒质、以光波 为运载工具（载波）的通信方式。光纤通信具有容量大、 频带宽、传输损耗小、抗电磁干扰能力强、通信质量高等 优点，且成本低，与同轴电缆相比可以大量节约有色金属 和能源。
A
信道
B
(a) 单工
A
信道
B
(b) 半双工
A
信道
B
(c) 全双工
2.按数字信号排序分
串行传输： 并行传输：
发
接
送 1010000
受
设
设
备
备
(a) 串行传输方式
1
发0
接
送1
受
设
0 0
设
备0
备
0
(b) 并行传输方式
3.按通信网络形式分
两点间直通方式 分支方式 交换方式
终端A 转接站
(a) 两点间直通方式
目前，单波长光通信系统速率已达10 Gb/s，其潜力已不大， 采用密集波分复用（DWDM）技术来扩容是当前实现超大容 量光传输的重要技术。
光传送网是通信网未来的发展方向，它可以处理高速率的 光信号，摆脱电子瓶颈，实现灵活、动态的光层联网，透 明地支持各种格式的信号以及实现快速网络恢复。 因此， 世界上许多国家纷纷进行研究、试验，验证由波分复用、 光交叉连接设备及色散位移光纤组成的高容量通信网今后 的可行性。