第1章 通信概论[112页]

1.1 通信系统概述
➢ 1.1.1 通信简介 ➢ 1.1.2 通信系统的组成 ➢ 1.1.3 通信系统的分类与通信方式 ➢ 1.1.4 通信系统的性能指标
1.1.2 通信系统的组成
❖ 1．通信系统的一般模型 ❖ 对于通信来说，首先要把消息转变成电信号，然后经过发送设备将信
号送入信道，在接收端利用接收设备对接收的信号做相应的处理后， 送给信宿再转换为原来的消息。这一过程可用图1-2所示的通信系统一 般模型来表示。
❖ 这里将通信系统一般模型中的发送设备和接收设备分别用调制器和解 调器代替。因为模拟信源将连续消息变换成的原始电信号是基带信号 ，具有频率较低的频谱分量，只有某些特殊的有线信道可以直接传输 这种信号，而其他大多数信道，如长途电缆、以自由空间作为信道的 无线电，均无法直接传输这种信号。
（1）通信是发送者（人或机器）和接收者之间通过某种媒体进行的信息 传递。 （2）如今，在自然科学领域提及“通信”这一术语时，一般是指“电通 信”。
（3）广义来讲光通信也属于电通信，因为光也是一种电磁波。
1.1.1 通信简介
❖ 2.信息、消息和信号
❖ （1）信息（Information）
❖ 20世纪40年代，信息论的奠基人香农（Shannon）认为“信息是用来消 除随机不确定性的东西”；控制论的创始人维纳（Norbert Wiener） 认为“信息是人们在适应外部世界，并使这种适应反作用于外部世界 的过程中，同外部世界进行互相交换的内容和名称”。这两种说法作 为“信息”的经典定义经常被人们引用。
1.1.2 通信系统的组成
❖ （3）信道
❖ 信道是一种物理介质，是从发送输出端到接收输入端之间传输信息的 通道，一般可以分为无线和有线两种形式。在无线信道中，信道是自 由空间；在有线信道中，信道可以是明线、电缆和光纤。信道为信号 的传输提供了通路，又会对信号产生各种干扰和噪声。信道的固有特 性及引入的干扰与噪声直接关系到通信的质量。
1.1.2 通信系统的组成
❖ （4）噪声源
❖ 图1-2中的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，它影响了正常信号的传 输，造成接收信号时的误码和失真。
1.1.2 通信系统的组成
❖ （5）接收设备
❖ 接收设备的功能是将接收到信号进行放大和反变换（如译码、解调等 ），其目的是从受到损耗和噪声影响的接收信号中正确恢复出原始电 信号。对于多路复用信号，接收设备中还包括解除多路复用、实现信 号正确分路的功能。
1.1.2 通信系统的组成
❖ （6）信宿
❖ 信宿是传输消息的目的地，其功能与信源相反，即把原始电信号还原 成消息，如扬声器（音频信号转换成声音）、显示屏（视频信号转换 成图像）或者是打印机（数字信号转换成键盘字符）等。
1.1.2 通信系统的组成
❖ 2．模拟通信系统 ❖ 信道中传输模拟信号的系统称为模拟通信系统，其模型如图1-3所示。 ❖
❖ 信息是一个严谨的科学术语，由于其极端复杂性，目前没有统一的定 义。
1.1.1 通信简介
❖ （2）消息（Message）
❖ 在通信技术中，一般将语言、文字、图像或数据等统称为消息。消息 是客观物质运动或主观思维活动，以及事件发生状态的一种反映，它 通过语言、文字、图像和数据等不同形式具体描述。消息可分为离散 消息和连续消息。连续消息是指消息的状态连续变化或不可数，如语 音、温度数据等。离散消息则是指消息具有可数的有限的状态如符号 、文字、数字数据等。
❖ （2）数字信号 ❖ 数字信号是指不仅在时间上是离散的，而且在幅度上也是离散的，只
能取有限个数值的信号。图1-1（c）中展示的是一种常见的数字信号 ，它只有四种状态取值。图1-1（d）中则是另外一种数字信号，虽然 从形式上看，它是连续的波形，但是只有两种可能的状态，因此也属 于数字信号。
1.1.1 通信简介
1.1.2 通信系统的组成
❖ （1）信源
❖ 信源的作用是把待传输的消息转换成原始电信号。根据消息的不同种 类，信源分为模拟信源和数字信源。模拟信源输出连续的模拟信号， 如话筒（声音转换成音频信号）、摄像机（图像转换成视频信号）； 数字信源则输出离散的数字信号，如电传机（键盘字符转换成数字信 号）、计算机等各种数字终端。信源输出的信号称为基带信号，其特 点是信号的频谱从零频附近开始，具有低通形式，如语音信号的频率 范围为300～3400Hz，图像信号的频率范围为0～6MHz。
通信网概论
第1章 通信概论
1.1 通信系统概述 1.2 信道及其特性 1.3 调制与编码 1.4 通信网概述
1.1 通信系统概述
➢ 1.1.1 通信简介 ➢ 1.1.2 通信系统的组成 ➢ 1.1.3 通信系统的分类与通信方式 ➢ 1.1.4 通信系统的性能指标
1.1.1 通信简介
1、通信的基本概念
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1.1.1 通信简介
❖ 2.模拟信号和数字信号
❖ （1）模拟信号
❖ 模拟信号是指通信系统中信号波形随着着信息的变化而变化，其主要 特征是幅度是连续的，可取无限多个值，如图1-1（a）所示。模拟信 号取值上是连续的，但是在时间上可以是分散的，如图1-1（b）所示 。
1.1.1 通信简介
❖ 2.模拟信号和数字信号
1.1.2 通信系统的组成
❖ （2）发送设备
❖ 发送设备的作用是将信源产生的原始电信号变换成适合在信道中传输 的信号，即将发送信号的特性和信道特性相匹配，使其具有抗信道干 扰的能力，并且具有足够的功率以满足远距离传输的需要。因此，发 送设备涵盖的内容很多，可能包含变换、放大、滤波、编码、调制等 过程。多路传输系统发送设备中还包括多路复用器。
❖ 信息与消息的关系可以这样理解：消息是信息的物理表现形式，而信 息是消息的内涵。
1.1.1 通信简介
❖ （3）信号（Signal）
❖ 信号是运载消息的工具，是消息的载体。通信中，语言、文字、图像 、数据等“消息”都不能进行直接传送，必须以一定的形式进行传输 和处理，这就是信号。
❖ 在现代通信系统中，最常见的信号形式就是电信号。它以电流、电压 的变化来表示所要传递的消息，也方便电子元件对其进行各种形式的 处理。