现代通信原理 第1章PPT课件
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现代通信原理01概述
10.12.2020
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二. 通信系统模型
1、点对点通信系统的一般模型
信源
发送设备
传输媒介
接收设备
信宿
噪声源
10.12.2020
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• 信源：信息的发出者
• 发送设备：匹配信源与传输媒介，调制，功率放大。
• 噪声源：信号传输时所受的干扰。
• 接收设备：完成发送设备的反变换，小信号放大、 解调。
调制就是基带信号控制载波的某些参数按照基带 信号的变化规律而变化。如：某已调信号 s(t)=Acos(ωt+θ)
根据载波的不同
10.12.2020
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调制方式
线性调制
连
续
波
调 制
非线性调 制
数字调制
常规双边带调副AM 抑制载波双边带调幅DSB 单边带调幅SSB 残留边带调幅VSB 频率调制FM 相位调制PM 幅度键控ASK
10.12.2020
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• 信源编码：模拟信号要通过数字信道传输，首 先要进行数字化处理，包括采样、量化、编码、 压缩等。信源编码保证了信号能否进入有一定 条件限制的数字信道里。
• 信道编码：为了在数字信道里有一定的传输质 量，还要进行信道编码，包括加扰编码、纠错 编码和多址编码等。
• 信源解码：信源编码的逆过程。
10.12.2020
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• 通信系统的核心是信号设计。本课程以 通信技术的发展、演变为线索，从模拟 到数字，由浅入深，力求把握通信信号 设计的发展脉络和指导思想，用工程数 学提供的方法准确表达和推导了通信信 号和通信系统。
10.12.2020
《现代通信理论》课件第1章
第1章 通信系统导论
在数字通信系统的接收端, 数字解调器对受到信道 恶化的发送波形进行处理, 并将该波还原成一个数字序 列, 该序列表示发送数据符号的估计值(二进制或M元)。 这个数字序列被送至信道译码器, 它根据信道编码器所 用的关于码的知识及接收数据所含的冗余度重构原始的 信息序列。
第1章 通信系统导论
数字通信抗噪声性能好还表现在微波中继通信时, 它 可以消除噪声积累。 这是因为数字信号在每次再生后, 只 要不发生错码, 它仍然像信源中发出的信号一样, 没有噪声 叠加在上面。 因此中继站再多, 数字通信仍具有良好的通 信质量。 而模拟通信中继时, 只能增加信号能量(对信号放 大), 却不能消除噪声。
第1章 通信系统导论
以两个人之间的对话这种最简单的通信方式为例, 说 明通信系统所包括的最基本的部分。 讲话是利用声音来传 递消息的一种方式, 发话人是消息的来源, 称为信源; 语音 通过空气传到对方, 而传递消息的媒质称为信道, 信道中一 定会不可避免地存在噪声; 听话者听到后获得消息, 是消息 的归宿, 称为信宿。 这样就完成了消息的传递, 也就构成了 最简单的通信系统, 这个过程如图1.1所示。
解调器和译码器工作性能好坏的一个度量是译码序 列中发生差错的频度。 更准确地说, 在译码器输出端的 平均比特错误概率是解调器、 译码器组合性能的一个 度量。 一般地, 错误概率是下列各种因素的函数: 码特 征、 用来在信道上传输信息的波形的类型、 发送功率、 信道的特征(即噪声的大小、 干扰的性质等)以及解调和 译码的方法。
第1章 通信系统导论
模拟信号有时也称连续信号, 它是指信号的某一参量可 以连续变化(即可以取无限多个值), 但不一定在时间上也连 续。 强弱连续变化的语言信号、 亮度连续变化的电视图像 信号等都是模拟信号。 凡某一参量只能取有限个数值, 并且 常常不直接与消息相对应的信号, 称为数字信号。 数字信号 有时也称离散信号, 这个离散是指信号的某参量是离散(不连 续)变化的, 但不一定在时间上也离散。
现代通信原理课件第一章,清华大学出版社,钱亚生。曹志刚
• 有效性: 指在给定信道内所传输的信 息内容的多少，或者说是传输的“速 度”。
• 可靠性: 指接收信息的准确程度，也 就是传输的“质量”。
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1.5.1模拟通信系统
有效性:用有效传输频带来度量。 可靠性:用接收端最终输出信噪比来度 量。 说明：不同调制方式在同样信道信噪 比下所得到的最终解调后的信噪比是 不同的。 如调频信号抗干扰能力比调 幅好，但调频信号所需传输频带却宽 于调幅。
邮政
电话、广播 Email
信息社会
6
1.2 通信系统的组成
通信系统：通信中所需要的一切技术设备和传输媒
质构成的总体。
将信源和信道匹配起来 。 变 换 方 式多 样 ， 在 需要 频 谱 搬 移的 场 合 ， 调制 是 最 常 见的 变 换方 式 。 如广播电台、 传输信号的物理媒 质。包括无线信道： 和有线信道。 完成发送设备的反转 换，进行解调、译码、 解码等。如收音机、 电视机。 传输信息的归宿点， 作用为将复原的原 始信号转换成相应 的消息。如喇叭、 显示器。
FLASH演示
19
1.4 通信技术发展概况
移动通信的发展过程 最近无线通信的发展方向 通信的发展目标---个人通信
21
移动通信的发展过程
1970's
提 出方 案 制 定标 准 商 业运 营 提 出方 案 制 定标 准 商 业运 营 提 出方 案 制 定标 准 商 业运 营 提 出方 案
1980's
脉 冲 数 字 调 制
12
1.3.2 按信号特征分类
按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号， 相应地把
通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。
数字通信的主要特点： 抗干扰能力强。 远距离传输可消除噪声积累。 采用信道编码技术可控制差错。降低误码 率，提高传输的可靠性。 易于用现代计算技术对信号进行处理、加 工、变换、存储，从而形成智能网。 易于集成化，从而使通信设备微型化。 易于加密处理,且保密强度高。
• 可靠性: 指接收信息的准确程度，也 就是传输的“质量”。
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1.5.1模拟通信系统
有效性:用有效传输频带来度量。 可靠性:用接收端最终输出信噪比来度 量。 说明：不同调制方式在同样信道信噪 比下所得到的最终解调后的信噪比是 不同的。 如调频信号抗干扰能力比调 幅好，但调频信号所需传输频带却宽 于调幅。
邮政
电话、广播 Email
信息社会
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1.2 通信系统的组成
通信系统：通信中所需要的一切技术设备和传输媒
质构成的总体。
将信源和信道匹配起来 。 变 换 方 式多 样 ， 在 需要 频 谱 搬 移的 场 合 ， 调制 是 最 常 见的 变 换方 式 。 如广播电台、 传输信号的物理媒 质。包括无线信道： 和有线信道。 完成发送设备的反转 换，进行解调、译码、 解码等。如收音机、 电视机。 传输信息的归宿点， 作用为将复原的原 始信号转换成相应 的消息。如喇叭、 显示器。
FLASH演示
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1.4 通信技术发展概况
移动通信的发展过程 最近无线通信的发展方向 通信的发展目标---个人通信
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移动通信的发展过程
1970's
提 出方 案 制 定标 准 商 业运 营 提 出方 案 制 定标 准 商 业运 营 提 出方 案 制 定标 准 商 业运 营 提 出方 案
1980's
脉 冲 数 字 调 制
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1.3.2 按信号特征分类
按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号， 相应地把
通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。
数字通信的主要特点： 抗干扰能力强。 远距离传输可消除噪声积累。 采用信道编码技术可控制差错。降低误码 率，提高传输的可靠性。 易于用现代计算技术对信号进行处理、加 工、变换、存储，从而形成智能网。 易于集成化，从而使通信设备微型化。 易于加密处理,且保密强度高。
通信原理课件第一章.pptx
第1章 绪 论
第三代移动通信系统是向未来个人通信发展的一个重要阶 段，具有里程碑和划时代的意义，让我们关注其发展态势， 迎接它的到来。
目前，我国电话网的规模和技术层次均有质的变化，已初 步建成了以光缆为主，微波、卫星综合利用，固定电话、移动 通信、多媒体通信多网并存，覆盖全国城乡，通达世界各地， 大容量、 高速度、 安全可靠的电信网。
通常，有线通信亦可进一步再分类，如明线通信、电缆通 信、光缆通信等。无线通信形式较多，常见的有微波通信、 短波通信、 移动通信、 卫星通信、 散射通信等。
第1章 绪 论
2. 按信道中传输的信号分类
凡信号的某一参量(如连续波的振幅、频率、 相位， 脉冲 波的振幅、宽度、位置等)可以取无限多个数值， 且直接与消 息相对应的，称为模拟信号。 模拟信号有时也称连续信号， 这个连续是指信号的某一参量可以连续变化(即可以取无限多个 值)， 而不一定在时间上也连续这里指的某一参量是指我们关 心的并作为研究对象的那一参量，绝不是仅指时间参量。当然， 对于参量连续变化、时间上也连续变化的信号，毫无疑问是模 拟信号，如强弱连续变化的语言信号、亮度连续变化的电视图 像信号等都是模拟信号。
用途
音频、电话、数据终端、长距离导航、 时标
导航、信标、电力线通信
调幅广播、移动陆地通信、业余无线电
移动无线电话、短波广播、定点军用通 信、业余无线电 电视、调频广
播、空中管制、车辆通信、导航、集群 通信、无线寻呼
300MHz~3GHz
100 10cm
特高频
波导
电视、空间遥测、雷达导航、点对点通
UHF 分米波无线电
第1章 绪 论
1.2 通 信 的 概 念
1.2.1 通信的定义
文元美现代通信原理课件1现代通信系统原理绪论
从早期的卫星电视广播到现在的卫星 互联网，卫星通信技术不断升级换代 。
光纤通信技术
光纤通信技术的特点
传输速率高、传输距离远、传输容量大、抗电磁干扰等。
光纤通信技术的发展历程
从单模光纤到多模光纤，再到现在的光子晶体光纤，光纤通信技术 不断升级。
光纤通信技术的应用
广泛应用于互联网、数据中心、云计算等领域，为全球用户提供高 速、稳定的网络服务。
数字移动通信技术的应用
广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等移动终端设备，提供语音、数据、图像等多种 业务。
卫星通信技术
卫星通信技术的特点
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
卫星通信技术的应用
覆盖范围广、不受地形限制、可实现 全球通信等。
广泛应用于电视广播、远程教育、远 程医疗等领域，为全球用户提供高质 量的通信服务。
卫星通信技术的发展历程
通信系统的性能指标
传输速率
单位时间内传输的信息量，单位为比 特/秒（bps）。
误码率
传输过程中出现错误的概率，越低越 好。
频谱效率
单位频带内传输的比特率，越高越好 。
抗干扰能力
系统抵抗外部干扰的能力，越高越好 。
02
信号与信道
信号的分类与特性
01
信号的分类
02
确定信号与随机信号
连续信号与离散信号
03
信号的分类与特性
模拟信号与数字信号 信号的特性
幅度、频率和相位特性
信号的分类与特性
能量和功率特性 信号的频域表示和时域表示
信道的分类与模型
信道的分类
1
有线信道和无线信道
2
恒参信道和随参信道
3
信道的分类与模型
《通信原理》课件第1章
2． 串行传输采用的是单一信道，数字码元按顺序逐个传送， 远程通信均采用这种方式。串行传输如图1.3.7(a)所示。在这 种通信方式中， 收、发双方必须保持位同步和字同步，否则 就不能在接收端正确恢复原始信息。这种传输方式是实际通 信系统中比较常用的一种方式，其造价低但传输速度慢。 长
由于消息存在着许多不同的类型以及不同的传输方法， 因此产生了种类繁多的通信系统。
为了分析消息传输的实质，可以把各类通信系统共性及 基本组成概括为一个一般模型。不管何种通信系统，信息总 是由发送端通过信道传递到接收端的。因此，通信系统的一 般模型如图1.2.3
图1.2.3 通信系统的一般模型
信源的作用是产生(形成)消息。消息可以是多种多样的， 可以是语音、图像、数据、文字、符号等等。信源可以是有 次序的符号序列，也可以是连续变换的时间函数，前者我们 称为数字信号，后者称为模拟信号。传输模拟信号的通信系 统，称为模拟通信系统，相应地，传输数字信号的通信系统，
4． 根据信号传输媒介的不同可将通信系统分成两大类。信 通信系统、光纤通信系统、有线电视系统等； 信号通过自由空间传输的通信系统称为无线通信系统， GSM通信系统、微波接力通信系统、卫星通信系统、无
5． 根据传输多路信号的信道复用方式可将通信系统分为频 分复用(FDM)、时分复用(TDM)、码分复用(CDM)和波分复 用(WDM) 通信系统。传统的模拟通信系统中大都采用频分 复用方式，数字通信系统中采用时分复用方式，空间扩频、 移动通信和卫星通信中采用码分复用方式，而光纤通信系统
如图1.3.1(b)所示，它是对图1.3.1(a)的模拟信号每隔时间 T抽样一次所得到的信号。虽然其波形在时间上是不连续的， 但其幅度取值是连续的，所以仍是模拟信号，称之为脉冲幅 度调制(PAM，简称脉幅调制)信号。数字信号指幅度的取值 是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内，如图1.3.1(c) 所示。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响
现代通信原理与技术张辉第1章-PPT精选文档
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）。按信号参量的取 值方式不同可把信号分为两类，即模拟信号和数字信号。
凡信号参量的取值是连续的或取无穷多个值的，且直接 与消息相对应的信号，均称为模拟信号，如电话机送出的语 音信号、电视摄像机输出的图像信号等。模拟信号有时也称 连续信号，这个连续是指信号的某一参量可以连续变化，或 者说在某一取值范围内可以取无穷多个值，而不一定在时间 上也连续，如图 1 - 2(b)所示的抽样信号。 凡信号参量只能取有限个值，并且常常不直接与消息相 对应的信号，均称为数字信号，如电报信号、计算机输入/输 出信号、PCM信号等。数字信号有时也称离散信号，这个离 散是指信号的某一参量是离散变化的，而不一定在时间上也 离散，如图 1 - 3(b)所示的2PSK信号。
实现通信的方式很多，随着社会的需求、生产力的发展 和科学技术的进步， 目前的通信越来越依赖利用“电”来传
递消息的电通信方式。由于电通信迅速、准确、可靠且不受
时间、地点、距离的限制，因而近百年来得到了迅速的发展 和广泛的应用。当今，在自然科学领域涉及“通信”这一术 语时，一般均是指“电通信”。广义来讲，光通信也属于电 通信，因为光也是一种电磁波。 本书中的通信均指电通信。
信 息 源 发 收 端
受 信 者
噪 声 源
图 1 - 1通信系统的一般模型
发送设备的基本功能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。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。对数字通信系统来说， 发送设备常常又可分为信 源编码与信道编码。 信道是指传输信号的物理媒质。在无线信道中，信道可 以是大气（自由空间）， 在有线信道中，信道可以是明线、 电缆或光纤。有线和无线信道均有多种物理媒质。媒质的固 有特性及引入的干扰与噪声直接关系到通信的质量。根据研 究对象的不同， 需要对实际的物理媒质建立不同的数学模型， 以反映传输媒质对信号的影响。这一点将在第3章中讨论。
现代通信原理课件课件
物联网通信的关键技术 物联网通信的关键技术包括无线 传感器网络技术、RFID技术、 ZigBee技术等。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
光纤通信的应用包括骨干网、城域网和接 入网的建设，以及光纤到户工程等。
物联网通信技术
物联网通信概述 物联网是指通过信息传感设备采 集物体信息并与互联网连接起来， 实现物体信息智能化识别和管理 的一种网络。
物联网通信的应用 物联网通信的应用包括智能家居、 智能交通、智能农业等领域。
物联网通信系统组成 物联网通信系统主要由感知层、 网络层和应用层组成。
数字移动通信的关键技术
数字移动通信的关键技术包括信源编 码、信道编码、调制解调、扩频通信 和多址接入等。
数字移动通信系统组成
数字移动通信系统主要由移动台、基 站、移动交换局和与公众交换电话网 相连的接口组成。
数字移动通信的应用
数字移动通信的应用非常广泛，包括 手机通话、短信、上网、定位服务等。
卫星通信
系统的分类与特性
总结词
系统的分类与特性包括线性时不变系 统、线性时变系统、非线性系统和离 散时间系统等。
详细描述
系统可以根据其特性和性质进行分类， 如线性时不变系统、线性时变系统、 非线性系统和离散时间系统等。这些 分类和特性对于理解系统的属性和处 理方法具有重要意义。
03 模拟通信原理
模拟信号的调制与解调
时域分析是通信系统中最基本的一种分析方法，通过对信号在时间域上的表现进行分析， 可以了解信号的基本特征，如幅度、频率、相位等参数。这些参数对于信号的传输和处
理具有重要影响。
信号的频域分析
总结词
频域分析是指将信号从时间域转换到频率域进行分析，通过分析信号的频谱特 征来了解信号的属性和特性。
THANKS FOR WATCHING
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光纤通信的应用包括骨干网、城域网和接 入网的建设，以及光纤到户工程等。
物联网通信技术
物联网通信概述 物联网是指通过信息传感设备采 集物体信息并与互联网连接起来， 实现物体信息智能化识别和管理 的一种网络。
物联网通信的应用 物联网通信的应用包括智能家居、 智能交通、智能农业等领域。
物联网通信系统组成 物联网通信系统主要由感知层、 网络层和应用层组成。
数字移动通信的关键技术
数字移动通信的关键技术包括信源编 码、信道编码、调制解调、扩频通信 和多址接入等。
数字移动通信系统组成
数字移动通信系统主要由移动台、基 站、移动交换局和与公众交换电话网 相连的接口组成。
数字移动通信的应用
数字移动通信的应用非常广泛，包括 手机通话、短信、上网、定位服务等。
卫星通信
系统的分类与特性
总结词
系统的分类与特性包括线性时不变系 统、线性时变系统、非线性系统和离 散时间系统等。
详细描述
系统可以根据其特性和性质进行分类， 如线性时不变系统、线性时变系统、 非线性系统和离散时间系统等。这些 分类和特性对于理解系统的属性和处 理方法具有重要意义。
03 模拟通信原理
模拟信号的调制与解调
时域分析是通信系统中最基本的一种分析方法，通过对信号在时间域上的表现进行分析， 可以了解信号的基本特征，如幅度、频率、相位等参数。这些参数对于信号的传输和处
理具有重要影响。
信号的频域分析
总结词
频域分析是指将信号从时间域转换到频率域进行分析，通过分析信号的频谱特 征来了解信号的属性和特性。
现代通信原理PPT课件第1章+通信原理绪论
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二、《现代通信原理》概 述
1.绪论 2.统计信号分析 3.模拟调制 4.模拟信号的数字化传输 5.数字基带传输 6.数字调制 7.数字信号的最佳接收 8.同步技术 9.信道编码 10.通信原理实验
整理ppt
7
三、通信原理课程的重点、难点(不 同层次要求不同)
* 统计信号分析 模拟调制 模拟信号的数字化传输
1. 通信系统分类： 按收、发两地有没有线路连接分为： 有线通信和无线通信 按消息的形式分为： 电话、电报、传真、电视 按信号的性质分为： 模拟通信和数字通信
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2. 模拟通信与数字通信：
信道上传输的是模拟信号称为模拟通信。 信道上传输的是数字信号称为数字通信。
3. 模拟信号与数字信号：
1991年美国副总统戈尔提出“信息高速公路法案” 很快得到世界各国响应，全球掀起信息高速公路热潮。
1994年国际最大的计算机互联网络(英特网)商业化， 实现了世界范围的网络资源共享。
2000年国际电信联盟(ITU)确定W-CDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大主流无线接口标准写入第三 代移动通信系统(3G)技术指导性文件。
凡信号的某一参量可以取无限多个值，并且直接与消息对 应的信号称为模拟信号。
凡信号的某一参量只能取有限个值，并且常常不直接或者不 准确地与消息对应的信号称为数字信号。
4. 数字通信方框图(见教材第6页) 5. 数字通信 的优点：
抗干扰能力强，差错可控制，便于与计算机连接实现通信 现代化、自动化，易加密，便于集成，便于实现多媒体通信。
接收设备：接收信道传输的信号，减小噪声及干扰 的影响，并变换成信宿能接受的信号(如解调)。
信宿及输出变换器：信息的归宿，其中重要的任务 是电量与非电量的转换。
文元美现代通信原理课件1现代通信系统原理绪论
数字基带传输通信系统
图 1-7 数字基带传输通信系统模型
图 1-8 模拟信号数字化传输通信系统模型
模拟信号数字化传输通信系统
1.2.3 数字通信的主要优缺点
数字通信的主要优点 抗干扰、 抗噪声性能好。 差错可控。 易加密。 易于与现代技术相结合。
两类通信方式抗干扰性能比较 模拟信号；(b)数字信号
信息及其量度
消息出现的概率愈小， 它所含信息量愈大； 反之信息量愈小。 且
消息中所含信息量I是消息出现的概率P(x)的函数，即
可以看出I与P(x)间应满足以上三点， 则它们有如下关系式：
(3) 若干个互相独立事件构成的消息， 所含信息量等于各独立事件信息量的和， 即
信息量I的单位与对数的底数a有关： a=2 单位为比特(bit，简写为b)； a=e单位为奈特(nat，简写为n)； a=10单位为笛特(Det)或称为十进制单位； a=r单位称为r进制单位。 通常使用的单位为比特。
3.移动通信
移动通信是现代通信中发展最为迅速的一种通信手段，它是随着汽车、飞机、轮船、火车等交通工具的发展而同步发展起来的。 近10年来， 在微电子技术和计算机技术的推动下，移动通信从过去简单的无线对讲或广播方式发Байду номын сангаас成为一个把有线、 无线融为一体，固定、移动相互连通的全国规模，甚至全球范围的通信系统。
数字微波、 空间通信
脉冲波调制
脉冲模拟调制
脉幅调制PAM
中间调制方式、 遥测
脉宽调制PDM(PWM)
中间调制方式
脉位调制PPM
遥测、 光纤传输
脉冲数字调制
脉码调制PCM
市话、 卫星、 空间通信
增量调制DM
文元美现代通信原理课件1.现代通信系统原理绪论
第1章
绪 论
1.1 通信的基本概念
1.1.1 通信的定义
1、通信的目的是传递消息。 消息的表达形式：语言、文字、图像、数据等。 2、通信的一般概念（定义）
@ 指由一地向另一地进行消息的有效传递。
实现通信的方式很多。目前使用最广泛的是电通信方式， 即用“电”来传递消息的通信方法，称为“电信” （telecommunication)。即用电信号携带所要传递的消息，然 后经过各种电信道进行传输，达到通信的目的。（广泛意义 上来讲，光通信也属于电通信，因为光也是一种电磁波）。
1. 按传输媒质分
按消息由一地向另一地传递时传输媒质的不同，通信可分
为两大类：一类称为有线通信，另一类称为无线通信。
2. 按信道中所传信号的不同分（按信号特征分） 信道是个抽象的概念。这里我们可理解成传输信号的通路。 通常信道中传送的信号可分为数字信号和模拟信号，由此通信 亦可分为数字通信和模拟通信。
第1章
绪 论
二、通信方式 前述通信系统是单向通信系统，但在多数场合下， 信源兼为信宿，需要双向通信，电话就是一个最好的 例子，这时通信双方都要有发送和接收设备，并需要 各自的传输媒质，如果通信双方共用一个信道，就必 须用频率或时间分割的方法来共享信道。因此，通信 过程中涉及通信方式与信道共享问题。 下面介绍通信 方式。 1． 按消息传递的方向与时间关系分 对于点与点之间的通信，按消息传递的方向与时 间关系， 通信方式可分为单工、半双工及全双工通信 三种。 单工通信， 是指消息只能单方向传输的工作方式， 因此只占用一个信道， 如图 (a)所示。广播、遥测、遥 控、无线寻呼等就是单工通信方式的例子。
第1章
绪 论
6. 按收信者是否运动分 通信还可按收信者是否运动分为移动通信和固定通信。移 动通信是指通信双方至少有一方在运动中进行信息交换。移 动通信已被列为现代通信中的三大新兴通信方式之一。 另外，通信还有其它一些分类方法，如按多地址方式可 分为频分多址(FDMA)通信、时分多址(TDMA)通信、码分多 址(CDMA)通信等。按用户类型可分为公用通信和专用通信等。
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3
教材
樊昌信. 通信原理(第六版). 国防工业出版社
参考书
周炯槃. 通信原理 (第三版). 北京邮电大学出版社
4
第一章 绪论
通信的基本概念 通信系统组成 通信系统分类及通信方式 信息及其度量 通信系统主要性能指标
5
第一章 绪论
通信的基本概念 通信系统组成 通信系统分类及通信方式 信息及其度量 通信系统主要性能指标
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模拟信号数字化传输
11 0101
11 0101
模拟 信号
A / D
数
字 通 信 系
D
受
/
信
A
者
统
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数字通信与模拟通信比较
数字通信系统的优点
抗干扰能力强，噪声不积累 传输差错可控 对于数字信号，可运用现代数字信号处
理技术进行处理、变换、存储 易于集成：超大规模集成电路 易于加密处理，保密性好
信源编/译码器通过采用加密技术和数字压缩技术，提高数字信息传 输的安全性，减少数字信息的冗余度，从而提高传输效率。
通过采用模数(A/D )变换，可以将模拟信息源输出的模拟信号转换为
数字信号，从而实现模拟信号的数字传输。
信道编/译器(Channel Encoder/Decoder)：信道编码器的目 的是提高信号传输的可靠性
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通信的定义
通信：信息的传输和交换。
通信方式：运动通信；电通信
运动通信：利用人力或机械的方式传递信息（邮政）
电通信：利用有线电、无线电、光学或其它电磁系统对符号、
信号、文字、影象、声音或任何信息的传输、发射或接收。
通信系统：传递信息所需的一切技术设备的总和。
发话人
空气
听话人
信源
信道 通信系统简图
信宿
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通信技术发展历史（2）
A.D.1963，IEEE成立 A.D.1960-1970 彩色电视机问世；数字传输理论与 技术迅速发展；出现高速数字电子计算机 A.D.1970-1980，VLSI、程控数字交换机、光纤通 信系统、微处理器迅速发展 A.D.1985，传真机普遍实用 A.D.1989，Motorala引入便携式蜂窝移动电话 A.D. 1990至今：Internet、 GSM与CDMA、ISDN、 xDSL、HDTV、GPS 软件无线电、ATM与IP、蓝牙技术，SDH 3G 4G .…..
变换。（如：话筒，摄像机等）
发送设备—将原始电信号变成适合在信道传输的形式（如：编码器、调制器等）
信道——信号传输的媒质，包括有线信道和无线信道
接收设备——将信道中送来的带有噪声和干扰的接收信号正确还原成原始电信号
受信者——将复原的原始电信号还原成消息。（如：扬声器、显象管等）
噪声源：信道中或通信系统各噪声和干扰的等效集中表示，为了分析方便，我们把噪声 和干扰理想化，并认为是从信道中引入的。
13
模拟通信系统模型
基带信号
连续 消息
电信号
模拟 信 息 源
调 制 器
频带信号
噪声电信号
已调 信号
有扰 信号
信
道
基带信号
电信号
连续 消息
解 调 器
受 信 者
发送端
噪声源
接收端
模拟通信中强调已调信号 参量与基带信号成比例
14
信息源——模拟通信中的信息源是状态连续的模拟信号 调制器——进行频谱搬移，将原始的基带信号变换成适合 在不同信道内传输的已调信号。（线性调制和非线性调制） 解调器——将已调信号还原成基带信号，解调是调制的反 过程。（相干解调和非相干解调） 基带：来自信源（和经过编码）的信号所占用的频带称为 基本频带，简称基带。 基带 (baseband) 信号：来自信源（和经过编码）的信号， 通常包含较低频率的分量，甚至包含直流分量 频带 (bandpass) 信号：经过载波调制后的信号称为频带 信号。
按照一定的规则在数字信号中添加一些保护成分(冗余信息），从而 提高数字信息对抗噪声和干扰的能力。 信道译码器按照对应的规则进行解码，从解码的过程中发现和纠正错 误，从而提高数字信息的传输可靠性。
调制(Modulate)：使经过编码的信号特性与信道的特性相适应， 使信号经过调制后能够顺利通过信道传输；实现频谱搬移
11
第一章 绪论
通信的基本概念 通信系统组成 通信系统分类及通信方式 信息及其度量 通信系统主要性能指标
12
通信系统的一般模型
消息
信 源
原始电
变换电
信号 发送 信号
设备
信 道
接收电 信号
接收 设备
原始电 信号
信
宿
消息
发送端
噪声与干扰
接收端
信息源—把消息转换成原始电信号（基带信号），即完成“非电量”到“电量”的
7
通信的随机性：通信的本质是随机的
随机信源 被发送的信号，在传输或接收端，会受到随机形式的干 扰（随机噪声）
8
消息、信号、信息
9
通信技术发展历史（1）
19世纪发展电通信以来，通信技术的发展很快，其发 展简史如下：
A.D.1844，Morse在华盛顿与巴尔的摩之间发送世界 上第一份电报（数字通信）
15
11 0101
数字通信系统模型
基带信号
频带信号
基带信号11 0101
信 源
信 源 编 码
信 道 编 码
调 制 器
信 道
解 调 器
信 道 译 码
信 源
信
解 码
宿
压
保
缩
密
编
编
码
码
信源编码
干扰与噪声 同步系统
数字通信中强调已调频带信号 参量与基带信号一一对应
16
信源编/译码器(Source Encoder/Decoder)：信源编码器的 作用包括：提高消息传输的安全性、有效性，将模拟信号转换 成为数字信号从而实现模拟信号的数字传输。信源译码器是信 源编码器的逆处理。
现代通信原理
1
课程简介
性质
ECE专业的重要专业基础课。
特点
系统性强 原理性强 数学分析多
预备知识
信号与系统 概率论
2
主要教学形式
授课（ppt教学和黑板板书）、讨论。
学习方法
掌握基本概念、原理、特点和分析思路 会进行分析 记住结论
课程成绩分配
平时成绩：30%（出勤10％、作业20％） 期末考试：70% 回答问题（分值取决于问题的难度）
A.D.1864，Maxwell提出电磁辐射方程 A.D.1876，Bell发明电话并获得专利（模拟通信） A.D.1896，Marconi发明无线电报 A.D.1918，AM广播，超外差接收机问世 A.D.1936，BBC开始电视广播 A.D.1937，Alex Reeves构想出PCM原理 A.D.1948，Shannon提出信息论 A.D.1962，发射第一颗同步通信卫星；PCM进入实用
教材
樊昌信. 通信原理(第六版). 国防工业出版社
参考书
周炯槃. 通信原理 (第三版). 北京邮电大学出版社
4
第一章 绪论
通信的基本概念 通信系统组成 通信系统分类及通信方式 信息及其度量 通信系统主要性能指标
5
第一章 绪论
通信的基本概念 通信系统组成 通信系统分类及通信方式 信息及其度量 通信系统主要性能指标
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模拟信号数字化传输
11 0101
11 0101
模拟 信号
A / D
数
字 通 信 系
D
受
/
信
A
者
统
18
数字通信与模拟通信比较
数字通信系统的优点
抗干扰能力强，噪声不积累 传输差错可控 对于数字信号，可运用现代数字信号处
理技术进行处理、变换、存储 易于集成：超大规模集成电路 易于加密处理，保密性好
信源编/译码器通过采用加密技术和数字压缩技术，提高数字信息传 输的安全性，减少数字信息的冗余度，从而提高传输效率。
通过采用模数(A/D )变换，可以将模拟信息源输出的模拟信号转换为
数字信号，从而实现模拟信号的数字传输。
信道编/译器(Channel Encoder/Decoder)：信道编码器的目 的是提高信号传输的可靠性
6
通信的定义
通信：信息的传输和交换。
通信方式：运动通信；电通信
运动通信：利用人力或机械的方式传递信息（邮政）
电通信：利用有线电、无线电、光学或其它电磁系统对符号、
信号、文字、影象、声音或任何信息的传输、发射或接收。
通信系统：传递信息所需的一切技术设备的总和。
发话人
空气
听话人
信源
信道 通信系统简图
信宿
10
通信技术发展历史（2）
A.D.1963，IEEE成立 A.D.1960-1970 彩色电视机问世；数字传输理论与 技术迅速发展；出现高速数字电子计算机 A.D.1970-1980，VLSI、程控数字交换机、光纤通 信系统、微处理器迅速发展 A.D.1985，传真机普遍实用 A.D.1989，Motorala引入便携式蜂窝移动电话 A.D. 1990至今：Internet、 GSM与CDMA、ISDN、 xDSL、HDTV、GPS 软件无线电、ATM与IP、蓝牙技术，SDH 3G 4G .…..
变换。（如：话筒，摄像机等）
发送设备—将原始电信号变成适合在信道传输的形式（如：编码器、调制器等）
信道——信号传输的媒质，包括有线信道和无线信道
接收设备——将信道中送来的带有噪声和干扰的接收信号正确还原成原始电信号
受信者——将复原的原始电信号还原成消息。（如：扬声器、显象管等）
噪声源：信道中或通信系统各噪声和干扰的等效集中表示，为了分析方便，我们把噪声 和干扰理想化，并认为是从信道中引入的。
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模拟通信系统模型
基带信号
连续 消息
电信号
模拟 信 息 源
调 制 器
频带信号
噪声电信号
已调 信号
有扰 信号
信
道
基带信号
电信号
连续 消息
解 调 器
受 信 者
发送端
噪声源
接收端
模拟通信中强调已调信号 参量与基带信号成比例
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信息源——模拟通信中的信息源是状态连续的模拟信号 调制器——进行频谱搬移，将原始的基带信号变换成适合 在不同信道内传输的已调信号。（线性调制和非线性调制） 解调器——将已调信号还原成基带信号，解调是调制的反 过程。（相干解调和非相干解调） 基带：来自信源（和经过编码）的信号所占用的频带称为 基本频带，简称基带。 基带 (baseband) 信号：来自信源（和经过编码）的信号， 通常包含较低频率的分量，甚至包含直流分量 频带 (bandpass) 信号：经过载波调制后的信号称为频带 信号。
按照一定的规则在数字信号中添加一些保护成分(冗余信息），从而 提高数字信息对抗噪声和干扰的能力。 信道译码器按照对应的规则进行解码，从解码的过程中发现和纠正错 误，从而提高数字信息的传输可靠性。
调制(Modulate)：使经过编码的信号特性与信道的特性相适应， 使信号经过调制后能够顺利通过信道传输；实现频谱搬移
11
第一章 绪论
通信的基本概念 通信系统组成 通信系统分类及通信方式 信息及其度量 通信系统主要性能指标
12
通信系统的一般模型
消息
信 源
原始电
变换电
信号 发送 信号
设备
信 道
接收电 信号
接收 设备
原始电 信号
信
宿
消息
发送端
噪声与干扰
接收端
信息源—把消息转换成原始电信号（基带信号），即完成“非电量”到“电量”的
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通信的随机性：通信的本质是随机的
随机信源 被发送的信号，在传输或接收端，会受到随机形式的干 扰（随机噪声）
8
消息、信号、信息
9
通信技术发展历史（1）
19世纪发展电通信以来，通信技术的发展很快，其发 展简史如下：
A.D.1844，Morse在华盛顿与巴尔的摩之间发送世界 上第一份电报（数字通信）
15
11 0101
数字通信系统模型
基带信号
频带信号
基带信号11 0101
信 源
信 源 编 码
信 道 编 码
调 制 器
信 道
解 调 器
信 道 译 码
信 源
信
解 码
宿
压
保
缩
密
编
编
码
码
信源编码
干扰与噪声 同步系统
数字通信中强调已调频带信号 参量与基带信号一一对应
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信源编/译码器(Source Encoder/Decoder)：信源编码器的 作用包括：提高消息传输的安全性、有效性，将模拟信号转换 成为数字信号从而实现模拟信号的数字传输。信源译码器是信 源编码器的逆处理。
现代通信原理
1
课程简介
性质
ECE专业的重要专业基础课。
特点
系统性强 原理性强 数学分析多
预备知识
信号与系统 概率论
2
主要教学形式
授课（ppt教学和黑板板书）、讨论。
学习方法
掌握基本概念、原理、特点和分析思路 会进行分析 记住结论
课程成绩分配
平时成绩：30%（出勤10％、作业20％） 期末考试：70% 回答问题（分值取决于问题的难度）
A.D.1864，Maxwell提出电磁辐射方程 A.D.1876，Bell发明电话并获得专利（模拟通信） A.D.1896，Marconi发明无线电报 A.D.1918，AM广播，超外差接收机问世 A.D.1936，BBC开始电视广播 A.D.1937，Alex Reeves构想出PCM原理 A.D.1948，Shannon提出信息论 A.D.1962，发射第一颗同步通信卫星；PCM进入实用