现代通信原理 第1章PPT课件
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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。
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
Hale Waihona Puke Baidu
信源
信道 通信系统简图
信宿
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）
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。
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）
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
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
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。
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
17
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
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
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
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。
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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
Hale Waihona Puke Baidu
信源
信道 通信系统简图
信宿
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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）
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消息、信号、信息
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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）
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。
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）
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
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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
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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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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
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。
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
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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
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
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