通信原理第1章绪论

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通信发展简史

1956年：敷设了越洋电缆 1957年：发射第一颗人造卫星 1958年：发射第一颗通信卫星 1960年：发明激光 1961年：发明集成电路 1962年：发射第一颗同步通信卫星；
脉冲编码调制技术进入实际应用阶段 60~70年：彩色电视机问世；阿波罗宇宙飞船登月； 数字传输理论和技术迅速发展；高速数字计算机出现 70~80年：大规模集成电路、商用通信卫星、程控数字交 换机、光纤通信系统、微处理机等迅速发展 80年以后：超大规模集成电路、长波长光纤通信系统广泛 应用；综合业务数字网崛起
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f (nT )
1 O
0 0
1
1 0 1 (a )
1
1 0
0 1
t
数字信 息 PS K波形
0
0
1
1
1
Baidu Nhomakorabea
0
0
1
(b )
图 1-1-2数字信号 (a) 二进制信号； (b) 2PSK信号
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1.2通信系统模型
通信系统
泛指传递信息所需的一切技术 设备的总和
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通信系统的一般模型
信 源 发送设备 传输媒介 接受设备 信 宿
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模拟通信系统
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。 基带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。 完成变换和反变换作用的常是调制器和解调器 经过调制以后的信号称为已调信号。
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f (t)
O (a ) f (nT ) PAM 信号
t
O (b )
t
图 1-1-1
模拟信号
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(a) 连续信号； (b) 抽样信号
模拟信号与数字信号
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 1-1-2(b)所示的2PSK信号。
噪声干扰

信源：原始电信号转换为消息信号或基带信号； 发送设备：对基带信号处理,适合于信道中传输； 传输媒介：传输信息的电通道,如有线、无线信道； 接收设备：作用与发送设备相反,恢复基带信号； 信宿：还原出原始信号,如声音、图象等； 噪声干扰：信道中的噪声及其它噪声。
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通信系统的类型
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模拟信号与数字信号
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 1-1-1(b)所示的抽样信号。
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1.1 引言
通信发展简史、现状和趋势 通信的基本概念；模拟信号和数字信
号 -广义地讲,传递信息就是通信。 如面 对面交谈。 -在此专指电通信,即通过电信设备进 行的信息交换,如打电话。
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通信发展简史

1838年：摩尔斯发明有线电报 1864年：麦克斯韦提出电磁辐射方程 1876年：贝尔发明电话 1896年：马可尼发明无线电报 1906年：发明真空管 1918年：调幅无线电广播、超外差接收机问世 1925年：开始采用三路明线载波电话、多路通信 1936年：调频无线电广播开播 1937年：发明脉冲编码调制原理 1938年：电视广播开播 40~45年：二战刺激了雷达和微波通信系统的发展 1948年：发明晶体管；信息论、通信统计理论问世 1950年：时分多路通信应用于电话
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无线通信
无线通信 利用无线电波在空间的传播来传递信息。
采用的通信形式主要有： 无绳电话 无线寻呼 移动通信
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固定通信与移动通信
固定通信 指通信双方的地理位置相对固定,通信时必须双 方俱在。 如程控长途市话系统。 移动通信 是指通信的一方或双方处于运动状态下的信息 交换。 如无线寻呼系统、蜂窝移动系统。
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有线通信
有线通信 指信息的传输通过电线、电缆或光缆等实际线 路进行的通信。 电缆通信： 模拟通信中主要采用模拟单边带调制和频分多 路复用（SSB/FDM）； 数字通信中大力发展脉冲编码调制时分多路信 号在同轴电缆中的基带传输技术。 光缆通信： 容量大、不怕电磁干扰。 主要发展方向是单模长波长光纤通信、大容量 数字传输技术和相干光通信。
第1章
绪 论
教学要求
1、通信的定义、目的 2、模拟信号与数字信号的区别 3、通信系统模型、通信系统分类及通信方式 4、数字通信系统的主要特点 5、离散消息的信息量、平均信息量 6、码元速率,信息速率,频带利用率,误码率
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内 容
1、通信发展简史、现状及趋势 2、通信系统模型 3、通信系统分类与通信方式 4、信息及其度量 5、通信系统的主要性能指标
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通信发展趋势
传输手段 有线传输采用光缆作主干线、电缆作分支线的综合方式 无线传输采用卫星微波、地面中继、区域基站传输等综 合方式。 通信网络 发展趋势是多网合一,即综合业务数据网、电信网、广播 电视网的大统一。 网络管理，重点推广智能网。 通信服务 由点到点的电信、移动等简单服务,逐步发展到个人通信, 即任何人、任何时间、任何地方、采用任何方式、任何 设备均可以进行通信。
根据信号类型可以简单地分为： 模拟通信系统 数字通信系统 根据信道的类型可以分为： 有线通信 无线通信 根据用户的状况可以分为： 固定通信 移动通信
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信源
信源发出的消息虽然有多种形式,但可分为两类： 连续消息；
指消息的状态连续变化或是不可数的,如语音、 图像。 离散消息 指消息的状态是可数的或离散的,如符号、数据 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) 按信号参量的取值方式不同可把信号分为两类: 模拟信号 数字信号