通信系统的基本模型
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❖ 多点间的通信属于网通信。网通信的基础仍 是点与点的通信。
❖ 在通信网中可通过设置专用通信信道的方式 实现专线通信。
1.4 通信系统的主要性能指标
通信的任务是传递信息。从信息传输的 角度来说，最基本也是最主要的性能指标是 信息传输的有效性和可靠性。
通信的有效性是指在给定的信道内传输信 息的数量，即信息传输的速度问题；而通信 的可靠性是指在给定的信道内接收信息的准 确程度，即信息传输的质量问Baidu Nhomakorabea。
发端 收端
信道 信道
收端 发端
串行传输
❖ 串行传输:将数字信号码元序列按时间顺序一个按一 个地在信道中传输。这种方式只需占用一条通路。
发
10100
接
送
收
设
设
备
备
并行传输
❖ 并行传输:将数字信号码元序列分割成两路或 两路以上同时在多个信道中传输。
发
接
送
收
···· ··
设
设
备
备
专线和通信网
❖ 专门为两点之间设立传输线的通信，称之为 专线通信，有时简称为点与点通信。
一般模型
信息源
发送 设备
(发送端)
信道 噪声源
接收 设备
信宿
(接收端)
❖ 信息源:作用是把各种可能消息转换成原始电信号 ❖ 发送设备:对原始信号变换成能在信道中传输。 ❖ 信道:信号传输的通道。 ❖ 接收设备:它从接收信号中恢复出原始电信号。 ❖ 信宿/受信者:将复原的原始信号转换成的消息。 ❖ 噪声源:通信系统其它各处噪声的集中表示。
有线线对 长波无线 导航、信标、电力线通信 电
同轴电缆 短波无线 电
调频广播、移动陆地通信、业 余无线电
同轴电缆 短波无线 电
移动无线电话、短波广播定点 军用通信、业余无线电
同轴电缆 米波无线 电
电视、调频广播、空中管制、 车辆、通信、导航
波导 分米波无 线电
微波接力、卫星和空间通信、 雷达
波导 厘米波无 线电
❖ 模拟通信系统 若通信信道中传送的是模拟信号，则称该
通信系统为模拟通信系统。 ❖ 数字通信系统
若通信信道中传送的是数字信号，则称该 通信系统为数字通信系统。
信号经过中继器的波形 P9-10 图10\11
(4)按传输媒介分类：
❖ 有线通信系统
电缆通信系统 光纤通信系统
❖ 无线通信系统
微波通信系统 卫星通信系统 无线电及移动通信系统
例5 一传输系统每秒传送1200个码元，对 等概发生的离散信息源，若采用四进制， 其传信率为多少？若采用十六进制，其传 信率又为多少？
解：该系统的波特率为1200B，若采用四进制, 则每个码元携带2比特信息，其传信率为 2400bit/s;若采用十六进制,则每个码元携带 4比特信息，其传信率为4800bit/s。
传错的比特数目 Pb 传输的总比特数目
微波接力、卫星和空间通信、 雷达
波导 毫米波无 雷达、微波接力、射电天文学
1.3.3 通信方式
❖ 对于点与点之间的通信，按消息传送的方向 与时间关系，通信方式可分为单工通信、半双 工通信及全双工通信。 ❖ 在数字通信中，按照数字信号码元排列方法 不同，有串行传输与并行传输之分。 ❖ 实际的通信系统按信道的占用方式分为专线 和通信网两类。
1.3.2 通信系统的分类
❖ 按消息的物理特征分类 ❖ 按调制方式分类 ❖ 按信号特征分类 ❖ 按传输媒介分类 ❖ 按信号复用方式分类 ❖ 按工作波段分：长波通信、中波通信、短波
通信、远红外通信等。
(1)按消息的物理特征分类：
❖ 语音通信系统 如电话系统、广播系统等。
❖ 图像通信系统 如电视广播系统、可视电话系统、会议电视系
10~102m
30~300MHz 1~10m
300M~3GHz 10~100cm
3~30GHz
1~10cm
30~300GHz
1~10mm
符号 甚低频 VLF 低频 LF 中频 MF 高频 HF 甚高频 VHF 特高频 UHF 超高频 SHF 极高频 EHF
传输媒质
用途
有线线对 长波无线 电
音频、电话、数据终端长距离 导航、时标
单工通信
❖ 单工通信，是指消息只能单方向传输的工作 方式。如广播、电视、遥控等。
发端
信道
收端
半双工通信
❖ 所谓半双工通信，是指通信双向都能收发消息，但 不能同时进行收发的工作方式。如使用同一载频工 作的无线电对讲机。
发端
信道
发端
收端
收端
全双工通信
❖ 所谓全双工通信，是指通信双向可同时进行 收发消息的工作方式。如普通电话。
模拟通信系统的主要性能指标
❖ 有效频带
传输给定的信号所需要的有效传输频带 越窄，或者说，在给定传输带宽的信道中， 能同时传输的信号路数越多，则系统的传输 有效性就越高。即信号的复用程度越高，有 效性越好。
❖ 信噪比
信噪比越高，信息传输的准确性就越高， 通信质量就越好。
数字通信系统的主要性能指标
（1）有效性:传码率、传信率
统、远程教学系统等。 ❖ 数据通信系统
如计算机网络
(2)按调制方式分类：
从是否采用调制、是否搬移数据信号的频带 角度出发，通信传输系统可以分为以下两类： ❖ 基带传输系统
直接传送未调制的信号，如数字信号、音 频市内电话等。 ❖ 频带传输系统
主要有连续（模拟）调制和数字脉冲调制
(3)按信号特征分类：
码元传输速率（简称传码率）是指系统每秒传送 的码元数目，其单位为波特（Baud,常用B表示）， 又称为波特率。
信息传输速率（简称传信率）是指系统每秒内传 输的平均信息量。单位为比特/秒（bit/s）。
若设码元传输速率为RB，信息传输速率为Rb，则 对二进制码元有： Rb=RB 对M进制码元有： Rb=RB㏒2M
(5)按信号复用方式分类
❖ 频分复用系统 不同信号占据不同的频率范围。
❖ 时分复用系统 不同信号占据不同的时间区间。
❖ 码分复用系统 用一组码字携带多路信号。
按工作波段分
频率范围 3Hz~30kHz
波长 104~108m
30~300kHz
103~104m
300kHz~3MHz 102~103m
3~30MHz
（2）可靠性:误码率和误信率
误码率Pe，是指错误接收的码元数在传送总码元数中 所占的比例，或者更确切地说，误码率即是码元在 传输系统中被传错的概率。 传错的码元数目 Pe 传输的总码元数目
误信率Pb，又称误比特率，是指错误接收的信息量在 传送信息总量中所占的比例，它是码元的信息量在 传输系统中被丢失的概率。
❖ 在通信网中可通过设置专用通信信道的方式 实现专线通信。
1.4 通信系统的主要性能指标
通信的任务是传递信息。从信息传输的 角度来说，最基本也是最主要的性能指标是 信息传输的有效性和可靠性。
通信的有效性是指在给定的信道内传输信 息的数量，即信息传输的速度问题；而通信 的可靠性是指在给定的信道内接收信息的准 确程度，即信息传输的质量问Baidu Nhomakorabea。
发端 收端
信道 信道
收端 发端
串行传输
❖ 串行传输:将数字信号码元序列按时间顺序一个按一 个地在信道中传输。这种方式只需占用一条通路。
发
10100
接
送
收
设
设
备
备
并行传输
❖ 并行传输:将数字信号码元序列分割成两路或 两路以上同时在多个信道中传输。
发
接
送
收
···· ··
设
设
备
备
专线和通信网
❖ 专门为两点之间设立传输线的通信，称之为 专线通信，有时简称为点与点通信。
一般模型
信息源
发送 设备
(发送端)
信道 噪声源
接收 设备
信宿
(接收端)
❖ 信息源:作用是把各种可能消息转换成原始电信号 ❖ 发送设备:对原始信号变换成能在信道中传输。 ❖ 信道:信号传输的通道。 ❖ 接收设备:它从接收信号中恢复出原始电信号。 ❖ 信宿/受信者:将复原的原始信号转换成的消息。 ❖ 噪声源:通信系统其它各处噪声的集中表示。
有线线对 长波无线 导航、信标、电力线通信 电
同轴电缆 短波无线 电
调频广播、移动陆地通信、业 余无线电
同轴电缆 短波无线 电
移动无线电话、短波广播定点 军用通信、业余无线电
同轴电缆 米波无线 电
电视、调频广播、空中管制、 车辆、通信、导航
波导 分米波无 线电
微波接力、卫星和空间通信、 雷达
波导 厘米波无 线电
❖ 模拟通信系统 若通信信道中传送的是模拟信号，则称该
通信系统为模拟通信系统。 ❖ 数字通信系统
若通信信道中传送的是数字信号，则称该 通信系统为数字通信系统。
信号经过中继器的波形 P9-10 图10\11
(4)按传输媒介分类：
❖ 有线通信系统
电缆通信系统 光纤通信系统
❖ 无线通信系统
微波通信系统 卫星通信系统 无线电及移动通信系统
例5 一传输系统每秒传送1200个码元，对 等概发生的离散信息源，若采用四进制， 其传信率为多少？若采用十六进制，其传 信率又为多少？
解：该系统的波特率为1200B，若采用四进制, 则每个码元携带2比特信息，其传信率为 2400bit/s;若采用十六进制,则每个码元携带 4比特信息，其传信率为4800bit/s。
传错的比特数目 Pb 传输的总比特数目
微波接力、卫星和空间通信、 雷达
波导 毫米波无 雷达、微波接力、射电天文学
1.3.3 通信方式
❖ 对于点与点之间的通信，按消息传送的方向 与时间关系，通信方式可分为单工通信、半双 工通信及全双工通信。 ❖ 在数字通信中，按照数字信号码元排列方法 不同，有串行传输与并行传输之分。 ❖ 实际的通信系统按信道的占用方式分为专线 和通信网两类。
1.3.2 通信系统的分类
❖ 按消息的物理特征分类 ❖ 按调制方式分类 ❖ 按信号特征分类 ❖ 按传输媒介分类 ❖ 按信号复用方式分类 ❖ 按工作波段分：长波通信、中波通信、短波
通信、远红外通信等。
(1)按消息的物理特征分类：
❖ 语音通信系统 如电话系统、广播系统等。
❖ 图像通信系统 如电视广播系统、可视电话系统、会议电视系
10~102m
30~300MHz 1~10m
300M~3GHz 10~100cm
3~30GHz
1~10cm
30~300GHz
1~10mm
符号 甚低频 VLF 低频 LF 中频 MF 高频 HF 甚高频 VHF 特高频 UHF 超高频 SHF 极高频 EHF
传输媒质
用途
有线线对 长波无线 电
音频、电话、数据终端长距离 导航、时标
单工通信
❖ 单工通信，是指消息只能单方向传输的工作 方式。如广播、电视、遥控等。
发端
信道
收端
半双工通信
❖ 所谓半双工通信，是指通信双向都能收发消息，但 不能同时进行收发的工作方式。如使用同一载频工 作的无线电对讲机。
发端
信道
发端
收端
收端
全双工通信
❖ 所谓全双工通信，是指通信双向可同时进行 收发消息的工作方式。如普通电话。
模拟通信系统的主要性能指标
❖ 有效频带
传输给定的信号所需要的有效传输频带 越窄，或者说，在给定传输带宽的信道中， 能同时传输的信号路数越多，则系统的传输 有效性就越高。即信号的复用程度越高，有 效性越好。
❖ 信噪比
信噪比越高，信息传输的准确性就越高， 通信质量就越好。
数字通信系统的主要性能指标
（1）有效性:传码率、传信率
统、远程教学系统等。 ❖ 数据通信系统
如计算机网络
(2)按调制方式分类：
从是否采用调制、是否搬移数据信号的频带 角度出发，通信传输系统可以分为以下两类： ❖ 基带传输系统
直接传送未调制的信号，如数字信号、音 频市内电话等。 ❖ 频带传输系统
主要有连续（模拟）调制和数字脉冲调制
(3)按信号特征分类：
码元传输速率（简称传码率）是指系统每秒传送 的码元数目，其单位为波特（Baud,常用B表示）， 又称为波特率。
信息传输速率（简称传信率）是指系统每秒内传 输的平均信息量。单位为比特/秒（bit/s）。
若设码元传输速率为RB，信息传输速率为Rb，则 对二进制码元有： Rb=RB 对M进制码元有： Rb=RB㏒2M
(5)按信号复用方式分类
❖ 频分复用系统 不同信号占据不同的频率范围。
❖ 时分复用系统 不同信号占据不同的时间区间。
❖ 码分复用系统 用一组码字携带多路信号。
按工作波段分
频率范围 3Hz~30kHz
波长 104~108m
30~300kHz
103~104m
300kHz~3MHz 102~103m
3~30MHz
（2）可靠性:误码率和误信率
误码率Pe，是指错误接收的码元数在传送总码元数中 所占的比例，或者更确切地说，误码率即是码元在 传输系统中被传错的概率。 传错的码元数目 Pe 传输的总码元数目
误信率Pb，又称误比特率，是指错误接收的信息量在 传送信息总量中所占的比例，它是码元的信息量在 传输系统中被丢失的概率。