通信原理绪论PPT文件格式下载.ppt

1、目前数字通信在下列领域有了新的进展，促进了数字通信的发展。目前数字通信在下列领域有了新的进展。展。卫星通信卫星通信光纤通信光纤通信移动通信移动通信微波通信微波通信2022/11/63 通信的发展目标通信的发展目标-个人通信个人通信目标是实现：个人通信系目标是实现：个人通信系统统（PCN）无论任何人无论任何人（Whoever）在任何时候在任何时候（Whenever）在任何地方在任何地方（Wherever）与另一个人与另一个人（Whomever）进行任何类型进行任何类型（Whatever）2022/11/64个人通信的发展基础个人通信的发展基础新一代集成电路新一代集成电路新一代信息处理新一代信息处

2、理新一代卫星通信新一代移动通信新一代广播电视新一代无线接入新一代信息网络与服务新一代光纤通信2022/11/65课程描述课程描述 通通信信是是一一个个广广义义的的概概念念，涉涉及及包包括括雷雷达达、导导航航、遥遥控控遥遥测测等等军军用用尖尖端端技技术术和和包包括括数数字字电电话话、广广播播电电视视、综综合合信信息息网网、多多媒媒体体宽宽带带网网等等现现代代民民用用技技术术，通通信信在在过过去去分分为为模模拟拟通通信信和和数数字字通通信信两两个个方方面面来来研研究究。目目前前，随随着着数数字字技技术术和和计计算算机机技技术术日日新新月月异异的的发发展展，数数字字通通信信方方式式在在许许多多领领域

3、域已已逐逐步步取取带带模模拟拟通通信信方方式式，成成为为通通信信的的主主流流，也也成成为为我我们们今今天天研研究究的的重重点。点。2022/11/66教学内容和重点教学内容和重点通信原理将以通信系统为背景，主要通信原理将以通信系统为背景，主要讲述通信系统的一般模型和通信技术的基讲述通信系统的一般模型和通信技术的基本原理。本原理。它不是它不是针对哪一种具体的通信方哪一种具体的通信方式，而是通式，而是通过对于各种通信方式的分析，于各种通信方式的分析，建立通信系建立通信系统的一般模型的一般模型。内容包括：通内容包括：通信系统基本概念、信息论初步、模拟信号信系统基本概念、信息论初步、模拟信号调制技术、

4、语音编码、多路复用、数字信调制技术、语音编码、多路复用、数字信号的基带传输和频带传输、差错控制编码号的基带传输和频带传输、差错控制编码及多址传输原理及多址传输原理。重点以数字通信为主重点以数字通信为主。2022/11/67教学要求教学要求初步了解通信的发展史和发展现状初步了解通信的发展史和发展现状掌握模拟调制的原理和性能掌握模拟调制的原理和性能掌握脉冲编码调制和时分复用的原理掌握脉冲编码调制和时分复用的原理掌握数字信号传输的基本原理和性能比较掌握数字信号传输的基本原理和性能比较了解差错控制编码的基本原理了解差错控制编码的基本原理能够分析一般通信系统的构成和原理能够分析一般通信系统的构成和原理2

5、022/11/68第第1 1章章 绪论绪论2022/11/69 通信的目的：传递消息通信的目的：传递消息 通信的表达形式：语言、文字、图象、数据等通信的表达形式：语言、文字、图象、数据等 实现通信的方式：声、光、电、磁等实现通信的方式：声、光、电、磁等通信的定义：通信的定义：通信就是消息的传递通信就是消息的传递。（当今通信概念中也包含了通信。（当今通信概念中也包含了通信 信号的形成、变换、检测、处理、识别等）信号的形成、变换、检测、处理、识别等）1.1 通信和通信系统的一般概念通信和通信系统的一般概念2022/11/610通信系统的一般模型通信系统的一般模型-以蜂窝移动通信系统为例以蜂窝移动通

6、信系统为例2022/11/611通信系统的一般模型通信系统的一般模型通信系统：通信中所需要的一切技术设备和传通信系统：通信中所需要的一切技术设备和传输媒质构成的总体。输媒质构成的总体。2022/11/612通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能信信源源：顾顾名名思思义义，指指信信息息产产生生的的源源头头，可可以以是是人人或或设设备备。其其发发出出的的信信息息也也可可以以是是多多种种多多样样的的，如如语语音音、文文字字、图像、数据等。这些信息可以是离散的，也可以是连续的图像、数据等。这些信息可以是离散的，也可以是连续的。2022/11/613通信

7、模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能 发发送送设设备备：种种类类及及其其功功能能多多样样化化，如如编编码码、调调制制、放放大大、滤滤波波、发发射射等等。发发送送器器含含有有与与传传输输线线路路匹匹配配的的接接口口，其其基基本本作作用用是是将将信信源源发发出出的的信信息息转转换换成成便便于于传传输输的的某某种种信信号号。模拟与数字通信系统两者的发送器功能有很大差异。2022/11/614通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能 信信道道：即即信信息息传传输输通通道道，也也是是传传递递物物质质信信号号的

8、的媒媒介介。信信道可以是明线、电缆、波导、光纤、无线电波等道可以是明线、电缆、波导、光纤、无线电波等。2022/11/615通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能 噪噪声声源源：是是整整个个系系统统噪噪声声与与干干扰扰的的总总折折合合，用用以以表表征征信信息息在在信信道道中中传传输输时时遭遭受受的的干干扰扰情情况况。在在任任何何通通信信系系统统中中，干干扰扰的的性质与强弱都是影响系统性能的重要因素。性质与强弱都是影响系统性能的重要因素。2022/11/616通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能

9、 接接收收器器：其其作作用用主主要要是是接接收收信信道道中中的的信信号号，并并转转换换成成发发送送前前相相同同表表示示形形式式的的信信息息传传递递给给信信宿宿，与与发发送送器器功功能能正正好好相相反反。对对接接收收器器的的要要求求是是尽尽可可能能地地从从受受干干扰扰的的信信号号中中精精确确地提取和还原来自信源的信息。地提取和还原来自信源的信息。2022/11/617通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能通信模型组成部分及功能信宿：信宿：信息传输的目的地，即接收消息的人或机器。2022/11/6181 1、消息的分类消息的分类连续消息（模拟消息）：连续消息（模拟消息）

10、：是指消息的状态是连续的，是指消息的状态是连续的，如连续变化的语音、图象如连续变化的语音、图象等；等；1.2 模拟通信与数字通信模拟通信与数字通信离散消息（数字消息）：离散消息（数字消息）：是指消息的状态是离散取是指消息的状态是离散取值的，如文字、符号、数值的，如文字、符号、数据等。据等。2022/11/619 与消息的分类相对应，通信系统也分为两类：与消息的分类相对应，通信系统也分为两类：模拟通信系统模拟通信系统数字通信系统数字通信系统 这是以信道传输信号的差异为标准的进行的这是以信道传输信号的差异为标准的进行的分类，模拟信号和数字信号通常都要通过调制分类，模拟信号和数字信号通常都要通过调制

11、形成模拟调制信号和数字信号，以适应信道的形成模拟调制信号和数字信号，以适应信道的传输特性。传输特性。2 2、通信系统的分类、通信系统的分类2022/11/620通信系统分类2022/11/6213 3、通信系统模型、通信系统模型模拟通信系统模型模拟通信系统模型 调制调制/解调器的作用：频谱搬移解调器的作用：频谱搬移2022/11/622 数字通信系统模型 一般数字通信系统的收端要有同步的功能一般数字通信系统的收端要有同步的功能2022/11/623 按消息的物理特征分类4 4、通信系统的其它分类方式、通信系统的其它分类方式 随着信息与网络技术的发展，以上各种信息都随着信息与网络技术的发展，以上

12、各种信息都 可以在统一的综合业务通信网中传送。可以在统一的综合业务通信网中传送。2022/11/624连续波调制连续波调制 按调制方式分类按调制方式分类2022/11/625 脉冲调制脉冲调制 2022/11/626按信号特征分类按信号特征分类按传输媒介分类按传输媒介分类按信号复用方式分类按信号复用方式分类2022/11/627点对点之间的通信点对点之间的通信，如常用的电话、对讲机等；，如常用的电话、对讲机等；点对面的通信点对面的通信，如广播、电视等；，如广播、电视等；网络中用户间的通信网络中用户间的通信，如计算机网、电话交换网，如计算机网、电话交换网络等。络等。本课程中主要讨论本课程中主要讨

13、论点对点之间的通信，因为这是其他点对点之间的通信，因为这是其他 通信方式的基础通信方式的基础。按通信方式分类按通信方式分类2022/11/628单工通信：单工通信：指消息只能单方向传输的工作方式，指消息只能单方向传输的工作方式，如广播、遥控等；如广播、遥控等；半双工通信：指通信双方都能收发消息，但不能指通信双方都能收发消息，但不能同时进行收发，只能分时工作，如使用同一载频同时进行收发，只能分时工作，如使用同一载频工作的无线电对讲机；工作的无线电对讲机；全双工通信：指通信双方可同时进行收发消息的指通信双方可同时进行收发消息的工作方式，如普通电话。工作方式，如普通电话。点对点之间的通信又可分为：2

14、022/11/629一、概念一、概念 信信息息：在在概概念念上上与与消消息息的的意意义义相相似似，但但它它的的含含义义更更抽抽象象化化。信信息息可可以以理理解解为为消消息息中中包包含含有有意义的容。意义的容。信息量：是评价传输信息多少的一种度量是评价传输信息多少的一种度量。1.3 1.3 信息及其度量信息及其度量2022/11/630信号是消息的载体，而信息是其内涵。信号是消息的载体，而信息是其内涵。任何信源产生的输出都是随机的，也就是说，信任何信源产生的输出都是随机的，也就是说，信源输出是用统计方法来定性的。源输出是用统计方法来定性的。对接收者来说，只有消息中对接收者来说，只有消息中不确定的内容不确定的内容才构成才构成信息。因此，信息含量就是对消息中这种不确定信息。因此，信息含量就是对消息中这种不确定性的度量性的度量.根据概率论知识，事件