惠州學(xué)院彭文娟老師通信原理課件-通信復(fù)習(xí)(已修改)
2025-01-30 17:57 本頁面
【正文】 第一講 緒論 通信系統(tǒng) ：點對點通信所需的全部設(shè)施。 ?模擬通信系統(tǒng)： 傳輸?shù)男盘柺悄M信號 ?模擬信號：時間連續(xù)、取值連續(xù)的信號 ?電話、廣播和電視系統(tǒng) ?數(shù)字通信系統(tǒng)： 傳輸?shù)男盘柺菙?shù)字信號 ?數(shù)字信號：時間離散、取值離散的信號 ?計算機通信系統(tǒng) P2,式 ? 信息量 I與消息出現(xiàn)的概率 p(x)之間的關(guān)系為： 1l o g l o g ( )()aaI P xPx? ? ?信息量單位的確定取決于上式中的對數(shù)底 a。 如果取對數(shù)的底 a=2，則信息量的單位為 比特 (bit)； 如果取 e為對數(shù)的底，則信息量的單位為 奈特 (nit)； 若取 10為底，則信息量的單位稱為十進制單位，或叫 哈特萊 。 上述三種單位的使用場合，應(yīng)根據(jù)計算及使用的方便來決定。 通常廣泛使用的單位為比特。 信息的度量 ? 傳輸信息是通信系統(tǒng)的根本任務(wù) 。 在傳輸過程中 ， 信息是以各種具體的電信號或光信號形式表現(xiàn)出來的 。 為了對通信系統(tǒng)的性能與質(zhì)量進行定量的分析 、 研究與評價 ， 就需要對信息進行度量 ， 我們 定義能夠衡量信息多少的物理量叫做信息量 ， 通常用 I表示 。 ? 信息是一個抽象的概念 ， 它能否被量化并且如何量化呢 ？ 讓我們看看下面的例子 ， 比如 ，“ 明天太陽從東邊出來 ” 絕對沒有 “ 明天太陽從西邊出來 ” 對信息的受者更有吸引力；同樣 ，當你聽說 “ 有人被狗咬了 ” 并不會感到驚奇 ，但若有人告訴你 “ 一條狗被人咬了 ” 你一定非常吃驚 。 這說明信息有量值可言 ， 并且信息所包含的事件越不可發(fā)生 ， 人們就越感興趣 ， 信息量就越大 。 顯然 ， 信息量與消息發(fā)生的概率有關(guān) ， 消息出現(xiàn)的概率越小 ， 信息量就越大；必然消息的概率為 1， 則它傳遞的信息量就為 0。據(jù)此 ， 我們得到信息量與消息概率之間的關(guān)系 P4~P6，圖 數(shù)字通信系統(tǒng)模型 信 源 發(fā)送端 接收端 信道編碼 調(diào) 制 信 道 壓縮編碼 解 調(diào) 信 宿 保密解碼 信道解碼 壓縮解碼 保密編碼 噪聲 同步 信 源 編 碼 信 源 解 碼 1. 信源：將消息轉(zhuǎn)換為電信號的設(shè)備。 信源 壓縮編碼 保密編碼 信源編碼 信道編碼 調(diào) 制 發(fā) 送 端 信源 壓縮編碼 保密編碼 信源編碼 信道編碼 調(diào) 制 發(fā) 送 端 2. 信源編碼：降低數(shù)字信號的冗余， 提高數(shù)字信號的有效性。 信 道 壓縮編碼 保密編碼 信源編碼 信道編碼 調(diào) 制 發(fā) 送 端 3. 信道編碼：增加冗余字符，糾錯編碼， 提高傳輸?shù)目煽啃浴? （ 1）目的 使編碼信號特性與信道特性相適應(yīng)， 以通過信道傳輸。 （ 2）幾個 基本概念 基帶、基帶信號、帶通信號； 基帶調(diào)制、帶通調(diào)制。 5. 信道：信號傳輸?shù)耐ǖ? 基帶信道－－可傳輸很低的頻率分量。 如雙絞線。 頻帶信道－－不能傳輸很低的頻率分量。 如無線電波。 6. 加性噪聲：信號經(jīng)過信道傳輸，會有外來干擾疊加在有用信號上，稱為加性噪聲。 同步：數(shù)字通信系統(tǒng)不可缺少的組成部分。 發(fā)端和收端之間需要共同的時間標準，以便接收端準確知道接收的數(shù)字信號中每個符號（碼元）的起止時刻，實現(xiàn)同步接收。 1. 衡量系統(tǒng)性能優(yōu)劣的基本因素： ? 有效性（信源編碼） ? 可靠性（信道編碼） 數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標 P6～ 7 ? 有效性 ? 可靠性 注意：兩者是互相矛盾的，也是可互換的。 ★ 提高有效性 → 提高傳輸速率 → 可靠性降低； 提高可靠性 → 增加冗余的抗干擾編碼碼元 → 有效性降低。 ★ 降低有效性，以提高可靠性； 降低可靠性，以提高有效性。 2. 性能指標： （ 1）傳輸速率 ： ★ 碼元速率（ RB）： 單位時間內(nèi)傳輸碼元數(shù)。 “ 波特（ Baud） ” ★ 信息速率（ Rb）： 單位時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘俊?“ 比特 /秒 (b/s)” 對于二進制系統(tǒng)而言，如果“ 0”和“ 1”等概率出現(xiàn)的話，每個碼元所含的信息量 = 1，此時，碼元速率和信息速率在數(shù)值上相等。 對于多（ M）進制系統(tǒng)而言，每個碼元所含的信息量是 I=log2 M，此時，二者的關(guān)系為 Rb=RBlog2 M。 （ 2） 錯誤率： ★
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