第一章通信緒論(已修改)
2025-01-06 06:30 本頁面
【正文】 現(xiàn)代通信原理 授課班級： 10電子 主講：周濤林 第 1章 緒論 主要內(nèi)容 ： ?通信系統(tǒng)的基本概念及模型。 ?信息及其度量。 ?信道及信道容量 ?通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)。 重 點(diǎn) ： ? 通信系統(tǒng)模型。 ? 信息及度量。 ? 通信的概念 ? 通信是信息傳輸或交換的過程。這個過程可以是單向的，比如廣播、電視通信；這個過程也可以是雙向的，如電話通信，對講機(jī)通信等。通信是指借助現(xiàn)代電子通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)的通信，即通常所說的電通信或電信。 ? 通信的目的是傳輸或交換消息中包含的信息。消息也稱原始消息，如語言、文字、圖片等。信息是消息中對接收者有意義的部分。在電通信系統(tǒng)中，消息必須轉(zhuǎn)化為電信號才能實(shí)現(xiàn)傳輸。所以，信號是消息的載體。這里所說的電信號包含兩種類型：一種是在電路中傳輸?shù)碾妷夯螂娏餍盘?，另一種是在自由空間傳播的電磁波信號。 通信系統(tǒng)的基本概念 下一頁 返回 ? 通信系統(tǒng)的模型 ? 通信系統(tǒng)是指完成通信這一過程的全部設(shè)備、軟件和傳輸媒介的總稱。需要指出的是：通信軟件在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的地位越來越重要，甚至可以替代傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中的硬件電路，使通信系統(tǒng)的功能變得更強(qiáng)大，支撐的業(yè)務(wù)更多，可靠性更高，設(shè)備體積更小巧。因此，在定義通信系統(tǒng)的概念時，應(yīng)加入通信軟件這一關(guān)鍵內(nèi)容。圖 11所示為通信系統(tǒng)的基本模型。 ? 圖 11中，信源的作用是產(chǎn)生或形成消息。消息有許多種類型，如語言、文字、圖像、數(shù)據(jù)等。從時間上看，消息有連續(xù)消息和離散消息兩種，前者如語言，活動圖像等；后者如電報，數(shù)據(jù)等。 通信系統(tǒng)的基本概念 下一頁 返回 上一頁 ? 發(fā)送設(shè)備的作用是將消息變換為適合在信道中傳送的信號。變換的方式很多，有時可以將信號直接在信道中傳送，有時需將信號的頻譜進(jìn)行搬移，有時需進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換等。通常將信號分為兩類：當(dāng)信號的波形和取值均為時間的連續(xù)函數(shù)時，稱為模擬信號；當(dāng)信號的波形和取值均為時間的離散函數(shù)時，則稱為數(shù)字信號。 ? 信道是信號從發(fā)送設(shè)備傳輸接收設(shè)備的媒介或通道，其傳輸性能直接影響到通信的質(zhì)量。信道種類繁多，如常見的有電話線、電纜、同軸電纜、光纖、自由空間等，概括起來有兩類：有線信道和無線信道。 通信系統(tǒng)的基本概念 下一頁 返回 上一頁 ? 噪聲或干擾存在于通信系統(tǒng)的各處，并引起傳輸信號的失真，影響通信的質(zhì)量。在 圖 11中為方便起見將噪聲源集中表示在一個方框里。 ? 接收設(shè)備與發(fā)送設(shè)備的作用相反，用來將信號轉(zhuǎn)換為消息。信宿是消息傳輸?shù)膶ο?，信源進(jìn)行通信的目的就在于將消息傳輸?shù)叫潘?，信源和信宿既可以是人也可以是設(shè)備。因此，有時它們也分別被稱為發(fā)終端和收終端。 ? 圖 11是通信系統(tǒng)的基本模型，能反映各種通信系統(tǒng)的共性。有時根據(jù)通信系統(tǒng)研究對象或關(guān)心問題的不同，會出現(xiàn)一些更具體的通信系統(tǒng)的模型。比較常見的有模擬通信系統(tǒng)模型和數(shù)字通信系統(tǒng)模型兩種。 通信系統(tǒng)的基本概念 下一頁 返回 上一頁 ? 模擬通信系統(tǒng)模型如 圖 12所示。由于調(diào)制在模擬通信系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用，其他如放大、濾波等過程都可認(rèn)為是線性的而把它們合并到信道中。因此，發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備簡化為調(diào)制器和解調(diào)器。調(diào)制的目的在于變換信號，使信號適合信道的傳輸特性或簡化傳送設(shè)備。 ? 數(shù)字通信系統(tǒng)模型如 圖 13所示。 ? 信源編碼的目的是對信源產(chǎn)生的信號進(jìn)行數(shù)字壓縮編碼及加密。如果信源產(chǎn)生的消息是模擬的，則首先要對其進(jìn)行模擬 /數(shù)字轉(zhuǎn)換，如果消息本身就是離散的，則直接進(jìn)行編碼。信道編碼也稱檢糾錯編碼， 通信系統(tǒng)的基本概念 下一頁 返回 上一頁 ? 其編碼方式是通過在信息碼元中插入若干特定規(guī)律的監(jiān)督碼，在接收端就可以發(fā)現(xiàn)或糾正在傳輸中出現(xiàn)的誤碼，從而提高通信系統(tǒng)的可靠性。數(shù)字調(diào)制在本質(zhì)上和模擬調(diào)制是相同的，都是把要傳輸?shù)男盘枺ㄕ{(diào)制信號）疊加到適合信道傳輸?shù)母哳l載波上去，只是在數(shù)字通信系統(tǒng)中調(diào)制信號是數(shù)字信號而已。在接收端經(jīng)過數(shù)字解調(diào)、信道解碼和信源解碼后可正確地恢復(fù)消息，在此過程中同步起到至關(guān)重要的作用。由于同步存在于數(shù)字信號接收的諸多環(huán)節(jié)中，因此 圖 13種用一個方框集中來表示。 ? 圖 13所示的數(shù)字通信系統(tǒng)也稱數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)，如果經(jīng)過信道編碼的數(shù)字信號不經(jīng)數(shù)字調(diào)制就直接經(jīng)信道傳輸?shù)浇邮斩耍? 通信系統(tǒng)的基本概念 下一頁 返回 上一頁 ? 則稱該系統(tǒng)為數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)。相應(yīng)地，數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)在接收端也沒有數(shù)字解調(diào)環(huán)節(jié)。 ? ? 通信系統(tǒng)沒有固定的分類方法，通信
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