【正文】 若 M是 2的整冪次 ， 比如 M=2k（ k=1， 2， 3， …） ， 則上式可改寫為： p1M11式中 , k是二進(jìn)制脈沖數(shù)目，也就是說，傳送每一個(gè) M（ M=2k）進(jìn)制波形的信息量就等于用二進(jìn)制脈沖表示該波形所需的脈沖數(shù)目 k。同理，傳送等概率的四進(jìn)制波形之一（ P=1/4）的信息量為 2比特，這時(shí)每一個(gè)四進(jìn)制波形需要用 2個(gè)二進(jìn)制脈沖表示；傳送等概率的八進(jìn)制波形之一（ P=1/8）的信息量為 3比特，這時(shí)至少需要 3個(gè)二進(jìn)制脈沖。 目前廣泛使用的單位為比特 。即： I=I[P(x)] 例 1：比較以下兩條消息包含的信息量 I （ 1）去年冬天下雪了， （ 2）今年夏天下雪了， 1. 離散信源的信息量 信息量的單位與對(duì)數(shù)底數(shù) a有關(guān) 。 一個(gè)消息攜帶的信息量大小與消息出現(xiàn)的可能性有關(guān)，而可能性可以由消息的統(tǒng)計(jì)特性 —— 概率描述。一般的遠(yuǎn)距離數(shù)字通信都采用這種傳輸方式。 優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省傳輸時(shí)間 ， 但需要傳輸信道多 ， 設(shè)備復(fù)雜 ， 成本高 ， 故較少采用 ， 一般適用于計(jì)算機(jī)和其他高速數(shù)字系統(tǒng) ， 特別適用于設(shè)備之間的近距離通信 。 普通電話 、 手機(jī)都是最常見的全雙工通信方式 ， 計(jì)算機(jī)之間的高速數(shù)據(jù)通信也是這種方式 。 全雙工通信 ， 是指通信雙方可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式 。 半雙工通信是指通信雙方都能收發(fā)消息 ， 但不能同時(shí)進(jìn)行收和發(fā)的工作方式 ，如圖 (b)所示 。 單工通信是指消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?， 因此只占用一個(gè)信道 ， 如圖 （ a) 所示 。 無線通信系統(tǒng)有調(diào)幅、調(diào)頻廣播、移動(dòng)通信、微波接力、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等。 通信系統(tǒng)的分類 4. 按傳送信號(hào)的復(fù)用方式分類 頻分復(fù)用（ FDM） 時(shí)分復(fù)用（ TDM） 碼分復(fù)用（ CDM） 波分復(fù)用（ WDM） O ω c1 ω c2 ω c3 ω c n ω 其中頻分復(fù)用主要用于傳統(tǒng)的載波通信，時(shí)分復(fù)用廣泛用于數(shù)字微波通信等，碼分復(fù)用主要由于擴(kuò)頻通信和新型移動(dòng)通信，如 133 CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)，波分復(fù)用主要用于光纖通信。 通信系統(tǒng)的分類 通信系統(tǒng)的分類 2．按調(diào)制方式分類 通信系統(tǒng)的分類 3. 按傳輸信號(hào)的特征分類 模擬通信系統(tǒng) 數(shù)字通信系統(tǒng) 其中數(shù)字通信成為發(fā)展的主流。 在電力系統(tǒng)中，還經(jīng)常使用行政電話網(wǎng)、調(diào)度電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、會(huì)議電視網(wǎng)等一些具體業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)名稱。 (8)按功能不同可分為：傳輸網(wǎng)、時(shí)鐘網(wǎng)、信令網(wǎng)、管理網(wǎng)。 (6)按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式不同可分為：網(wǎng)狀網(wǎng)、星形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、總線網(wǎng)等。 (4)按傳輸媒質(zhì)不同可分為：架空明線網(wǎng)、電纜通信網(wǎng)、光纖通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等。 (2)按信號(hào)形式不同可分為：模擬通信網(wǎng)、數(shù)字通信網(wǎng)、數(shù)字 /模擬混合網(wǎng)等。 3. 通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu) ? 通信網(wǎng)的連接千變?nèi)f化，從而給用戶的通信需要帶來了方便； ? 一般來說，通信網(wǎng)絡(luò)連接有網(wǎng)型、線型、星型、總線型、環(huán)型幾種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖所示： (a)網(wǎng)型 (d)總線型 (e)環(huán)型 (b)線型 (c)星型 通信網(wǎng)的類型非常多，下面給出幾種常用的通信網(wǎng)分類。 ? 通信網(wǎng)的構(gòu)成要素包括交換系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、終端設(shè)備以及實(shí)現(xiàn)互連互通的信令、協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，即一個(gè)完整的通信網(wǎng)包括硬件和軟件兩部分。因此，如無必要，通常不必嚴(yán)格區(qū)分通信網(wǎng)與通信系統(tǒng)。 ? 傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)是傳輸系統(tǒng)與終端設(shè)備的總和，而通信網(wǎng)是傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)與交換系統(tǒng)及相關(guān)信令、協(xié)議的總和。 傳輸、復(fù)用 、交換、網(wǎng)絡(luò)為現(xiàn)代通信的四大技術(shù)。此外，通信系統(tǒng)除了完成信息傳遞外，還必須進(jìn)行信息的交換，傳輸系統(tǒng)和交換系統(tǒng)共同組成一個(gè)完整的通信系統(tǒng)，乃至通信網(wǎng)。 移動(dòng)通信包括公用移動(dòng)、尋呼、無繩電話、集群、無線本地環(huán)（小靈通）。 信源 發(fā)送設(shè)備 信 道 接收設(shè)備 信宿 噪聲源 （ 發(fā)送端 ） （ 接收端 ） 1. 數(shù)字微波通信系統(tǒng) 遠(yuǎn)距離地面微波中繼通信系統(tǒng)示意圖 數(shù)字微波通信系統(tǒng)的組成示意圖 數(shù)字微波通信系統(tǒng)設(shè)備組成示意圖 微 波 收 發(fā) 設(shè) 備中 繼 機(jī) 收發(fā) 信 機(jī)時(shí) 分 復(fù) 用 設(shè) 備調(diào) 制 解 調(diào) 設(shè) 備微 波 收 發(fā) 設(shè) 備時(shí) 分 復(fù) 用 設(shè) 備調(diào) 制 解 調(diào) 設(shè) 備市 話 交 換 機(jī) 市 話 交 換 機(jī)用 戶 終 端用 戶 終 端 終 端 站 終 端 站中 繼 站用 戶 A 用 戶 B微波通信系統(tǒng)設(shè)備 2. 衛(wèi)星通信系統(tǒng) 地 球 站監(jiān) 控 管 理分 系 統(tǒng)跟 蹤 遙 測(cè) 及指 令 分 系 統(tǒng)通 信 業(yè) 務(wù)控 制 中 心通 信 地 球 站 分 系 統(tǒng)通 信測(cè) 控通 信 衛(wèi) 星衛(wèi)星通信線路的組成原理圖 氣象衛(wèi)星地面站 移動(dòng)通信系統(tǒng)一般由移動(dòng)臺(tái)（ MS）、基站 (BS)及移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（ MSC）組成。 其中數(shù)字通信成為發(fā)展的主流。 傳輸模擬信號(hào)的系統(tǒng)為 模擬通信系統(tǒng) 。 ? 通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)就是：克服距離障礙和噪聲影響，迅速、可靠地傳遞信息。 ? 干擾噪聲對(duì)信號(hào)的傳輸質(zhì)量影響很大，如果噪聲過強(qiáng)而又沒有有效的抗干擾措施，輕則使信號(hào)產(chǎn)生失真，重則出錯(cuò)，甚至將有效信號(hào)完全淹沒掉。這里的噪聲主要是各種電磁現(xiàn)象引起的干擾脈沖，如雷電、電暈、電弧等，另外還有鄰近、鄰頻的其它信道的干擾。 如微波天線從廣義上也屬于信道。 不同的信道傳輸性能不同，傳送的信號(hào)形式也不同。 通信系統(tǒng)的構(gòu)成 （續(xù)） 3. 信道： 信道是信息的傳輸媒質(zhì)。變換方式是多種多樣的，在需要頻譜搬移的場(chǎng)合，調(diào)制是最常見的變換方式。信源發(fā)出的信號(hào)可以是語(yǔ)音信號(hào)，也可以是數(shù)字、符號(hào)、圖像等非語(yǔ)音信號(hào)。信宿 與 信源作用相反。 通信系統(tǒng)的一般模型 信源 發(fā)送設(shè)備 信 道 接收設(shè)備 信宿 噪聲源 （ 發(fā)送端 ） （ 接收端 ） 通信系統(tǒng)的一般模型 通信系統(tǒng)的構(gòu)成 （續(xù)） 1. 信源與信宿： 信源是消息的產(chǎn)生者， 作用是把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)（稱之為消息信號(hào)或基帶信號(hào)）。 對(duì)通信的一個(gè)形象的比喻： 順風(fēng)耳、千里眼 通信系統(tǒng)的構(gòu)成 通信系統(tǒng) 指?jìng)鬏斝畔⑺璧囊磺屑夹g(shù)設(shè)備的總合。 ? 包含信息的消息形式多種多樣，如聲音、圖像、數(shù)據(jù)、多媒體等，這些形成了不同的通信業(yè)務(wù)。 理解：信息、消息、信號(hào) 消息 是一組有序符號(hào)序列（如文字、語(yǔ)音、圖像 ...） 信號(hào) 是消息的具體表現(xiàn)形式（ 電信號(hào)、聲信號(hào)、光信號(hào) ...） 信息 是消息和信號(hào)中包含的某種有意義的抽象的東西 載體 載體 內(nèi)涵 *通信的實(shí)質(zhì)是傳輸信息，形式上傳輸?shù)氖窍?，客觀上傳輸?shù)氖切盘?hào) , 因此信號(hào)分析方法是本課經(jīng)常采用的基本分析方法 。例如，機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生力信號(hào)、位移信號(hào)及噪聲信號(hào)；雷電過程產(chǎn)生聲光信號(hào)；大腦、心臟運(yùn)動(dòng)分別產(chǎn)生腦電信號(hào)和心電信號(hào)；電氣系統(tǒng)隨參數(shù)變化產(chǎn)生電磁信