【正文】 通信系統(tǒng)按照網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為線型、星型、樹型、環(huán)型等類型。 串行傳輸是將代表信息的數(shù)字信號(hào)碼元序列按時(shí)間順序一個(gè)接一個(gè)地在信道中傳輸 ， 如圖 16（ b） 所示 。 《 通信原理課件 》 并行傳輸是將代表信息的數(shù)字信號(hào)碼元序列分割成兩路或兩路以上的數(shù)字信號(hào)序列同時(shí)在信道上傳輸 ， 則稱為并行傳輸通信方式 ， 如圖 16（ a）所示 。 例如普通電話 、 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)等采用的就是全雙工通信方式 。 例如無(wú)線對(duì)講機(jī) 、 收發(fā)報(bào)機(jī)等都是這種通信方式 。這里，信號(hào)只從廣播發(fā)射臺(tái)、遙控器和無(wú)線尋呼中心分別傳到收音機(jī)、遙控對(duì)象和 BP 機(jī)上。 《 通信原理課件 》 單工通信是指信息只能單方向進(jìn)行傳輸?shù)囊环N通信工作方式，如圖 15（ a）所示。 《 通信原理課件 》 按通信業(yè)務(wù)類型分類 根據(jù)通信業(yè)務(wù)類型的不同 ， 通信系統(tǒng)可分為電報(bào)通信系統(tǒng) 、 電話通信系統(tǒng) 、 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和圖像通信系統(tǒng)等 . 按信號(hào)復(fù)用方式分類 按信號(hào)復(fù)用方式 ， 通信系統(tǒng)又可分為頻分復(fù)用 （ FDM） 通信系統(tǒng) 、 時(shí)分復(fù)用 （ TDM） 通信系統(tǒng)和碼分復(fù)用 （ CDM）通信系統(tǒng)等 。 基帶傳輸是將沒(méi)有經(jīng)過(guò)調(diào)制的信號(hào)直接傳送 ， 如音頻市內(nèi)電話；頻帶傳輸是對(duì)基帶信號(hào)調(diào)制后再送到信道中傳輸 。 表 中使用的頻段 、 常用傳輸媒質(zhì)及主要用途 。 按信號(hào)的特征分 前面已經(jīng)指出 ， 按照攜帶信息的信號(hào)是模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào) ， 可以相應(yīng)地把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng) 。有線通信系統(tǒng)是用導(dǎo)線或?qū)бw作為傳輸媒質(zhì)完成通信的 ， 如架空明線 、同軸電纜 、 海底電纜 、 光導(dǎo)纖維 、 波導(dǎo)等 。 《 通信原理課件 》 通信系統(tǒng)分類及通信方式 按照不同的分法 ， 通信可分成許多類別 ， 下面我們介紹幾種較常用的分類方法 。 數(shù)字信號(hào)可以通過(guò)信源編碼進(jìn)行壓縮 ， 以減少冗余度 ， 提高信道利用率 。 因此 ， 數(shù)字通信保密性好 。 《 通信原理課件 》 差錯(cuò)可控 數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤（ 差錯(cuò) ） ， 可通過(guò)糾錯(cuò)編碼技術(shù)來(lái)控制 。因此只要不影響判決的正確性，即使波形有失真也不會(huì)影響再生后的信號(hào)波形。 與模擬通信相比 ， 它有如下優(yōu)點(diǎn)： 《 通信原理課件 》 抗干擾 、 抗噪聲性能好 在數(shù)字通信系統(tǒng)中，傳輸?shù)男盘?hào)是數(shù)字信號(hào)。 《 通信原理課件 》 三 、 數(shù)字通信的主要特點(diǎn) 目前 ， 無(wú)論是模擬通信還是數(shù)字通信 ，在不同的通信業(yè)務(wù)中都得到了廣泛的應(yīng)用 。 《 通信原理課件 》 二 、 數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng) 與頻帶傳輸系統(tǒng)相對(duì)應(yīng) ， 我們把沒(méi)有調(diào)制器 /解調(diào)器的數(shù)字通信系統(tǒng)稱為數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng) ， 如圖 14所示 。 《 通信原理課件 》 數(shù)字通信系統(tǒng)還有一個(gè)非常重要的控制單元 ， 即同步系統(tǒng) （ 圖 13沒(méi)有畫出 ） 。 其基本做法是在信息碼組中按一定的規(guī)則附加一些監(jiān)督碼元 ， 以使接收端根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則進(jìn)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò) ，信道編碼也稱糾錯(cuò)編碼 。 接收端信源譯碼則是信源編碼的逆過(guò)程 《 通信原理課件 》 圖 13 數(shù)字通信系統(tǒng)模型 一、數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng) 數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)如圖 13 所示。 信源編碼的主要任務(wù)是提高數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)挠行?。 數(shù)字通信系統(tǒng)可進(jìn)一步細(xì)分為數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)和數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng) 。 在收端 ， 經(jīng)解調(diào)器和逆變換器還原成語(yǔ)音信息 。 《 通信原理課件 》 為了提高頻帶利用率 ， 使多路信號(hào)同時(shí)在信道中傳輸 ， 原始的電信號(hào) （ 基帶信號(hào) ） 一般要進(jìn)行調(diào)制才能傳輸?shù)叫诺乐腥?。 圖 12 模擬通信系統(tǒng)模型 《 通信原理課件 》 我們以語(yǔ)音信號(hào)為例來(lái)說(shuō)明圖 12模擬通信系統(tǒng)模型各部分的作用 。 《 通信原理課件 》 模擬通信系統(tǒng)模型 傳輸模擬信號(hào)的系統(tǒng)稱為模擬通信系統(tǒng)。 《 通信原理課件 》 在接收端，接收設(shè)備的功能與發(fā)送設(shè)備相反，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼等。 《 通信原理課件 》 信道是指信號(hào)傳輸通道 ， 按傳輸媒介的不同 ， 可分為有線信道和無(wú)線信道兩大類 。 《 通信原理課件 》 圖 11通信系統(tǒng)的一般模型 《 通信原理課件 》 圖 11中 ， 發(fā)送設(shè)備的作用一方面是把信息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào) ， 該原始電信號(hào)稱為基帶信號(hào)；另一方面將原始電信號(hào)處理成適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào) 。 《 通信原理課件 》 通信系統(tǒng)的組成 通信系統(tǒng)的一般模型 我們把實(shí)現(xiàn)信息傳輸所需一切設(shè)備和傳輸媒介所構(gòu)成的總體稱為通信系統(tǒng)。如今，在自然科學(xué)中， “ 通信 ” 與 “ 電通信 ” 幾乎是同義詞。信號(hào)是信息的載荷者。語(yǔ)言、文字、圖像等信息是不能直接在通信系統(tǒng)中傳遞，為此需在發(fā)送端將它們轉(zhuǎn)換成電（光）信號(hào)（即信源）來(lái)載荷語(yǔ)言、文字、圖像等信息，電信號(hào)經(jīng)通信系統(tǒng)傳送至接收端，收端將電信號(hào)還原成語(yǔ)言、文字、圖像等信息。 誰(shuí)掌握了信息 ， 誰(shuí)就擁有未來(lái) ， 信息是決策的基礎(chǔ) 。 《 通信原理課件 》 自然界中 ， 人們聽到 、 觀察到的現(xiàn)象 ， 可用語(yǔ)言 、 文字 、 圖像等信息來(lái)表達(dá) 、 存儲(chǔ)或傳遞 ?！?通信原理課件 》 第一章 緒論 引言 通信系統(tǒng)的組成 通信系統(tǒng)分類及通信方式 信息及其度量 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo) 信道及其容量 《 通信原理課件 》 引言 在人類社會(huì)歷史的長(zhǎng)河中 ， 人們?yōu)闈M足生產(chǎn)和生活的需要 ,人際之間進(jìn)行思想情感的交流離不開信息的傳遞 。 古代的烽火臺(tái) 、 驛站；現(xiàn)代的電報(bào) 、 電話 、傳真 、 電子信箱 、 廣播 、 電視等都是傳遞信息的手段和方式 。 隨著人類社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展 、 科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步 、 全球經(jīng)濟(jì)一體化 ， 信息被認(rèn)為是人類社會(huì)重要的資源之一 ， 在政治 、 軍事 、 生產(chǎn)乃至人們的日常生活中起著十分重要的作用 。 《 通信原理課件 》 近代社會(huì)，人們常將信息的傳遞和交換，俗稱通信 —— 異地間人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器進(jìn)行信息的傳遞和交換。 《 通信原理課件 》 通信中信息的傳送是通過(guò)信號(hào)來(lái)進(jìn)行的，如：電壓、電流信號(hào)等。在各種各樣的通信方式中，利用 “ 電信號(hào) ” 來(lái)承載信息的通信方式稱之為電通信，這種通信具有迅速、準(zhǔn)確、可靠等特點(diǎn)，而且?guī)缀醪皇軙r(shí)間、空間、地點(diǎn)、距離的限制，因而得到了飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。在本書中的通信均指電通信。以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信為例，通信系統(tǒng)的一般模型如圖 11所示。 它所要完成的功能很多 ， 例如調(diào)制 、 放大 、 濾波和發(fā)射等 ， 在數(shù)字通信系統(tǒng)中發(fā)送設(shè)備又常常包含信源編碼和信道編碼等 。 圖中的噪聲源 ， 是信道中的所有噪聲以及分散在通信系統(tǒng)中其它各處噪聲的集合 。它的任務(wù)是從帶有干擾的接收信號(hào)中恢復(fù)出相應(yīng)的原始電信號(hào)，并將原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信息，提供給受信者。如圖 l2 所示。 發(fā)信人講話的語(yǔ)音信息首先經(jīng)變換器將語(yǔ)音信息變成電信號(hào)（模擬信源），然后電信號(hào)經(jīng)放大設(shè)備后可以直接在信道中傳輸。 調(diào)制是信號(hào)的一種變換 ， 通常是將不便于信道直接傳輸?shù)幕鶐盘?hào)變換成適合信道中傳輸?shù)男盘?hào) ， 這一過(guò)程由調(diào)制器完成 ， 經(jīng)過(guò)調(diào)制后的信號(hào)稱為已調(diào)信號(hào) 。 《 通信原理課件 》 數(shù)字通信系統(tǒng)模型 數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng) 。 《 通信原理課件 》 圖 13中 ， 變換器的作用是把信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶信號(hào) 。信源編碼器的輸出就是信息碼元 ,此外 ，話音和圖像壓縮編碼等都是在信源編碼器內(nèi)完成 。 《 通信原理課件 》 信道編碼的任務(wù)是提高數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?。 接收端信道譯碼是其相反的過(guò)程 。 它可以使通信系統(tǒng)的收 、 發(fā)兩端或整個(gè)通信系統(tǒng) ， 以精度很高的時(shí)鐘提供定時(shí) ， 以使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流能與發(fā)送端同步 、 有序而準(zhǔn)確地接收與恢復(fù)原信息 。 《 通信原理課件 》 圖 14 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)模型 《 通信原理課件 》 圖 14中基帶信號(hào)形成器可能包括編碼器 、 加密器以及波形變換等 ， 接收濾波器亦可能包括譯碼器 、 解密器等 。 但是 ， 數(shù)字通信更能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)通信技術(shù)越來(lái)越高的要求 ， 數(shù)字通信技術(shù)已成為當(dāng)代通信技術(shù)的主流 。以二進(jìn)制為例，信號(hào)的取值只有兩個(gè)，這樣發(fā)端傳輸?shù)暮褪斩私邮蘸团袥Q的電平也只有兩個(gè)值，若 “ 1” 碼時(shí)取值為 A， “ 0” 碼時(shí)取值為 0，傳輸過(guò)程中由于信道噪聲的影響，必然會(huì)使波形失真，在接收端恢復(fù)信 號(hào)時(shí)， 《 通信原理課件 》 首先對(duì)其進(jìn)行抽樣判決，才能確定是 “ 1” 碼還是 “ 0” 碼，并再生 “ 1” ，“ 0” 碼的波形。而在模擬通信中，如果模擬信號(hào)疊加上噪聲后，即使噪聲很小，也很難消除它。 易加密 數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)相比 ， 容易加密和解密 。 《 通信原理課件 》 數(shù)字通信設(shè)備和模擬通信設(shè)備相比 ， 設(shè)計(jì)和制造更容易 ， 體積更小 ，重量更輕 。 易于與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合 。 《 通信原理課件 》 按傳輸媒質(zhì)分類 按傳輸媒質(zhì)分 ， 通信系統(tǒng)可分為有線通信系統(tǒng)和無(wú)線通信系統(tǒng)兩大類 。 《 通信原理課件 》 無(wú)線通信系統(tǒng)是依靠電磁波在空間傳播達(dá)到傳遞信息的目的 ， 如短波電離層傳播 、 微波視距傳播 、 衛(wèi)星中繼等 。 《 通信原理課件 》 按通信設(shè)備的工作頻段不同 ， 通信系統(tǒng)可分為長(zhǎng)波通信 、 中波通信 、 短波通信 、 微波通信等 。 《 通信原理課件 》 表 ， 工作波長(zhǎng)和頻率的換算公式為 () 式（ ）中， 為工作波長(zhǎng)（ m）， f為最高工作頻率（ Hz）， c為光速（ m/s） 83 1 0cff??????《 通信原理課件 》 表 通信頻段 、 常用傳輸媒質(zhì)及主要用途 《 通信原理課件 》 按調(diào)制方式分類 根據(jù)信道中傳輸?shù)男盘?hào)是否經(jīng)過(guò)調(diào)制 ，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸系統(tǒng)和頻帶（ 調(diào)制 ） 傳輸系統(tǒng) 。 常用的調(diào)制方式及相關(guān)理論將在本書第 3章 、 第 6章和第 8章中詳細(xì)介紹 。 《 通信原理課件 》 通信方式