信号与系统第一章.ppt

1,1.1 通信的基本概念,通信-将含有信息的消息有效而可靠地由一地传输到另一地的过程。 通信的目的：传递消息中所包含的信息。 通信系统-完成信息的传输和处理的一些基 本单元的集合。,2,实现通信的方式和手段： 非电的：如旌旗、烽火台 电的：如电报、电话、广播、电视、遥控、遥测、因特网和计算机通信等。 *本课程中，“通信 ” 指 “电通信 ”。,3,消息、信息和信号,1. 消息,天气预报 “明天是晴天”,字幕“明天是晴天” 文字,播音员说“明天是晴天” 语言, 图形,、信息、消息和信号的定义与区别,4,消息、信息和信号,1. 消息,是指信源所产生的信息的物理表现，是物质或精神状态的一种反映。 例如：语音、文字、图形、图像等。 消息必须转换成电信号（简称信号），才能 在通信系统中传输。,5,消息、信息和信号,2. 信号,是指消息的物理载体，是传输消息的手段。 可分为模拟信号和数字信号。,6,信号,模拟信号,数字信号,码元,7,注意：区分准绳为：考查取值是否连续， 而不是看时间。,8,实用： 模拟信号 和 数字信号 （取值连续) (取值离散）,9,3. 信息,是指消息中所包含的对受信者有意义的内容 （或有效内容）。 不同形式表现（汉字、符号、图形等）的同 一消息，载有相同的信息。,消息、信息和信号,10,通信的意义从社会发展史角度,农业社会：以生产物质为主，包括生存所必需的生活资料和生产所必需的生产工具。 工业社会：扩展人的体能而引入的能量生产，蒸汽的热能转化为机械能，而后用发电机转化为电能。 信息社会：引入扩展人的智能的信息技术。,11,信息技术（information technology),电信技术、计算机技术和 三遥（遥测、遥感、遥控）技术 电信技术是克服空间限制的主要手段， 可以瞬间把大量信息传送到遥远的各处。 计算机技术可以把大量信息存储起来并加以处理， 从而克服时间限制，是共享和重复使用成为可能。 遥感技术使信息的提取和利用扩展到更大的范围 和更深的层次。,12,1.1 通信的发展,一、历史的通信方式,1.古代： 公元前800年(周朝)，周幽王烽火戏诸侯。 应用光通信的见证最简单的二进制数字通信。 2.近代： 1820年：安培发明电报通信，近代数字通信的 开始。 1838年：莫尔斯将电报通信推向实用。 1876年：贝尔发明电话，模拟通信的开始。,13,1.1 通信的发展,烽火台,14,1.1 通信的发展,3.现代 20世纪60年代以后： 数字通信技术进入高级发展阶段。 近20多年： 数字通信迅猛发展； 光纤通信也携手同行。 两者都成为现代通信网的主要支柱。,15,1.1 通信的发展,“上帝创造了何等的奇迹!”,塞缪尔莫尔斯 （Samuel Finley Breese Morse，1791-1872）,16,0 - - - - - 5 1 - - - - 6 - 2 - - - 7 - - 3 - - 8 - - - 4 - 9 - - - - ,用长、短电脉冲信号表示数字09,莫尔斯电码,17,1.1 通信的发展,贝尔 （1847-1922） 美国电话发明者,18,1.1 通信的发展,1876年3月10日，美国发明家贝尔发明世界上第一部电话，并获美国专利局批准的电话专利。这是2005年8月11日拍摄的美国新泽西州默里山贝尔实验室博物馆内的世界第一部电话。,19,由意大利天才发明家安东尼奥梅乌奇（Antonio Meucci）构思的电话设备大大推进了人类通信的文明，但是他生性温顺，运势不佳，最终未能捍卫住自己的发明。 1887年7月，美国法官威廉华莱士（Willian Wallace）宣布了一项历史性的判决，将电话的原创权判给了亚历山大贝尔 事实上，梅乌奇才是这项革命性装置的真正构思者，他在法院长时间地捍卫过自己的权益，但结果却徒劳无益。为此，梅乌奇准备了一纸上诉状，但为时已晚，他已经将近80岁，而且穷困潦倒，病魔缠身。两年后他离开人世，这场漫长的官司也就彻底被搁置起来了。 注：2002年，美国最高法院终于判电话的发明权归梅乌奇，可叹！,电话发明权之争,20,1.1 通信的发展,麦克斯韦在物理学中的最大贡献是建立了统一的经典电磁场理论和光的电磁理论，预言了电磁波的存在。1873年，麦克斯韦完成巨著电磁学通论，这是一部可以同牛顿的自然哲学的数学原理相媲美的书，具有划时代的意义，是牛顿以后科学史上的又一座丰碑 。,麦克斯韦(James Clerk Maxwel 18311879)英国物理学家,21,1.1 通信的发展,赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在。,赫兹 （1857-1894）德国物理学家,1888年，成了近代科学史上的一座里程碑。赫兹的发现具有划时代的意义，它不仅证实了麦克斯韦发现的真理，更重要的是开创了无线电电子技术的新纪元。为了纪念他在电磁波发现中的卓越贡献，后人将频率的单位命名为赫兹。,22,1.1 通信的发展,在发现电磁波不到6年，意大利的马可尼、俄国的波波夫分别实现无线电传播，并很快投人实际使用。其他利用电磁波的技术，也像雨后春笋般相继问世。无线电报（1894年）、无线电广播（1906年）、无线电导航（1911年）、无线电话（191