《通信原理》概论()

1、通信原理第1章 绪绪 论（论（1.1-21.1-2）主主 讲：江金龙讲：江金龙E-mail：QQ: 1005170194(无心无心(插柳插柳)，Tel江学院电子工程学院九江学院电子工程学院第1章 绪 论 2022-6-202概要：概要：一、课程介绍及与后继课程关系一、课程介绍及与后继课程关系二、课程重要性、涉及相关理论、教学参考书二、课程重要性、涉及相关理论、教学参考书三、三、课程讲授（课程讲授（1.1-1.2）第1章 绪 论 2022-6-203课程介绍及与后继课程关系课程介绍及与后继课程关系通信原理通信原理：主要讲授：主要讲授通信传输，以数字（电）传输为主。通信传

2、输，以数字（电）传输为主。 主要内容如下：主要内容如下：第1章 绪 论 2022-6-204主要内容有：主要内容有： （1）一些基础问题一些基础问题（第（第1-3章章绪论绪论、确知信号确知信号、随机过随机过程程） （2）有哪些传输途径，各自的特性有哪些传输途径，各自的特性（第（第4章信道）章信道） （3）模拟信号如何带通传输模拟信号如何带通传输（第（第5章模拟调制）章模拟调制） （4） 数字信号如何直接传输数字信号如何直接传输（第（第6章数字基带传输）章数字基带传输） （5）数字信号如何调制传输数字信号如何调制传输（第（第7章数字通带传输）章数字通带传输） 第1章 绪 论 2022-6-205

3、 （6） 模拟信号如何数字化模拟信号如何数字化（第（第9章模拟信号的数字传输）章模拟信号的数字传输） （7）数字信号）数字信号在传输过程中在传输过程中如何如何尽可能减少差错尽可能减少差错（第（第10章最佳接收、第章最佳接收、第11章差错控制编码）章差错控制编码） （8）接收端）接收端如何定时同步如何定时同步（第（第13章同步原理，章同步原理，分散讲授分散讲授） 注注：第：第8章等其他章节在后继课程讲授。章等其他章节在后继课程讲授。第1章 绪 论 2022-6-206 前承课程前承课程： 信号与系统、数字信号处理、通信电子线路信号与系统、数字信号处理、通信电子线路 MATLAB及应用等。及应用等

4、。第1章 绪 论 2022-6-207后继课程后继课程：（1）光纤通信）光纤通信（2）程控交换）程控交换（3）移动通信）移动通信（4）3G通信通信（5）计算机网络与通信）计算机网络与通信 第1章 绪 论 2022-6-208（1）光纤通信：）光纤通信： 传输媒介是传输媒介是光纤光纤。核心的有线传输途径。核心的有线传输途径。 容量大，成本低。容量大，成本低。第1章 绪 论 2022-6-209（2）程控交换：通信网（电话交换，中国电信）程控交换：通信网（电话交换，中国电信） 怎样连接？怎样连接？第1章 绪 论 2022-6-2010 最笨的方法：最笨的方法：优点：？优点：？缺点：？缺点：？优点：

5、简单、可靠。优点：简单、可靠。第1章 绪 论 2022-6-2011 较聪明的方法：较聪明的方法：程（序）控（制）交换机程（序）控（制）交换机第1章 绪 论 2022-6-2012（3）移动通信：）移动通信： 移动通信网（移动通信网（GSM网络，网络，2G，中国移动、联通），中国移动、联通） 我们的手机是不是这样通我们的手机是不是这样通信呢？信呢？（手机之间直接通信）（手机之间直接通信）第1章 绪 论 2022-6-2013第1章 绪 论 2022-6-2014（4）3G通信通信：移动通信网（：移动通信网（CDMA网络，网络，3G，“三分天三分天下下”） 与与2G网络类似，但网络类似，但带宽大

6、带宽大，主要增加了，主要增加了可视电话可视电话（视（视频传输）和频传输）和无线上网无线上网。第1章 绪 论 2022-6-2015计算机网络与通信计算机网络与通信：计算机网络（世界各地信息中心）：计算机网络（世界各地信息中心） 第1章 绪 论 2022-6-2016灵活应用：灵活应用： 网络互连：如网络互连：如IP电话，电话，三网合一三网合一。 行业应用：行业应用： 交通指挥系统、防汛调度系统等，物联网交通指挥系统、防汛调度系统等，物联网只要有信息只要有信息交换交换，就需要，就需要传输，传输，通信行业，谁主沉浮。通信行业，谁主沉浮。第1章 绪 论 2022-6-20171、通信原理是通信专业重

7、要基础课、通信原理是通信专业重要基础课 2、通信技术是关系到国计民生的基础事业、通信技术是关系到国计民生的基础事业3、通信产业相当庞大、通信产业相当庞大 固定电话用户达到了固定电话用户达到了2.89亿户。亿户。 手机用户手机用户9.30亿户，其中亿户，其中3G用户用户8719.9万户。万户。 中国的网民中国的网民1.43亿户亿户。 产值：产值：1008.6亿元人民币。亿元人民币。 发布时间：发布时间：2011.08.23 12:58 http:/ /art/ 1537/ 20110823/2610343_1.html课程重要性课程重要性第1章 绪 论 2022-6-2018 2011年年11月

8、月22日日17:08 来源：人民网来源：人民网 工信部：工信部：固定电话用户继续减少固定电话用户继续减少 3G3G用户过亿用户过亿 全国固定电话用户全国固定电话用户2.88亿户。亿户。 全国移动电话用户全国移动电话用户9.64亿户，其中亿户，其中3G用户用户1.11亿户。亿户。 互联网用户达到互联网用户达到1.53亿户。亿户。 http:/ 绪 论 2022-6-2019涉及相关理论涉及相关理论信源编码噪声概率论与统计率失真理论密码理论信号处理调制理论信道编码随机过程伪随机序列信号处理差错控制编码滤波理论信源发送设备信道接收设备受信者电磁场与电波、光纤密码理论信号与系统、电路分析、电子线路、交

9、换理论、排队论、同步、通信网等第1章 绪 论 2022-6-2020教学方法简介教学方法简介重点在概念和原理介绍重点在概念和原理介绍少数学分析、多演示少数学分析、多演示课堂学习和课外自学结合课堂学习和课外自学结合第1章 绪 论 2022-6-2021 上课要求：上课要求： （1）课前课前5分钟点名分钟点名，点名之后来者即为迟到。请班长，点名之后来者即为迟到。请班长自动点名，报告上课情况。自动点名，报告上课情况。 （2）作业布置后，下一周的当天交。作业布置后，下一周的当天交。若该天没有课，则若该天没有课，则顺延到最近上课的一天。实验报告也一样。顺延到最近上课的一天。实验报告也一样。 （3）期末没

10、有复习，也不给课件期末没有复习，也不给课件。请平时做好记录。请平时做好记录。第1章 绪 论 2022-6-2022上课安排：上课安排： 第第1章：章：2.5次；次； 第第3章：章：3.5次次 第第4章：章：3次；次； 第第5章：章：6次次 第第6章：章：4次；次； 第第7章：章：3次次 第第9章：章：4次；次； 第第10章：章：3次次 期中考试：期中考试：1次；次； 机动：机动：2次。次。实验安排：实验安排： 9-16周：每周周：每周1次。次。 第1章 绪 论 2022-6-2023作业：作业： 第第1章：章：p15：2、4、7、10 第第3章：章：p61：2、3、5 第第4章：章：p84：2

11、、5、7 第第5章：章：p128：2、3、6 第1章 绪 论 2022-6-2024 第第6章：章：p174：3、6、7 第第7章：章：p235：3、5、17 第第9章：章：p296：7、9、10、11 第第10章：章：p324：4、6、7第1章 绪 论 2022-6-2025教学参考书教学参考书1 John G. Proakis, Digital Communications, Forth Edition. 2001.2曹志刚、钱亚生主编，曹志刚、钱亚生主编，现代通信原理现代通信原理，清华大学出版社，清华大学出版社，2008 3 乐光新等编，乐光新等编，数据通信原理数据通信原理，人民邮电出版

12、社，人民邮电出版社，1988年；年；4 张辉张辉 曹丽娜曹丽娜 编著，编著，通信原理学习指导通信原理学习指导，西安电子科技大学出版，西安电子科技大学出版社，社，2003年；年；5 张辉张辉 曹丽娜曹丽娜 王勇编著，王勇编著，通信原理辅导通信原理辅导西安电子科技大学出版社，西安电子科技大学出版社，2000年。年。 网上资源网上资源第1章 绪 论 2022-6-20261.1 通信的基本概念通信的基本概念1. 几个基本概念几个基本概念消息消息：是：是物质或精神状态的一种反映物质或精神状态的一种反映，是一种客观存在是一种客观存在。 例：听到即将要下雨的消息，不同的人有不同反映。例：听到即将要下雨的消

13、息，不同的人有不同反映。久旱地区的人？久旱地区的人？雨量充沛地区的人？雨量充沛地区的人？如何评价这种不同呢如何评价这种不同呢？第1章 绪 论 2022-6-2027信息信息：是：是消息中所包含的有效内容消息中所包含的有效内容，具有（具有（ ）性）性。久旱地区的人？久旱地区的人？雨量充沛地区的人？雨量充沛地区的人？例：听到即将要下雨的消息，不同的人有不同反映。例：听到即将要下雨的消息，不同的人有不同反映。信息量与信息量与（ ）有关，如何有关，如何从数学上从数学上计算一个消息的信息量计算一个消息的信息量？一件事件发生的一件事件发生的概率越小概率越小，信息量就越大。，信息量就越大。注：通信原理这门课

14、注：通信原理这门课只从整体上评价一个信息只从整体上评价一个信息，不考虑个人感受。，不考虑个人感受。第1章 绪 论 2022-6-2028信号信号：信息的具体表现形式信息的具体表现形式，可以是，可以是声、光、电、磁，文本声、光、电、磁，文本等形式。等形式。 消息消息“要下雨了要下雨了”，可能有哪些传播形式？，可能有哪些传播形式？ 通信通信：利用信号有效地传输信息利用信号有效地传输信息，是，是信息的时空转移信息的时空转移。通信系统通信系统：实现信息传递的完整设备及相关软件。：实现信息传递的完整设备及相关软件。 附系统定义：为实现规定功能以达到某一目标而构成的相互 关联的一个集合体或装置 第1章 绪

15、 论 2022-6-2029 电通信系统电通信系统靠（靠（ ）信号传递信息。）信号传递信息。 光纤通信系统光纤通信系统靠（靠（ ）信号传递信息。）信号传递信息。 移动通信移动通信用户端用户端靠（靠（ ）信号传递信息。）信号传递信息。第1章 绪 论 2022-6-20302. 常用通信形式：常用通信形式： 简单方式：简单方式：手势、语言、击鼓传令、烽火台手势、语言、击鼓传令、烽火台 现代方式：现代方式：电报、电话、广播、电视、遥测、遥控、因特网电报、电话、广播、电视、遥测、遥控、因特网 卫星通信、深空通信、水声通信等。卫星通信、深空通信、水声通信等。第1章 绪 论 2022-6-20311.2

16、通信系统的组成通信系统的组成1.2.1 通信系统的一般模型通信系统的一般模型第1章 绪 论 2022-6-2032信源信源：把各种：把各种消息转化消息转化成电信号称为成电信号称为基带信号（基带信号（频率较低频率较低）发送设备发送设备：将信源产生的基带信号：将信源产生的基带信号转化成适合信道传输的转化成适合信道传输的 信号信号信道：信道：传输传输信号的信号的物理媒质物理媒质噪声源：信道中所固有的噪声源：信道中所固有的接收设备：完成发送设备的接收设备：完成发送设备的反变换反变换受信者：将复原的原始信号转化成受信者：将复原的原始信号转化成相应的消息相应的消息第1章 绪 论 2022-6-2033信源

17、发出的消息信源发出的消息有两类有两类 连续消息：消息的状态连续消息：消息的状态连续变化连续变化或或不可数不可数的的 离散消息：消息的状态是离散消息：消息的状态是可数可数的或的或离散离散的的消息消息寄托寄托在电信号的在电信号的某一参数某一参数上上 模拟信号：参量的取值是模拟信号：参量的取值是连续连续的或的或不可数不可数的；的； 数字信号：参量只能取数字信号：参量只能取有限有限的值的值注：注：参量指信号幅度、频率、相位等参量指信号幅度、频率、相位等，与时间的连续性没有关系。，与时间的连续性没有关系。第1章 绪 论 2022-6-2034Of (t)t(a)f (nT )tPAM信号(b)O （a）

18、模拟信号 （b）抽样信号第1章 绪 论 2022-6-2035100110111001Of (nT )t00111001数字信息PSK波形(a )(b )数字信号波形第1章 绪 论 2022-6-2036 信道中传输的信号信道中传输的信号也有两种：也有两种： （1）模拟信号）模拟信号 （2）数字信号）数字信号 通信系统的分类有多种方法。常用的分类按通信系统的分类有多种方法。常用的分类按信道中传输信道中传输的信号的信号是模拟信号还是数字信号分为两大类：是模拟信号还是数字信号分为两大类： （1）模拟通信系统）模拟通信系统 （2）数字通信系统）数字通信系统第1章 绪 论 2022-6-2037 （1

19、）模拟通信系统）模拟通信系统 模拟模拟基带基带通信系统模型通信系统模型第1章 绪 论 2022-6-2038 无线电等信道不能传输基带信号，需无线电等信道不能传输基带信号，需经调制处理经调制处理后发送。后发送。模拟模拟带通带通通信系统模型通信系统模型第1章 绪 论 2022-6-2039 模拟通信的主要模拟通信的主要特点：特点：1） 抗干扰能力差；抗干扰能力差；2） 不易于保密通信；不易于保密通信；3） 设备不易于大规模集成；设备不易于大规模集成；4） 不适应飞速发展的计算机通信的要求；不适应飞速发展的计算机通信的要求；5） 简单、易于实现。简单、易于实现。第1章 绪 论 2022-6-2040（2）数字通信系统）数字通信系统信息源信源编码器信道编码器数字调制器信道数字解调器信道译码器信源译码器受信者噪声源同步问题同步问题第1章 绪 论 2022-6-2041信源编码：信源编码： i）完成）完成A/D转换转换； ii）在保证信息量不变的前提下，通过某种）在保证信息量不变的前提下，通过某种压缩压缩技术，减技术，减少码元数目，降低码元速率。少码元数目，降低码元速率。 信