第1章绪论使用

通信原理1<<通信原理>>是电子信息类专业的必修专业基础课。课程介绍本课程主要讲授信息传输的基本概念、基础理论和典型技术。课程分析模拟与数字通信的方法与过程、效率与性能，噪声与干扰对通信的影响、结合有线及无线通信系统的工作原理，使学生系统地了解和掌握现代通信的基础理论、实现技术和设计思想。2课程特点系统性强、数学含量大。概念多、理论抽象、知识体系繁杂。分析推导的方法往往从时域和频域同时展开,要求我们从时域和频域的不同侧面全面、准确、方便地理解信号,掌握系统处理的特点和结果。3

前续课程后续课程《高等数学》《各种通信主干课程》《线性代数》《数字电视》《复变函数》《数字图象处理》《模电、数电、高频》《信息论》

《信号与系统》本课程为必修的考试课，也是某些专业的研究生入学考试课。建议同学们在课程中复习或补习一下基础知识。课程位置4对学好本课程的要求课堂要求：不旷课，不迟到早退学习要求：及时独立完成作业；（根据作业批改次数）注重课后学习，多作习题；加强自学能力的培养。5评分标准平时+期末二部分构成6樊昌信等《通信原理》国防工业出版社曹志刚《现代通信原理》清华大学出版社李白萍,吴东梅《通信原理与技术》人民邮电出版社张传生等《数字通信原理》西安交通大学出版社徐台松等《数字通信原理》电子工业出版社参考教材7《通信原理》学习网站

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/参考网站8信息论基础信源编码基带传输系统调制与解调差错控制技术同步技术学习内容9掌握数字通信的基本原理，对信息的表示、信道的通信能力、信源的编码、信道的编码以及同步原理有基本的了解。对通信系统的有效性和可靠性的分析，并能根据一定的参数要求，设计相应的数字通信系统。学习目的10

1.1引言

1.2通信系统的基本模型

1.3通信系统分类与通信方式

1.4信息及其度量

1.5通信系统的主要性能指标

习题

本章重点

本章思考第1章绪论11常用通信术语模拟信号与数字信号的区别通信系统的组成和分类、通信方式数字通信系统的主要特点离散消息的信息量，平均信息量（信源熵）通信系统的主要性能指标学习目标121.1引言

通信:信息（或消息）的传输和交换。（要求可靠、有效）

1、几个概念消息：信息的物理表现形式。如语言、文字、数据或图像等。

信息：消息的内涵，即信息是消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。13消息信息1.1引言14

电通信：是利用电（电流或电波，包括光）来传递信息。现代通信一般均是指“电通信”。1.1引言信号：消息的电的表示形式。在电通信系统中，电信号是消息传递的物质载体。

通信系统：是完成传递信息任务所需要的一切技术设备和传输媒介所构成的总体。15语言文字

印刷术

计算机网络

网格计算2、通信的发展不可存储；速度低；广泛性低。可存储；广泛性低。

表情动作可存储；速度低；广泛性高。

电报电话在任何时刻可以在网上获得有效信息。1.1引言16随着超级计算机的不断发展，它已经成为复杂科学计算领域的主宰。但以超级计算机为中心的计算模式存在明显的不足。超级计算机虽然是一台处理能力强大的“巨无霸”，但它造价极高，通常只有一些国家级的部门，如航天、气象等部门才有能力配置这样的设备。随着人们日常工作遇到的商业计算越来越复杂，人们越来越需要数据处理能力更强大的计算机，而超级计算机的价格显然阻止了它进入普通人的工作领域。于是，人们开始寻找一种造价低廉而数据处理能力超强的计算模式，最终科学家们找到了答案—GridComputing(网格计算)。GridComputing17通信的发展简史和展望

通信技术和通信产业是20世纪80年代以来发展最快的领域之一。是人类进入信息社会的重要标志之一。

1837年莫尔斯发明电报。

1875年，贝尔发明了电话，成为模拟通信的先驱。

1901年，马克尼（Marconi)利用电磁波实现了从英国到纽芬兰的2700km的跨大西洋无线电信号传输。

20世纪初,出现了电子管,之后又出现了晶体管,20年代开始相继出现了广播、传真、电视。通信由点对点通信发展到点对面通信。18通信的发展简史和展望一方面,随着集成电路的发展,大规模、超大规模集成电路问世，使通信设备小型化,价格降低，性能可靠,促进了通信理论和通信方式的大步跃进。另一方面,在通信理论方面，1948年,仙农(香农)(Shannon)发表了著名的论文《通信的数学理论》,提出了通信系统的一般模型和信息熵、信道容量等概念,为信息论----信息系统的基本理论----奠定了理论基础。之后出现的调制理论、纠错编码理论、信号与噪声理论、信号检测理论等等,进一步促进了通信技术的发展。在这两方面的影响下,在其它相关学科发展的促进下,电信技术和电信产业取得了长足进展,实现了微波通信、光纤通信、卫星通信、计算机通信。形成了各种通信网1920现代通信技术微电子技术——现代通信技术的基础电子学，特别是微电子学是信息技术的关键，是现代通信产业的重要基础，它在很大程度上决定着硬件设备的运行能力。衡量微电子技术发展程度的一个重要指标，是在指甲大小的硅芯片上能集成的元件数目。计算机技术——现代通信技术的核心电话交换技术与计算机技术紧密结合，使交换技术数字程控化。通信与计算机融为一体，这使通信技术得到了飞跃发展，我们把数字通信与计算机的融合称为现代通信。光子技术——光通信的基础随着光子技术的发展，出现了电子—光子芯片。在这种芯片上，电子与光子产生了复杂的相互作用，提供了速率为几十到上百千兆比特的光波通信能力，使光波通信系统从PDH向SDH光传输系统发展。21现代通信技术空间技术——卫星通信技术的基础现在人们已经利用同步卫星获取了大量信息，并将这些信息广泛应用于航天、航海、气象、定位、救灾等方面。卫星通信、卫星电视已经遍及全世界。通信卫星正向大容量、长寿命方面发展。低轨道卫星通信系统的利用，将使地面、空间的通信系统连成一体。这意味着真正的全球个人通信，即人们在地球上任何地方(包括陆地、森林、沙漠、湖泊、高山、海洋、空间)都可随时与任何人和机器进行信息交流。22现代通信的发展方向□数字化

□远程与大容量化

□网络与综合化

□移动与个人化。数字化:数字化可从脉码调制(PCM)说起。1937年里夫提出用脉码调制对语声信号编码。第二次世界大战期间，美军曾开发并使用过24路PCM系统，取得优良的保密效果。但在商业上应用还要等到20世纪70年代，才逐渐取代当时普遍采用的载波系统。我国是在70年代初期决定采用30路的一次群标准，80年代逐步引入商用，并开始了通信数字化的方向。接着数字程控交换机投入使用，从此开始用数字信号来交换和传递信息，信息传递发生了根本变革——数字通信。23现代通信的发展方向计算机通信的发展是数字化的另一个动力。移动通信领域中的GSM系统的引入。它是一种时分多址接人的数字通信系统。数字通信系统正在逐步替代原来广泛使用的模拟调频方式。通信系统中的信息传输已基本数字化。在广播系统中当前还是以模拟方式为主，但数字化的趋向也已明显，为了改进质量，数字声频广播和数字电视广播都已提到日程上来，预计2l世纪初会逐步替代现有的模拟系统。尤为甚者，设备的数字化，更是日新月异。近年来提出的软件无线电技术，试图在射频进行模数变换(A／D)，把调制解调和锁相等模拟运算全部数字化，这将使设备超小型化并具有多种功能。所以数字化的进程还在发展。

24现代通信的发展方向网络化与综合化:网络化:如模拟通信网,数字通信网;计算机通信网:局域网,广域网,互联网;宽带网;有线网,无线网等等。综合化:无论是传输、交换还是通信处理功能都采用数字技术，实现数字传输与数字交换的综合，使网络技术，如电话网、数据网、电视网一体化。远程与大容量化:有线传输系统中传输线由明线、同轴电缆、发展到光纤,使信道容量由单路、13200路、到每条光纤的10Gbit／s。光纤通信迅猛发展，为超远程和大容量通信创造条件，也进一步促进了通信的数字化。在无线通信方面，由容量不大的短波远程通信，到大容量的微波中继通信，至卫星通信。25现代通信的发展方向卫星通信的远程性是显著的，而且静止卫星所中转的信号是稳定的，通信质量良好，通信容量大。卫星通信的使用范围已遍及全球，仅国际卫星通信组织就拥有数十万条话路。卫星通信的广泛应用，使国际间重大活动能及时得以实况转播，它使全世界人与人之间的“距离”缩短。现代数字通信宽带化。高速数据、高速文件、可视电话、会议电视、宽带可视图文、高清晰度电视以及多媒体、多功能终端等促进了新的宽带业务的发展。移动与个人化:船舶上用的短波电报通信到无线电话。陆地上的警车中装有的无线电台调度系统。可大范围漫游的蜂窝移动电话系统。时分多址(TDMA)的GSM系统，码分多址(CDMA)的IS-95系统，最近又在酝酿宽带多媒体的第三代移动通信的标准。26现代通信的发展方向手机越做越小，充分发挥了移动性的优点，因此有些系统被称为个人通信系统。个人通信一般理解为任何人,在任何时间,任何地点,可与任何对象(人或计算机)互通任何信息。这五个任何在英文中都以W为第一字母，所以个人通信也可称为5W通信。当前的技术条件还做不到这样的通信，所以个人通信只是通信发展的目标和发展趋势。

总之，大约只有一百余年的时间，人类已从对电磁波的粗浅了解发展到现代的光纤通信、卫星通信，建立了现代通信网,其发展速度惊人,前景广阔。271.2.1通信系统的一般模型1.2通信系统的基本模型图1–1通信系统的一般模型信道28

信源是消息的产生地，其作用是把各种消息转换成原始电信号(基带信号)。电话机、电视摄像机和电传机、计算机等各种数字终端设备就是信源。前者属于模拟信源，输出的是模拟信号；后者是数字信源，输出离散的数字信号。1.2.1通信系统的一般模型29发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号(如已调信号）。1.2.1通信系统的一般模型

信道是指传输信号的物理媒质。在无线信道中，信道可以是大气（自由空间），在有线信道中，信道可以是明线、电缆、光纤。30返回电梯用综合电缆75Ω射频同轴电缆室外非金属光缆布线金属光缆31

噪声源是通信系统中各种设备以及信道中噪声与干扰的集中表现。1.2.1通信系统的一般模型

接收设备的基本功能是完成发送设备的反变换，它的任务是从带有干扰的接收信号中正确恢复出相应的原始基带信号来。32

信宿是传输信息的归宿点，其作用是将复原的原始信号转换成相应的消息。1.2.1通信系统的一般模型图1-1概括地描述了一个通信系统的组成，它反映了通信系统的共性，因此称之为通信系统的一般模型。33

连续消息：是指消息的状态连续变化或是不可数的，如语音、图像等。

离散消息：是指消息的状态是可数的或离散的，如符号、数据、文字等。1、连续消息和离散消息1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型34按信号参量的取值方式不同可把信号分为模拟信号和数字信号.2、模拟信号和数字信号1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型35

（1）模拟信号

取值是连续的或取无穷多个值的信号。如电话机送出的语音信号、电视摄像机输出的图像信号等。连续是指信号的某一参量可以连续变化或取无穷多个值，而不一定在时间上也连续，如图1-2(b)所示的脉冲振幅调制抽样信号脉冲振幅调制信号。1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型36图1–2模拟信号波形(a)连续信号；(b)抽样信号1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型37只能取有限个值的信号。如电报信号、计算机输入/输出信号等。幅度离散、时间离散。即函数形式表现为自变量和函数值都离散取值的函数。1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型（2）数字信号38按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可相应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型39模拟通信系统是传输模拟信号的通信系统。信源发出的原始电信号是基带信号，基带的含义是指信号的频谱从零频附近开始，如语音信号为300~3400Hz，图像信号为0~6MHz。模拟信号具有频率很低的频谱分量，一般不宜直接传输，需要把基带信号变换成适合在信道中传输的频带信号，并可在接收端进行反变换。完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。3、模拟通信系统模型1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型40已调信号有三个基本特征：携带有信息适合在信道中传输信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频，因而已调信号又称频带信号。1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型41模拟通信系统模型可由图1-1略加演变而成，如图1-3所示。图中的调制器和解调器就代表图1-1中的发送设备和接收设备。图1-3模拟通信系统模型1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型424、数字通信系统模型图1–4数字通信系统模型数字通信系统是传输数字信号的通信系统，如图1-4所示。1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型43数字通信涉及的技术问题很多，其中主要有信源编码/译码、信道编码/译码、数字调制/解调、数字复接、同步以及加密等。1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型44

信源编码的作用：一是将模拟信号转换成数字信号，即模/数转换。第7章中将讨论模拟信号数字化传输的两种方式：脉冲编码调制(PCM)和增量调制(ΔM)。二是设法减少码元数目和减少冗余信息，即数据压缩。1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型（1）信源编码与译码45信源译码是信源编码的逆过程。码元：数字通信中传输的一个接一个按节拍传送的数字信号单元。1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型46数字信号在信道传输时，由于噪声、衰落以及人为干扰等，将会引起差错。为了减少差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编码”。接收端的信道译码器按一定规则进行解码，从解码过程中发现错误或纠正错误，从而提高通信系统抗干扰能力，实现可靠通信。1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型（2）信道编码与译码47在需要实现保密通信的场合，为了保证所传信息的安全，人为将被传输的数字序列扰乱，即加上密码，这种处理过程叫加密。在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密，恢复原来信息，叫解密。1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型（3）加密与解密48数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的频带信号。S(t)Acos(ωt+φ)S(t)Acos(ωt+φ)信源载波信号已调信号1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型（4）数字调制与解调49同步是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的不可缺少的前提条件。同步是使收、发两端的信号在时间上保持步调一致。按照同步的功用不同，可分为载波同步、位同步、群同步和网同步。1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型（5）同步50图1-4是数字通信系统的一般化模型，实际的数字通信系统不一定包括图1-1中的所有环节。如在某些有线信道中，若传输距离不太远且通信容量不太大时，数字基带信号无需调制，可以直接传送，称之为数字信号的基带传输，其模型中就不包括调制与解调环节。1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型51模拟信号经过数字编码后可以在数字通信系统中传输，数字信号也可以在模拟通信系统中传输，可见，模拟通信与数字通信的区别仅在于信道中传输的信号种类。1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型52抗干扰能力强，可消除噪声积累；差错可控，可以采用信道编码技术使误码率降低，提高传输的可靠性；易于与各种数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网；易于集成化，从而使通信设备微型化；易于加密处理，且保密强度高。5、数字通信的主要优点1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型536、数字通信的主要不足占用带宽大；模拟电话4KHz,数字电话20-64KHz

需要同步。1.2.2模拟通信系统模型与数字通信系统模型541.3通信系统分类1、按通信业务分类

按通信业务分，通信系统有话务通信和非话务通信。非话务通信主要是分组数据业务、计算机通信、数据库检索、电子信箱、电子数据交换、传真存储转发、可视图文及会议电视、图像通信等。55视频会议系统

返回56视频会议终端连接图

57视频会议终端硬件主要功能逻辑图

58根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带（调制）传输。基带传输是将未经调制的信号直接传送，如音频市内电话。频带传输是对各种信号调制后传输的总称。调制方式很多，表1-1列出了一些常见的调制方式。1.3通信系统分类

2、按调制方式分类59表1-1常见的调制方式（略）调制方式用途连续波调制线性调制常规双边带调幅广播抑制载波双边带调幅立体声广播单边带调幅SSB载波通信、无线电台、数传残留边带调幅VSB电视广播、数传、传真非线性调制频率调制FM微波中继、卫星通信、广播相位调制PM中间调制方式数字调制幅度键控ASK数据传输相位键控数据传输60调制方式用途脉冲调制数字调制相位键控PSK、DPSK、QPSK等数据传输、数字微波、空间通信其他高效数字调制QAM、MSK等数字微波、空间通信脉冲模拟调制脉幅调制PAM

中间调制方式、遥测脉宽调制PDM(PWM)中间调制方式脉位调制PPM遥测、光纤传输脉冲数字调制脉码调制PCM市话、卫星、空间通信增量调制DM军用、民用电话差分脉码调制DPCM电视电话、图像编码其他语言编码方式ADPCM、APC、LPC中低速数字电话续表（1）61按照信道中所传输的是模拟信号还是数字相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。1.3通信系统分类3、按信号特征分类62可分为有线通信系统和无线通信系统两大类。

有线通信是用导线（如架空明线、同轴电缆、光导纤维、波导等）作为传输媒质完成通信的，如市内电话、有线电视、海底电缆通信等。

无线通信是依靠电磁波在空间传播达到传递消息的目的的，如短波电离层传播、微波视距传播、卫星中继等。

4、按传输媒质分类1.3通信系统分类63按通信设备的工作频率不同可分为长波通信、中波通信、短波通信、微波通信、远红外线通信等。表1-2列出了通信使用的频段、常用的传输媒质及主要用途。

工作波长和频率的换算公式为；

λ=λ为工作波长，f为工作频率，c为光速5、按工作波段分类1.3通信系统分类64表1–2通信波段与常用传输媒质频率范围波长符号传输媒质用途3Hz~30kHz104~108m甚低频VLF有线线对长波无线电音频、电话、数据终端、长距离导航、时标30~300kHz103~104m低频LF有线线对长波无线电导航、信标、电力线通信300kHz~3MHz102~103m中频MF同轴电缆短波无线电调幅广播、移动陆地通信、业余无线电3~30MHz10~102m高频HF同轴电缆短波无线电移动无线电话、短波广播定点军用通信、业余无线电30~300MHz1~10m甚高频VHF同轴电缆米波无线电电视、调频广播、空中管制、车辆、通信、导航65续表（2）频率范围波长符号传输媒质用途300MHz~3GHz10~100cm特高频UHF波导分米波无线电微波接力、卫星和空间通信、雷达3~30GHz1~10cm超高频SHF波导厘米波无线电微波接力、卫星和空间通信、雷达30~300GHz1~10mm极高频EHF波导毫米波无线电雷达、微波接力、射电天文学107~108GHz3×10-5~3×10-4cm紫外可见光红外光纤激光空间传播光通信6667686970717273蜂窝网移动交换中心电话交换中心74常见传输多路信号有两种复用方式，即频分复用、时分复用。频分复用是用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围。时分复用是用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间。1.3通信系统分类6、按信号复用方式分类751、什么是模拟通信，什么是数字通信？2、数字通信有哪些优点？3、数字通信系统模型。作业第1章绪论761.4信息及其度量信号是消息的载体，而信息是其内涵。任何信源产生的输出都是随机的，信息含量就是对消息中这种不确定性的度量，是用统计方法来定性的。下面，让我们从常识的角度来感觉三条消息：①明天太阳将从东方升起；－信息量零②明天降雨量将有1mm；－信息量小③明天降雨量将有1m。－信息量大由此可见，对接收者来说，事件越不可能，越是使人感到意外和惊奇，信息量就越大。消息出现的概率越小，消息中包含的信息量就越大。

77（1）信息量是概率的函数，即I=f［P(x)］（2）P(x)越小，I越大；反之，I越小，且P(x)→1时，I→0P(x)→0时，I→∞假设P(x)是一个消息发生的概率（3）若干个互相独立事件构成的消息，所含信息具有相加性:I［P(x1)P(x2)…］=I［P(x1)］+I［P(x2)］+…1.4信息及其度量78信息量I与消息出现的概率P(x)之间的关系应为：1、信息量的计算信息量的单位与对数底数a有关。a=2时，信息量的单位为比特(bit)；a=e时，信息量的单位为奈特(nit)；a=10时，信息量的单位为哈特莱（Hartly）。目前广泛使用的单位为比特。1.4信息及其度量79可见，传送等概率的二进制波形之一（P=1/2）的信息量为1比特。[例1–1]设二进制离散信源，以相等的概率发送数字0或1，则信源每个输出的信息含量为多少？1.4信息及其度量80P：每一个波形出现的概率M：传送的波形数。对于离散信源，M个波形等概率（P=1/M）发送，且每一个波形的出现是独立的，即信源是无记忆的，则传送M进制波形之一的信息量为：1.4信息及其度量81例1-1中，如果传送等概率的四进制波形之一（P=1/4）的信息量为2比特，这时每一个四进制波形需要用2个二进制脉冲表示；传送等概率的八进制波形之一（P=1/8）的信息量为3比特，这时至少需要3个二进制脉冲。1.4信息及其度量82设离散信源是一个由n个符号组成的符号集，其中每个符号xi(i=1，2，3，…，n)出现的概率为P(xi)，且有2、非等概情况的信息量的计算则x1,x2,…，xn所包含的信息量分别为-log2P(x1)，-log2P(x2)，…，-log2P(xn)。1.4信息及其度量83该消息的信息量为：1.4信息及其度量84[例1–2]一离散信源由0，1，2，3四个符号组成，它们出现的概率分别为3/8，1/4，1/4，1/8，且每个符号的出现都是独立的。试求某消息201020130213001203210100321010023102002010312032100120210的信息量。解：此消息中，0出现23次，1出现14次，2出现13次，3出现7次，共有57个符号，故该消息的信息量为：1.4信息及其度量853、平均信息量(信息源的熵)每个符号所含信息量的统计平均值，即平均信息量H为：1.4信息及其度量86由于H同热力学中的熵形式一样，故通常又称它为信息源的熵。

当信源中每个符号等概独立出现时，式1.4-5即成为式(1.4-3)，此时信源的熵有最大值。1.4信息及其度量87每个符号的算术平均信息量为：若用熵的概念来计算，由式（1.4-5）得：4、算术平均信息量1.4信息及其度量88可见，两种算法的结果有一定误差，但当消息很长时，用熵的概念来计算比较方便。而且随着消息序列长度的增加，两种计算误差将趋于零。1.4信息及其度量89一离散信源由A，B，C，D四个符号组成，它们出现的概率分别为1/2，1/4，1/8，1/8，且每个符号的出现都是独立的。试求某消息{AAAAABBACCDDB}的信息量及熵。1.4信息及其度量90解：此消息中，A出现6次，B出现3次，C出现2次，D出现2次，共有13个符号，故该消息的信息量及熵分别为：1.4信息及其度量911、设有四个消息A、B、C、D分别以概率为1/4，1/8，1/8，和1/2传送，每一消息的出现是相互独立的，试计算其平均信息量。2、某信息源的符号集由息A、B、C、D和E组成，每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4，1/8，1/8，3/16和5/16。，试计算其平均信息量。1.4信息及其度量作业921.5通信系统的主要性能指标通信的任务是快速、准确地传递信息。评价一个通信系统优劣的主要性能指标是系统的有效性和可靠性。有效性是指在给定时间内所传输的信息内容的多少，或者说是传输的“速度”问题；可靠性是指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。931、模拟通信系统有效性指标：用单位时间传送的信息量来衡量，传送信息量越大，有效性越好；可靠性指标：用接收端最终输出信噪比来度量，信噪比越大，可靠性越好。1.5通信系统的主要性能指标94（1）信道容量B:带宽S/N:信噪比1.5通信系统的主要性能指标951.5通信系统的主要性能指标96（2）信噪比1.5通信系统的主要性能指标97数字通信系统的有效性用传输速率来衡量；可靠性用差错率来衡量。2、数字通信系统指标1.5通信系统的主要性能指标98（1）传码率RB1.5通信系统的主要性能指标码元传输速率RB简称传码率，又称符号速率。它表示单位时间内传输码元的数目，单位是波特（Baud），记为B。例如，若1秒内传2400个码元，则传码率为2400B。99在数字通信中常用时间间隔相同的符号来表示一位二进制数字，这个间隔被称为码元长度数字信号有多进制和二进制之分，但码元速率与进制数无关，只与传输的码元长度TB有关(2)码元长度TB1.5通信系统的主要性能指标100信息传输速率Rb简称传信率，又称比特率等。它表示单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位是比特/秒，可记为bit/s，或b/s，或bps。（3）传信率Rb1.5通信系统的主要性能指标Rb=RB·H(b/s)(1.5-3)H：信源中每个符号所含的平均信息量（熵）101例如：码元速率为1200B，采用八进制（N=8）时，信息速率为3600b/s；采用二进制（N=2）时，信息速率为1200b/s。或Rb=RBlog2N(b/s)（等概率情况下）(1.5-4)N：每个码元可能采用的符号数二进制的码元速率和信息速率在数量上相等，有时简称它们为数码率。1.5通信系统的主要性能指标102在保证信息速率不变的情况下，M进制的码元速率RBM与二进制的码元速率RB2之间有以下转换关系：若有信号x1x2….x256（共N种信号）用2进制描述需8位用4进制描述需4位用8进制描述需3位用M进制描述，需logMN位RB2=RBMlog2M(B)(1.5-2)1.5通信系统的主要性能指标103[例题]某信息源的符号集由A，B，C，D和E组成，设每一个符号独立出现，其出现概率分别为1/4，1/8，1/8，3/16和5/16。如果信息源以1000B速率传送信息，则传送1小时的信息量为多少？传送1小时可能达到的最大信息量为多少？信息速率：Rb=RB·H(b/s)1.5通信系统的主要性能指标104解:(1)传送1小时的信息量I=T×Rb=3600×2230=8.028×106bit（2）等概率时，其信息量最大。传送1小时的最大信息量I=T×Rbmax=3600×2320=8.352×106bit105（4）频带利用率η数字信号的传输带宽B取决于码元速率RB，而码元速率和信息速率Rb有着确定的关系。为了比较不同系统的传输效率，又可定义频带利用率为：