电信行业通信原理-通信系统的分类与通信方式

通信原理哈尔滨工程大学信息与通信工程学院通信工程系郭黎利guolili@CommunicationTheory1学时数：48学时，其中40学时理论课、8学时实验课课程性质：必修课（考试）相关课程：高频电路、信号与系统、电磁场与电磁波随机信号分析、信息论

移动通信、卫星通信、高频通信、光纤通信等教材：《通信原理》哈尔滨工程大学出版社与本课有关的几个问题2参考书：樊昌信等编著《通信原理》国防工业出版社南利平编著《通信原理简明教程》清华大学出版社罗新民等译《数字与模拟通信系统》电子工业出版社其他教材、教学指导书及习题解答网络资源：我校《通信原理》22:8082

西北工业大学/jp2004/16/

基本要求：与本课有关的几个问题3课程目的和任务：本课程通过讲述通信基本模型、通信信道、模拟通信系统、数字基带传输系统、数字频带传输系统、同步等内容，使学生了解各种通信系统的基本组成，掌握通信系统的基础理论和工作原理。希望学生通过学习，具有进行现代通信技术研究、开发和通信工程设计与调测能力。本课程以讲授数字通信为主，并通过实践环节提高学生的实际操作能力。

与本课有关的几个问题4第一章绪论引言通信系统的组成通信系统的分类与通信方式信息及其度量通信系统的主要性能指标小结5我们所知道的通信古代：烽火狼烟、击鼓鸣金、摇旗呐喊、飞鸽传信

这些通信方法和手段只能极其有限地解决一定距离的通信问题。我们的先人常以无法实时互通的浪漫诗句和思念之情来代替通信。

现代：电话、电视、广播、邮政、因特网、其他方式目前的这些现代的通信方法和手段已为我们大家所熟知，并成为我们社会生活中一个不可或缺的组成部分。随着科学技术与社会的发展，对通信的要求也越来越高。6近代深空通信的一个成功范例

美国宇航局2005年1月12日发射了用来探测彗星的“深度撞击”号探测器，它的目标是“坦普尔一号”彗星的彗核。“深度撞击”发射了一发“炮弹”于7月4日与彗星TEMPEL1在距地球1.32亿公里处相撞，并将观测到的宝贵图像和数据传回地球（延时大约74分钟）。7海上舰船通信

8海上舰船通信

对空通信、卫星通信编队通信、对岸通信对潜通信（水声）通信侦察、通信对抗内部通信（语音、数据、图像）甲板话音通信9通信的目的：传递消息通信的表达形式：语言、文字、图象、数据等实现通信的方式：声、光、电、磁等1.1引言通信的定义：通信就是消息的传递。（当今通信概念中也包含了通信信号的形成、变换、检测、处理、识别等）10通信的发展简史按照人类交流方式与技术的不同，可以把通信历史划分以下几个阶段：第一阶段语言第二阶段文字、邮政第三阶段印刷术、出版物第四阶段电报、电话、广播第五阶段通信与计算机的结合、网络11最早的电通信设想

1753年2月17日，《苏格兰人》杂志上发表了一封署名C.M的书信。在这封信中，作者提出了用电流进行通信的大胆设想。他建议：把一组金属线从一个地点延伸到另一个地点，每根金属线与一个字母相对应。在一端发报时，便根据报文内容将一条条金属线与静电机相连接，使它们依次通过电流。电流通过金属线上的小球便将挂在它下面的写有不同字母或数字的小纸片吸了起来，从而起到远距离传递信息的作用。12最早的有线电报1844年5月24日，莫尔斯从华盛顿到巴尔的摩拍发人类历史上的第一份电报。在座无虚席的国会大厦里,莫尔斯用激动得有些颤抖的双手,操纵着他倾十余年心血研制成功的电报机,发出了:“上帝创造了何等奇迹!”一语。

莫尔斯发出第一封电报设备的复制品

13最早的有线电话

1875年6月2日，美国人亚力山大.格雷厄姆.贝尔(Bell,AlekanderGraham)发明了电话。至今美国波士顿法院路109号的门口，仍钉着块镌有：1875年6月2日电话诞生在这里的铜牌。1876年2月14日，贝尔申请了那个著名的他和沃森一直研究着的装置——电话的专利。同一天另一个发明家格雷（1835-1901）也向美国专利局递交了相似设备的专利申请书，只因比贝尔晚了几个小时而痛失电话发明权。

贝尔获得电话的专利证书

14电磁波的发现

1887年3月21日，德国物理学家赫兹（Hertz）在实验中发现，电火花的能量能够越过空间传到远处。这是人类历史上第一次证实了电磁波的存在。但赫兹断然否认选用电磁波进行通信的可能性。他认为如要利用电磁波进行通信的话，需要有一面面积与欧洲大陆相当的巨型反射镜。

15最早的无线通信

1895年5月7日，36岁的波波夫在彼德堡的俄国物理化学会的物理分会上，宣读了关于“金属屑与电振荡的关系”的论文，并当众展示了他发明的无线电接收机。当他的助手在大厅的另一端接通火花式电波发生器时，波波夫的无线电接收机便响起铃来；断开电波发生器，铃声立即中止。几十年后，为了纪念波波夫在这一天的划时代创举，当时的苏联政府便把5月7日定为“无线电发明日”。

波波夫实验用的无线电接收机

16人类首次远距离无线电通信

1897年5月18日,马可尼进行横跨布里斯托尔（Bristol）海峡的无线电通信取得成功，通信距离为14公里。17影响通信发展的重要发明或理论

1906年,LeeDeforest发明了真空三极管放大器。1925年，英国发明家贝尔德在前人研究的基础上终于制成了世界上第一台有实用价值的电视机。1941年，JohnV.Atanasoff在衣阿华州立大学发明数字计算机。

1947年，贝尔实验室的SteveO.Rice给出了噪声的统计描述。181948年，贝尔实验室向公众展示了用以取代真空管的晶体管。1948年，ClaudeE.Shannon发表了信息论。著名的香农公式：C—信道容量B—信号带宽S/N—信号与噪声的功率之比191957年10月4日，原苏联发射了第一颗人造地球卫星，地球上第一次收到了来自人造卫星的电波。它不仅标志着航天时代的开始，也意味着一个利用卫星进行通信的时代即将到来。1958年，发明了集成电路。1964年，电子电话交换机投入使用。1972年，摩托罗拉公司为FCC演示蜂窝电话系统。2021我国通信的历史1871年，英国、俄罗斯、丹麦敷设的香港至上海、长崎至上海的水线，全长2237海里。于1871年4月，违反清政府不得登陆的规定，由丹麦大北电报公司出面，秘密从海上将海缆引出，沿扬子江、黄浦江敷设到上海市内登陆，并在南京路12号设立报房。于1871年6月3日开始通报。这是帝国主义入侵中国的第一条电报水线和在上海租界设立的电报局。

1875年，福建巡抚丁日昌积极倡导创办电报。1875年在福建船政学堂附设了电报学堂，培训电报技术人员。这是中国第一所电报学堂。

22我国通信的历史1899年，我国最早使用无线电通信的地区是广州。早在1899年，就在广州督署、马口、前山、威远等要塞以及广海、宝壁、龙骧、江大、江巩等江防军舰上设立无线电机。1908年，英商在上海英租界的汇中旅馆私设了一部无线电台，与海上船舶通报。后由清政府收买，移装到上海电报总局内，这是上海地区最早的无线电台。1921年1月7日，中国加入国际电报公约23我国通信的历史1933年,中国电报通信首次使用打字电报机1950年12月12日，我国第一条有线国际电话电路--北京至莫斯科的电话电路开通。经由苏联转接通往东欧各国的国际电话电路也陆续开通。1958年，上海试制成功第一部纵横制自动电话交换机，第一套国产明线12路载波电话机研制成功1970年，我国第一颗人造卫星（东方红1号）发射成功。24我国通信的历史1984年5月1日，广州用150MHz频段开通了我国第一个数字寻呼系统。程控中文电报译码机通过鉴定并推广使用。首次具备国际直拨功能的编码纵横制自动电话交换机（HJ09型）研制成功。1987年11月，广州开通了我国第一个移动电话局，首批用户有700个。-我国第一个160人工信息台在上海投入使用。1993年9月19日,我国第一个数字移动电话通信网于在浙江省嘉兴市首先开通。1998年5月15日，北京电信长城CDMA网商用试验网--133网，在北京、上海、广州、西安投入试验。25一、通信系统模型1.2通信系统的组成基站（MBS)移动用户（MSS)26信息源：把需要传输的消息转换为原始电信号；发送设备：为了使这个原始信号适合在信道中传输，发送设备对原始信号完成某种变换，然后再送入信道；接收设备：接收设备的功能与发送设备的相反，它能从接收信号中恢复出相应的原始信息；噪声源：是信道中的噪声以及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表现。各部分功能271、消息的分类连续消息（模拟消息）：是指消息的状态是连续的，如连续变化的语音、图象等；二、模拟通信与数字通信系统模型离散消息（数字消息）：是指消息的状态是离散取值的，如文字、符号、数据等。28

与消息的分类相对应，通信系统也分为两类：模拟通信系统数字通信系统这是以信道传输信号的差异为标准的进行的分类，模拟信号和数字信号通常都要通过调制形成模拟调制信号和数字信号，以适应信道的传输特性。2、通信系统的分类29通信系统分类303、通信系统模型模拟通信系统模型★调制/解调器的作用：频谱搬移31

数字通信系统模型★一般数字通信系统的收端要有同步的功能32

按消息的物理特征分类1.3通信系统的分类与通信方式一、通信系统的分类★随着信息与网络技术的发展，以上各种信息都可以在统一的综合业务通信网中传送。33连续波调制

按调制方式分类34

脉冲调制

35按信号特征分类按传输媒介分类按信号复用方式分类36点对点之间的通信，如常用的电话、对讲机等；点对面的通信，如广播、电视等；网络中用户间的通信，如计算机网、电话交换网络等。二、通信方式★本课程中主要讨论点对点之间的通信，因为这是其他通信方式的基础。网络通信37单工通信：指消息只能单方向传输的工作方式，如广播、遥控等；半双工通信：指通信双方都能收发消息，但不能同时进行收发，只能分时工作，如使用同一载频工作的无线电对讲机；全双工通信：指通信双方可同时进行收发消息的工作方式，如普通电话。

点对点之间的通信又可分为：3839串序传输：是将数字信号码元序列按时间顺序一个一个地在信道中传输；串序传输与并序传输并序传输：是将数字信号码元序列分割成两路或两路以上的数字信号码元序列同时在信道中传输。40一、概念

信息：在概念上与消息的意义相似，但它的含义更抽象化。信息可以理解为消息中包含有意义的容。

信息量：是评价传输信息多少的一种度量。1.4信息及其度量411、度量设消息中所含的信息量为I，消息出现的概率为，则它们之间的关系为二、信息的度量其中对数底a决定信息量的单位，若a=2，I的单位为比特（bit）；若a=e，I的单位为奈特（nit）；若a=10，I的单位为十进制单位。2、若干个独立事件构成的消息，总信息量就是若干个独立事件的信息量的总和。

42M=2时，且两种状态出现的概率相等（等概率），即，则信息量为

M>2时，即M个状态等概率出现，，则信息量为如果M是2的幂次，即，则3、等概率出现的离散消息的度量43设离散消息源是一个有n个符号组成的集合，符号集中的每一个符号在消息中是按一定概率独立出现的，设符号集中各符号出现的概率为，并且有

4、非等概率情况下的离散消息的度量44则所包含的信息量分别是则每个符号所包含信息量的统计平均值为45一、概述评价通信系统性能的指标有很多，包括有效性、可靠性、适应性、标准性、保密性、经济性及可维护性等等。有效性：是指传输一定的信息量所占用的信道资源（带宽或时间）。可靠性：是指接收信息的准确程度。1.5主要性能指标46有效性：模拟通信系统的有效性用有效传输带宽来衡量。同样的消息采用不同的调制方式，则需要不同的频带宽度。频带越窄，有效性越好。可靠性：模拟通信系统的可靠性用接收端最终的信噪比来衡量。信噪比越大，通信质量越高。二、模拟通信系统的质量指标信噪比:S/N=信号功率/噪声功率对数形式（S/N）dB=10log(S/N)471、传输速率定义单位时间传输的码元数为码元速率RB，单位波特（Baud）。设二进制码元速率为RB2，N进制码元速率为RBN，且有2k=N，（k=1，2，3，…），则二进制与N进制码元速率的关系为RB2=RBNlog2N。定义单位时间传输的信息量为信息速率Rb，以比特/秒（bit/s）或bps为单位。三、数字通信系统的质量指标48在二进制下，码元速率与信息速率在数值上相等，即Rb=RB2

，只是单位不同；在N进制下有Rb=RBNlog2N（bit/s）RBN=Rb/log2N（Baud）码元速率与信息速率的关系49误码率：指码元在传输系统中被传错的概率，Pe=错误码元/传输的码元总数；误信率（误比特率）：指码元所携带的信息量在传输过程中被丢失的概率，Pb=错误比特数/传输总比特数；在传输二进制码时有：Pb=Pe；差错率越小，通信的可靠性越高。2、差错率50本章小结研究通信系统模型是本门课程的基本分析方法，它突出了影响通信质量的关键部件。在这里强调了调制和解调在通信系统中的重要作用，对数字通信来说，编码和解码也是很重要的。M个等概率出现的离散消息的信息量；非等概率出现的离散消息的每符号信息量。通常从信号传输的有效性和可靠性两方面来衡量通信质量的好坏。对模拟通信系统，为有效传输带宽和输出信噪比；对数字通信系统，为信息传输速率和误码率。51思考题与作业

思考题1、图1-2（模拟通信系统模型）中的噪声源为何加在信道、调制/解调器的作用是什么？2、通信系统的有效性和可靠性的矛盾应如何解决？3、码元速率与信息速率是何关系、误码率与误信率是何关系？作业1-2、1-4、1-652谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH一本万利工程1、背景驱动2、盈利策略3、选菜试菜4、价值创造5、完美呈现6、成功面试7、持续改造（一）、一本万利工程的背景驱动

1、什么是一本万利

2、餐饮时代的变迁菜单经验的指导方针运营市场定位的体现经营水平的体现体现餐厅的特色与水准沟通的工具餐厅对顾客的承诺菜单承诺的六大表现1、名字的承诺2、质量的承诺3、价格的承诺4、规格标准的承诺5、外文翻译的准确6、保证供应的承诺

1、顾客满意度餐厅价值、价格、合理感、愉快感、安心感、美味感、便利感、满足感、有价值感、喜悦感、特别感2-2、初期投资餐厅面积、保证金、设备投资、店铺装潢、器具用品投资、制服选定、菜单制作2-1、开业准备厨具、供应商选定、设计、用品选定、餐厅配置、员工训练、餐厅气氛、促销方式3、经营数据营业额、客流量、成本率、人均消费、顾客回头率、出品速度、人事费用菜单内容决定决定相关相关决定决定决定决定以菜单为导向的硬件投资

1、餐厅的装修风格2、硬件设施服务操作3、餐厅动线4、餐具与家俬5、厨房布局6、厨房设备菜单设计正果1、能诱导顾客购买你想让他买的餐点2、能迅速传达餐厅要表达的东西3、双赢：顾客喜欢、餐厅好卖餐厅时代的变迁食物时代硬体时代软体时代心体时代食物食品饥食饱食品质挑食品味品食品德惧食体验人们正在追寻更多的感受，更多的意义更多的体验，更多的幸福（二）盈利策略1、组建工程团队2、确定核心价值3、确定盈利目标4、确定客单价5、设计盈利策略6、确定核心产品谁来设计菜单？产品=做得出来的物品商品=卖得出去的物品商家=产品具备商品附加值物（什么产品）+事（满足顾客何种需求）从物到事从食物到餐饮从吃什么到为什么吃产品本身决定一本，产品附加值决定万利从生理到心理从物质到精神从概念到五觉体验创造产品的五觉附加值体验何来

一家企业以服务为舞台以商品为道具，让消费者完全投入的时候，体验就出现了PART01物=你的企业卖什么产品+事=能满足顾客何种需求？确定核心价值理念核心价值理念1、卖什么样的菜2、卖什么样的氛围？3、如何接待顾客？卖给谁？卖什么事？卖什么价？企业目标的设定1、理论导向的目标设定2、预算3、制定利润目标费用营业额亏损区利润区临界点变动费用总费用营业额曲线费用线X型损益图利润导向的目标设定确定目标设定营业收入=固定成本+目标利润1-变动成本率-营业税率例：A餐厅每月固定成本40万，变动成本50%，营业税率5.5%，目标利率每月8万，问A餐厅的月营业收入：月营收入=（40+8）÷（1-50%-5.5%）=48÷0.445=108万测算损益平衡点保本线=固定成本1-变动成本率-营业税率例：A餐厅保本线=40÷（1-50%-5.5%）

=40÷0.445

=90万定价的三重意义2、向竞争对手发出的信息和信号1、是利润最大化和最重要的决定因素3、价格本事是价值的体现定价由此开始1、评估产品、服务的质量2、寻求顾客价值与平衡点3、以价值定义市场确定客单价盈利占比策略

占比策略内部策略销售占比占比策略内部策略10%40%10%20%20%（三）、选菜试菜1、ABC产品分析2、产品的确定（食材、口味、烹调、餐饮）3、成本的确定ABC分析策略毛利率营业额CBACABBACCCAA营业额C毛利A优化、提升增加销售双A双赢ABC顾客商品涨价保留亏本商品删营业额A毛利C顾客超额、成本过高有意义的保留无意义的删除双C双输菜单内容选择的标准因素成本设备厨师技术操作空间菜系风格吻合度品质可控度原料供应顾客喜好菜单协议度（销售目标、颜色、口味、造型、营养等）产品类别确定的四个方面1、按食材确定比例2、按口味确定比例3、按烹饪确定比例4、按餐饮确定比例

（无酒精饮品、含酒精饮品比例）框架依据操作依据目标依据成本依据试口味成本操作第一次试菜的内容精确的成本核算—五个关键词1、净料率（一料一控、一料多档）2、调味料成本（单件产品、批量产品）3、燃料成本4、统一计量单位5、标准食谱成本卡试口味餐具造型色彩第二次试菜的内容四料构成表1、符合思想审定2、符合目标审定3、符合定位审定4、符合框架审定四平构成表(四)、创造价值1、定价策略的确定2、提升双A核心产品的附加值3、增加更多的顾客选择性顾客会记住的价格最低价人均消费热门畅销品商品较多的价格带最高价产品价格和观念价值永远是不一样的，体验经济时代出售的不是产品价格，而是观念定价与确定价格的区别确定价格产品、服务主导思路确定一个易于销售的价格由企业根据成本以及和其他企业的比较确定定价基于顾客的价值私立评估价值、确定等级在顾客和企业的来往过程中确定企业定价三大策略1、薄利多销策略2、相对稳定价格策略3、高价位价格策略提升产品附加值的“十大绝招”三好七增名字好卖相故事服务选择文案时间体验健康推广感觉“附加值”提升产品附加值的“两大前提”一好味道二品质确定好卖相美色器形设摄状增健康少油汤汁盐多有机养生品种增时间原材料生长原材料获得制作耗时美味时间要求增文案—文字叙述九问1、餐点是什么？2、如何烹调制作？3、如何呈现？4、有何故事？5、有否独特的口味？6、有否体现品质等级？7、食材的来源？8、有何独特的体验？9、对人有何好处？一料多烹多吃多味增选择增推广易拉宝台卡小画册传媒宣传销售人员介绍POP（五）、完美呈现1、专业团队的选择与合作2核心价值的呈现平面制片摄影助理摄影师食品造型翻译修图师文案设计师跟印完稿员餐饮行业中照片的功能的