数字通信 课件 第1章第1讲 通信的概念和通信系统的一般模型

数字通信2自古以来，通信就一直是人类的重要需求。如今，通信已经渗透到我们生活的各个角落，如报纸、手机、电视，还有办公室和家里接入互联网的计算机终端等，它们可以迅速地将世界各地的消息传送给我们。当然，还有许多人类思维不能实时介入的通信方式。例如，两台或多台计算机之间进行的计算机通信。因此，通信在现代社会中发挥着极其重要的作用。未来，人类将进入通信的理想境界——任何人（whoever）能在任何时间（whenever）、任何地点（wherever），以任何方式（whatever）与任何他人（whomever）进行“5W”通信的理想方式。引言3学习完本章，你应重点掌握以下内容：

通信系统的一般模型及各部分的作用

数字通信系统模型

数字通信的优点

数字通信系统的性能度量及相关计算本章学习目标学习指南4

回顾世界通信发展史，使学生感受到通信领域的科学家和专业技术人员不断探索，寻找规律，造福人类的科学精神和创新精神。

通过中国古代通信示例，引导学生认识到中国古人通信技术领先于西方，以提升学生对于中华民族、中国传统文化的自信。

本章素质目标学习指南第一章

数字通信系统认识第1讲通信的概念和通信系统的一般模型第五章信道编码第2讲线性分组码7通信的概念及涵义通信系统模型通信系统的分类通信方式主要通信资源12345内容提要通信系统模型及各部分作用重点难点通信系统是怎么分类的？通信方式是如何划分的？本节学习重点与难点重点重点一、通信的概念及涵义一、通信的概念及涵义通信的目的就是传输信息。

通信的广义范畴：电视

汽车导航一、通信的概念及涵义雷达

互联网遥测遥感飞机一、通信的概念及涵义利用电信号传递信息的通信方法，称为电信（telecommunication）

。利用光信号传递信息的通信方法，称为光通信。现在，“通信”与“电信”几乎是同义词了。通信的含义更加宽广，不仅要传递信息，还要对信息进行采集、处理、存储及显示等。通信的根本任务就是完成信息的传输和交换。

二、通信系统模型通信系统的组成模型：上图概括地描述了通信系统的组成，该模型反映了通信系统的共性。对通信系统及其基本理论的讨论，一般都是围绕这一模型而展开的。二、通信系统模型信源是原始电信号（含光信号）的来源，它的作用是将原始消息转换为相应的电信号（含光信号），这样的电信号通常称为基带信号。信源的作用二、通信系统模型发送设备的作用是将消息进行各种变换和处理，使之适合于在信道中传输。消息转换成信号，通常要经过三个步骤，即变换、编码和调制，它们可分别进行，也可同时进行。发送设备的作用发送设备是一个总体概念，它可能包括许多具体的电路与系统。发送设备包括为达到某些特殊要求所进行的各种处理，如多路复用、加密处理和纠错编码处理等。

二、通信系统模型信道是信号传输的通道，它是发送设备到接收设备之间信号传递所经过的媒介。信道的种类很多，概括起来有两类，即有线信道（如双绞线、同轴电缆、光缆等）和无线信道（如无线电、红外线等），每一种信道都有其特定的应用范围。信号在信道的传输过程中会产生失真。信道中的噪声和干扰信号（来自其他信号源）也会叠加到正在传输的有用信号上，结果使接收信号与发送信号相比出现了畸变。严重时，有用信号甚至完全被噪音湮没，使信息传输无法进行。。信道的作用二、通信系统模型接收设备的功能与发送设备相反，它是对接收信号进行处理，得到原始信号的可识别形式，以便于恢复原始信号。接收机的处理过程包括解调、译码、解码等。对于多路复用信号，还应包括多路复用，实现正确的分路。接收设备的作用二、通信系统模型信宿是消息传输的对象，它的作用与信源相反。信源与信宿可以是人，也可以是设备，有时也把它们分别称为发终端和收终端。信宿的作用二、通信系统模型通信技术实际上就是“通信系统和通信网的技术”。通信系统是指点对点通信所需的全部设施，而通信网是由许多通信系统组成的多点之间能相互通信的全部设施通常意义上的通信系统指除信源与信宿之外的部分。通信系统除了完成信息传递之外，还必须进行信息的交换。也就是说，一个完整的通信系统可能由传输系统和交换系统共同组成。本书讨论的通信系统只限于传输系统。通信系统示例

想一想：上图所示的广播电视系统，你能说出该通信系统中的信源、信宿及信道分别是指什么吗？三、通信系统的分类按信源产生消息的物理特征的不同，也可以说按信源提供的业务种类的不同，通信系统可以分为电话通信系统、电报通信系统、数据通信系统、图像通信系统和多媒体通信系统等。三、通信系统的分类根据系统是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带传输（调制传输）。基带传输是将未经频带调制的信号直接传送，如音频市话系统、计算机网络等；频带传输是对各种信号调制后传输的总称。按传输媒介，通信系统可分为有线通信系统和无线通信系统两类。有线通信系统，根据有线传输媒介的不同，又可细分为架空明线通信系统、双绞线通信系统、同轴电缆通信系统、光纤通信系统等。

三、通信系统的分类无线通信系统，主要有无线电通信系统和光通信系统（红外线通信系统较多），习惯上将无线电通信系统简称为无线通信系统，可根据无线电波频率的高低或波长的长短，将其更详细地划分为短波通信系统、微波通信系统等。微波天线三、通信系统的分类按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可以相应地将通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。按照传送信号的复用方式分类，通信系统有三种复用方式，即频分复用通信系统、时分复用通信系统和码分复用通信系统。实际的通信系统并不局限于使用某一复用方式，很多系统都是同时采用多种复用形式。三、通信方式信号在信道中传输，可采用多种传输方式。通信方式信号传送方向信号排序方向通信网络形式单工半双工全双工串行传输并行传输直通方式分支方式交换方式三、通信方式单工、半双工和全双工①广播、电视就是单工传输的例子。②半双工的典型例子是用同一载频的无线电收发报机。③全双工传输普通电话通信、计算机通信以及利用光波的光纤通信就属于这种通信方式。三、通信方式串行传输与并行传输

①通信网和计算机网络中的数据传输都是以串行方式进行的，但串行传输的缺点是速度较低。②计算机有时利用并行方式给打印机传送信息，从而实现高速的内部运算和数据传输。并行传输提高了传输速率，付出的代价是硬件成本提高了。三、通信方式直通方式、分支方式和交换方式

①直通方式是通信网中最简单的方式。②分支方式及交换方式均属于网通信的范畴，例如网通信中有一套具体的线路交换与消息交换的规定、协议等，其中既有信息控制问题，也有网同步问题等。发射功率信道带宽29四、主要通信资源发射功率是指发射信号的平均功率，信道带宽是为传输信号而分配的一个频带。通常，将通信信道分为功率受限信道和带宽受限信道，电话线路是一个典型的带宽受限的例子，而卫星信道则是典型的功率受限信道。习题1-1习题1-2（1）、（