通信原理樊昌信第六版ppt(第1章).ppt

1、通信原理，第一章引言，第一章引言，第一。1通信的基本概念通信的目的：传递消息中包含的信息。信息：反映物质或精神状态，例如语音、文字、音乐、数据、图片、活动图像等。信息：消息中包含的有效内容。实现通信的方法和方法：非电气：旗帜、信息树、烽火台电：电报、电话、收音机、电视、遥控器、遥测、互联网、计算机通信等。第一章引言，通信发明者1837年：莫斯发明有线电报的1876年：贝尔发明有线电话的1918年：广播广播，超外差接收器的1936年：商业广播广播广播广播之后，“通信”一词的意思是包括光通信在内的“通信通信”。在电信系统中，消息的传递是通过电信号实现的。第一章介绍，构成1.2通信系统的1.2.1通

2、信系统的通用模型信息源(称为源):将各种消息转换为原始电信号，如麦克风。源可以分为模拟源和数字源。传输设备：在通道上生成适合传输的信号。信道：将来自发送设备的信号发送到接收端的物理介质。分为有线频道和无线频道两类。噪声源：集中表示分布在整个通信系统中的噪音。第一章引言，接收设备：从减损的接收信号正确恢复原始电信号。接收者(新宿):将原始电信号恢复为扬声器等相应信息。第1章介绍，1.2.2模拟通信系统模型和数字通信系统模型模拟信号和数字信号模拟信号：表示消息的信号参数值连续(例如，麦克风输出电压：(a)语音信号(b)采样信号图1-2模拟信号，第1章介绍，数字信号，(a) 模拟通信系统模型模拟通信

3、系统是使用模拟信号传递信息的通信系统。数字通信系统模型数字通信系统是利用数字信号传递信息的通信系统源编码和解码目的：提高信息传输的效率，模式/数字转换信道编码和解码目的：增强抗干扰能力加密和解密目的：提高传输信息的安全数字调制和解调目的：形成适合在信道上传输的通信号码同步目的：使发送和接收两端的信号与时间协调； 图1-5数字通信系统模型，第一章介绍，1.2.3数字通信的特征优点抗干扰功能，以及噪声不累积的传输错误控制处理、转换、存储将来自徐璐其他来源的信号合并为一个，可以轻松地集成。 集成、通信设备小型化、轻量加密、保密缺点：需要更大的传输带宽1.3通信系统分类和通信方法1.3.1通信系统分类

4、通信业务特定分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统调制方式分类：基带传输系统和带通(调制)传输系统调制传输系统是书表1-按信号特性分类：模拟通信系统和数字通信系统按传输介质分类。有线通信系统和无线通信系统按操作频带分类。长波通信、中波通信、短波通信按信号复用方式分类。分频多路复用、分时多路复用、代码分段多路复用、第1章介绍、1.3.2通信方式单向、半双工和全双工通信单向通信：消息只能单向传输的半双工通信：通信双方都可以发送和接收消息，但不能同时发送和接收消息的工作方式全双工通信：通信双方可以同时发送和接收消息的工作方式、第1章介绍、并行传输和串行提高速度：需要字符同步渡边

5、杏缺点：需要N条通信线路，增加成本；第1章介绍；串行传输：以串行方式将数字信号代码元序列从一个通道传输到一个通道一个代码的优点：只有一个通信通道时降低线路部署成本的缺点：速度慢，需要其他代码组或字符同步措施。 其他分类方法：同步和异步通信专用线路通信和网络通信，第一章介绍，1.4信息和测量信息：消息。测量信息量的原则可以测量任何信息，与信息的种类无关。测量方法不应与消息的重要性相关。消息中包含的信息量与消息内容的不确定性有关。是“客机坠落”的信息比“今天的郑智薰”的信息包含更多的信息。上述例子表明，信息表达的事件发生的可能性越小，信息的杨怡就越大。第一章引言，测量信息量的方法事件的不确定性可以

6、用发生概率来解释。消息出现的概率越小，消息中包含的信息量就越大。设置：P(x)消息发生的概率、I消息中包含的信息量以及P(x)和I之间必须存在以下关系：I是P(x)的函数。I I P(x) P(x)、I；P(x)、I；P(x)=1时I 0；P(x)=0时为I；满足上述三个条件的关系如下：信息的定义，第1章介绍，上述日志的底部：如果a=2，则信息的单位称为位(bit)；如果B=a=e，则信息的单位为内特(NAT)，a=通常广泛使用的单位为位。(b) 是设置以相同概率发送数字“0”或“1”的二进制离散源，源中每个输出的信息含量在工程应用程序中习惯于将二进制代码元素称为1位。第一章介绍发送M进制波形

7、之一的信息量为：如果M为2的平方，即M=2k如果M=4，则为4进制波形；如果I=2位，如果M=8，则为8进制波形，如果I=3位。第一章介绍，设置郑智薰各向同性概率情况：离散源是由M个符号组成的集合，其中每个符号Xi (i=1，2，3，M)根据特定概率P(xi)独立出现。即，X1、X2。因此，信息源的熵、第1章介绍，示例1离散源由4个符号“0”、“1”、“2”、“3”组成，发生概率分别为3/8、1/。尝试哪些消息2010201302130 012032100321003210032100231023102002010312031203210321001203210012001200120210的

8、信息量。在此消息中，“0”出现23次，“1”出现14次，“2”出现13次，“3”出现7次，共出现57个符号，因此，此消息的信息量是每个符号的算术平均信息量，1次之前的方法是算术平均，结果可能会有误差。此错误随消息序列中符号数的增加而减少。消息序列长，用熵的概念计算更方便。第一章介绍，连续消息的信息量连续消息的信息量可以用概率密度函数描述。可以证明连续消息的平均信息量是表达式中f (x)连续消息出现的概率密度。第一章介绍，1.5通信系统主要性能指标通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性有效性：表示用于传输特定信息量的信道资源(频带宽度和间隔)或传输的“速度”问题。可靠性：表示接收信息的准确性，即传输的“质量”问题。模拟通信系统：有效性：可以用有效的传输频率带来测量。可靠性：可以用接收者的最终输出信噪比来衡量。第一章介绍，数字通信系统的有效性：以传输速度和频带利用率进行测量。代码元素波特率RB:单位时间(每秒)传输代码元素数(波特，简单为B)。格式的T码元素的持续时间(秒)信息波特率Rb:单位时间内传递的平均信息或比特数(位/秒、b/s或bps，第一章介绍，代码元素速度与信息速度的关系，或二进制数字信号：M=2)。在多进制方法中，例如，在八进制(M=8)中，如果代码