第1章 序論new

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1、通信原理第一章緒論第一章緒論1第1章緒論∑1.1引言∑1.2通信系統(tǒng)模型∑1.3通信系統(tǒng)的分類及通信方式∑1.4信息及其度量∑1.5主要性能指標(biāo)第一章緒論21.1引言1、通信概念：信息的傳遞過程稱為通信。人類自存在以來，在生存和斗爭中總要進(jìn)行思想交流和信息的傳遞，通信自古以來一直沿著人類歷史前進(jìn)的足跡不斷地發(fā)展。遠(yuǎn)古時代的通信：表情、動作；電信號文明古時代的通信：語言、文字、烽火告警、給予通驛馬傳令等；信一個質(zhì)的飛近代、現(xiàn)代的通信：電報、電話、廣播、傳真、躍。電視、雷達(dá)、遙控遙測、人工智能等。第一章緒論3∑1837年，Morse發(fā)明電報；∑1876年，貝爾，發(fā)明電

2、話；通信發(fā)展歷程∑1887年，赫茲，證明電磁波的存在；∑20世紀(jì)初，調(diào)幅調(diào)制方式；1936年，調(diào)頻技術(shù)FM發(fā)展；∑1928年，奈奎斯特定理的提出（抽樣定理）∑1937年，PCM通信的發(fā)明∑1955年，皮爾斯衛(wèi)星通信；1962年，發(fā)射第一顆通信衛(wèi)星TELSTAR∑大規(guī)模的集成電路的發(fā)展。第一章緒論42、通信網(wǎng)概念：為了完成多用戶中任意兩個用戶之間信源與信宿之間的通信過程,一般需要建立一個網(wǎng)絡(luò)，這個多用戶通信系統(tǒng)互連的通信體系稱之為通信網(wǎng)。3、通信網(wǎng)的構(gòu)成1）終端設(shè)備：電話、電報、監(jiān)視器（攝像頭）、電視等2）傳輸設(shè)備：電纜、光纜、微波、衛(wèi)星等3）交換設(shè)備：程控交換、A

3、TM交換、光交換等4）協(xié)議和準(zhǔn)則通信技術(shù)是一門年輕但發(fā)展迅速的新技術(shù)，已由簡單的通信技術(shù)發(fā)展成為通信科學(xué)。第一章緒論54、通信的標(biāo)準(zhǔn)隨著現(xiàn)代技術(shù)，尤其是計算機技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展，現(xiàn)代通信都以網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行，入網(wǎng)用戶數(shù)目巨大、業(yè)務(wù)類型繁多、處理大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及多媒體業(yè)務(wù)；終端設(shè)備種類、數(shù)量不斷增多；通信設(shè)備越來越廣泛，遍布陸地、海洋、天空、地下以至于外層空間……通信的發(fā)展必須在通信技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上形成一套科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)體系，并得到普遍的遵循和貫徹。標(biāo)準(zhǔn)由很多種：國際標(biāo)準(zhǔn)、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)、軍用標(biāo)準(zhǔn)和非軍用標(biāo)準(zhǔn)等。第一章緒論6國際標(biāo)準(zhǔn)是指由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、國際電工委員會（

4、IEC）以及ISO公布的其他27個國際組織通過的標(biāo)準(zhǔn)，在27個國際組織中，與通信最密切的有兩個：國際電話電報咨詢委員會：CCITT國際無線電通信咨詢委員會：CCIR4、本課程的主要任務(wù)本課程主要介紹信息端到端的傳輸系統(tǒng)，主要討論系統(tǒng)的組成、原理和性能指標(biāo)。第一章緒論71.2通信系統(tǒng)模型1.2.1通信系統(tǒng)模型實現(xiàn)信息傳遞所需的一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒質(zhì)的總和稱為通信系統(tǒng)?；镜狞c對點通信系統(tǒng)模型：信息源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備受信者消息原始電信號傳輸信號原始電信號－原始電信號原始電信號噪聲源傳輸信號－－－消息第一章緒論81.信源信源是消息的產(chǎn)生地，其作用是把各種消息轉(zhuǎn)換成原

5、始電信號，稱之為消息信號或基帶信號。∑電話機、電視攝像機和電傳機、計算機等各種數(shù)字終端設(shè)備就是信源。∑模擬信源，輸出的是模擬信號；∑數(shù)字信源，輸出離散的數(shù)字信號。第一章緒論92.發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備的基本功能是將信源和信道匹配起來，即將信源產(chǎn)生的消息信號變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘枴！谱儞Q方式是多種多樣的，在需要頻譜搬移的場合，調(diào)制是最常見的變換方式。∑對數(shù)字通信系統(tǒng)來說，發(fā)送設(shè)備常常又可分為信源編碼與信道編碼。第一章緒論103.信道信道是指傳輸信號的物理媒質(zhì)。∑在無線信道中，信道可以是大氣（自由空間），在有線信道中，信道可以是明線、電纜或光纖。有線和無線信道均有多種

6、物理媒質(zhì)?！泼劫|(zhì)的固有特性及引入的干擾與噪聲直接關(guān)系到通信的質(zhì)量。根據(jù)研究對象的不同，需要對實際的物理媒質(zhì)建立不同的數(shù)學(xué)模型，以反映傳輸媒質(zhì)對信號的影響。第一章緒論114.噪聲源噪聲源不是人為加入的設(shè)備，而是通信系統(tǒng)中各種設(shè)備以及信道中所固有的，并且是人們所不希望的?！圃肼暤膩碓词嵌鄻拥?，它可分為內(nèi)部噪聲和外部噪聲，而且外部噪聲往往是從信道引入的，因此，為了分析方便，把噪聲源視為各處噪聲的集中表現(xiàn)而抽象加入到信道。第一章緒論125.接收設(shè)備接收設(shè)備的基本功能是完成發(fā)送設(shè)備的反變換，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼、解碼等。∑其任務(wù)是從帶有干擾的接收信號中正確恢復(fù)出相應(yīng)的原始基帶信

7、號來，對于多路復(fù)用信號，還包括解除多路復(fù)用，實現(xiàn)正確分路。6.信宿信宿是傳輸信息的歸宿點?！破渥饔檬菍?fù)原的原始信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。第一章緒論131.2.2模擬通信和數(shù)字通信系統(tǒng)模型1.消息∑連續(xù)消息是指消息的狀態(tài)連續(xù)變化或是不可數(shù)的，如語音、活動圖片等。∑離散消息則是指消息的狀態(tài)是可數(shù)的或離散的，如符號、數(shù)據(jù)等。消息的傳遞是通過它的物質(zhì)載體——電信號來實現(xiàn)的，消息與電信號之間必須建立單一的對應(yīng)關(guān)系，把消息載荷在電信號的某一參量上，第一章緒論142.信號按電信號參量的取值方式不同可把信號分為模擬信號和數(shù)字信號。凡電信號參量的取值是連續(xù)的或取無窮多個值的，且直接與

8、消息相對應(yīng)