現(xiàn)代通信原理(01概述)

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1、西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院§1.1通信系統(tǒng)的組成信息化社會：通信信息技術(shù)服務(wù)行業(yè)在上世紀(jì)末已成為世界上最大的產(chǎn)業(yè)。電話普及率（臺/100人）2006年底，我國固定電話普及率和移動電話普及率分別達(dá)到61.4部/百人和35.3部/百人。我國電話用戶總數(shù)突破8億戶，移動電話用戶總數(shù)突破4.6億戶。西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院二.通信系統(tǒng)模型信源發(fā)送設(shè)備傳輸媒介接收設(shè)備信宿噪聲源1、點對點通信系統(tǒng)的一般模型西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院信源：信息的發(fā)出者發(fā)送設(shè)備：匹配信源與傳輸媒介，調(diào)制，功率放大。噪聲源：信號傳輸時所受的干擾。接收設(shè)備：

2、完成發(fā)送設(shè)備的反變換，小信號放大、解調(diào)。信宿：消息的接收者信道：信號傳輸媒介信息速率自信息量I(ai)=log2[1/p(ai)],單位為比特；一個二進(jìn)制碼元包含的信息量為1比特。設(shè)一個英文打字機(jī)總共能產(chǎn)生32種離散符號，則需要5位二進(jìn)制數(shù)字來表示。設(shè)此打字機(jī)每秒能產(chǎn)生10個符號,那么作一個離散信源來說,它產(chǎn)生的二進(jìn)制信息速率為50比特/秒。西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院信源信源編碼信道編碼調(diào)制傳輸媒介信源譯碼信宿信道譯碼解調(diào)噪聲干擾2、模擬通信系統(tǒng)（模擬通信系統(tǒng)如圖中虛線外的部分）西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院基帶信號：沒有經(jīng)過

3、高頻調(diào)制的信號。比如語音、圖像、數(shù)據(jù)。有時也指經(jīng)過信源編或時分復(fù)用的信號，頻率較低。基帶傳輸：基帶信號不經(jīng)過調(diào)制直接直接傳輸。調(diào)制：為了有效傳輸，在發(fā)射機(jī)將基帶信號調(diào)制到較高頻率進(jìn)行發(fā)送稱為調(diào)制。解調(diào)：接收端從高頻中取出基帶的過程稱為解調(diào)。是調(diào)制的逆過程西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院3.數(shù)字通信系統(tǒng)信源信源編碼信道編碼調(diào)制傳輸媒介信源譯碼信宿信道譯碼解調(diào)噪聲干擾西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院信源編碼：模擬信號要通過數(shù)字信道傳輸，首先要進(jìn)行數(shù)字化處理，包括采樣、量化、編碼、壓縮等。信源編碼保證了信號能否進(jìn)入有一定條件限制的數(shù)字信道里

4、。信道編碼：為了在數(shù)字信道里有一定的傳輸質(zhì)量，還要進(jìn)行信道編碼，包括加擾編碼、糾錯編碼和多址編碼等。信源解碼：信源編碼的逆過程。信道解碼：信道編碼的逆過程。西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院4.數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)越性(1)抗干擾能力強數(shù)字信號可多次再生，噪聲不會累積?？梢宰詣訖z錯、糾錯。(2)具有良好的靈活性和通用性(3)便于加密。例:待傳送數(shù)字序列X，密碼數(shù)字序列Y。加密后數(shù)字序列Z=X⊕Y---模2加解密后Z⊕Y=X⊕Y⊕Y=X(4)數(shù)字通信設(shè)備易于大規(guī)模集成西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院§1.2通信系統(tǒng)的分類一.按消息的物理特征分

5、類電報通信系統(tǒng)電話通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)多媒體通信系統(tǒng)西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院二.按調(diào)制方式分類(1)基帶傳輸---直接傳輸基帶信號。(2)調(diào)制傳輸---將基帶信號調(diào)制到載波后傳輸。①將消息變換為便于傳送的形式例1:天線長度≥工作波長λ/4(λ=c/f)，如果用低頻傳輸，天線尺寸太大。例2：放大器的相對帶寬決定了低頻傳輸?shù)挠行挷蛔?。②可實現(xiàn)頻分復(fù)用③可改善通信系統(tǒng)的性能：抗低頻干擾。西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院調(diào)制時消息攜帶在正弦波或脈沖序列的參量上,這些正弦波或脈沖序列就稱為載波；調(diào)制就是基帶信號控制載波的某些參數(shù)按照

6、基帶信號的變化規(guī)律而變化。如：某已調(diào)信號s(t)=Acos(ωt+θ)根據(jù)載波的不同，有：西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院調(diào)制方式用途連續(xù)波調(diào)制線性調(diào)制常規(guī)雙邊帶調(diào)副AM廣播抑制載波雙邊帶調(diào)幅DSB立體聲廣播單邊帶調(diào)幅SSB載波通信、無線電臺、數(shù)傳殘留邊帶調(diào)幅VSB廣播電視、數(shù)傳、傳真非線性調(diào)制頻率調(diào)制FM微波中繼、衛(wèi)星通信、廣播相位調(diào)制PM中間調(diào)制方式數(shù)字調(diào)制幅度鍵控ASK數(shù)據(jù)傳輸頻率鍵控FSK數(shù)據(jù)傳輸相位鍵控PSK、DPSK、QPSK數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字微波、空間通信其它高效數(shù)字調(diào)制QAM、MSK數(shù)字微波、空間通信脈沖調(diào)制脈沖模

7、擬調(diào)制脈幅調(diào)制PAM中間調(diào)制方式、遙測脈寬調(diào)制PDM（PWM）中間調(diào)制方式脈位調(diào)制PPM遙測、光纖傳輸脈沖數(shù)字調(diào)制脈碼調(diào)制PCM市話、空間通信增量調(diào)制DM、CVSD、DVSD軍用電話差分脈碼調(diào)制DPCM電視電話、圖像編碼其它方式ADPCM、APC、LPC中低速數(shù)字電話西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院三.按傳輸信號的特征模擬通信系統(tǒng):傳送在時間和幅度特性上都連續(xù)變化的消息。數(shù)字通信系統(tǒng):傳送在時間和幅度特性上都經(jīng)過離散的消息。西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院四.按通信方式不同單工通信:通信雙方單向傳遞信息。雙工通信:通信雙方同時雙向傳遞

8、信息。半雙工通信:通信雙方雙向傳遞信息但不同時。圖1–１單工、半雙工和全雙工通信方式示意圖(a)單工；(b)半雙工；(c)全雙工西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院五.按傳送信號的復(fù)用方式頻分復(fù)用:不同信號占用不同的頻率范圍。時分復(fù)用:不同信號占用不同的時間區(qū)間。碼分復(fù)用:用正交的脈沖序列攜帶不同信號。西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院六.按傳輸媒介類