通信原理(劉柏森)1.ppt

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1、通信原理第一章　　緒論劉柏森7/21/20211CP第一章緒論第一章　　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通信系統(tǒng)的性能指標1.6通信技術的發(fā)展概況7/21/20212CP第一章緒論１.1引言1、通信概念：信息的傳遞過程稱為通信.2、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，這個多用戶通信系統(tǒng)互連的通信體系稱之為通信網(wǎng)。7/21/20213CP第一章緒論１.1引言（續(xù)）3、通信網(wǎng)的構成1）終端設備：電話、電報、監(jiān)視器（攝像

2、頭）等2）傳輸設備：電纜、光纜、微波、衛(wèi)星等3）交換設備：程控交換、ATM交換、光交換等4）協(xié)議和準則7/21/20214CP第一章緒論１.1引言（續(xù)）4、本課程的主要任務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)的組成和性能指標。返回主目錄7/21/20215CP第一章緒論1.2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設備和傳輸媒質的總和稱為通信系統(tǒng)。7/21/20216CP第一章緒論1.2.1通信系統(tǒng)模型-信源信源是消息的產(chǎn)生地，其作用是把各種消息轉換成原始電信號，稱之為消息信號或基帶信號。

3、電話機、電視攝像機和電傳機、計算機等各種數(shù)字終端設備就是信源。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。7/21/20217CP第一章緒論1.2.1通信系統(tǒng)模型-發(fā)送設備發(fā)送設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?。變換方式是多種多樣的，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)送設備常常又可分為信源編碼與信道編碼。7/21/20218CP第一章緒論1.2.1通信系統(tǒng)模型-信道信道是指傳輸信號的物理媒質。在無線信道中，信道可以是大氣（

4、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物理媒質。媒質的固有特性及引入的干擾與噪聲直接關系到通信的質量。根據(jù)研究對象的不同，需要對實際的物理媒質建立不同的數(shù)學模型，以反映傳輸媒質對信號的影響。7/21/20219CP第一章緒論1．2．1通信系統(tǒng)模型噪聲源不是人為加入的設備，而是通信系統(tǒng)中各種設備以及信道中所固有的，并且是人們所不希望的。噪聲的來源是多樣的，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。7/2

5、1/202110CP第一章緒論1.2.1通信系統(tǒng)模型-接收設備接收設備的基本功能是完成發(fā)送設備的反變換，即進行解調(diào)、譯碼、解碼等。其任務是從帶有干擾的接收信號中正確恢復出相應的原始基帶信號來，對于多路復用信號，還包括解除多路復用，實現(xiàn)正確分路。7/21/202111CP第一章緒論1.2.1通信系統(tǒng)模型-信宿信宿是傳輸信息的歸宿點。其作用是將復原的原始信號轉換成相應的消息。7/21/202112CP第一章緒論1.2.2模擬通信模型和數(shù)字通信模型連續(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

6、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載體——電信號來實現(xiàn)的，即把消息寄托在電信號的某一參量上（如連續(xù)波的幅度、頻率或相位；脈沖波的幅度、寬度或位置）。7/21/202113CP第一章緒論1.2.2模擬通信模型和字通信模型按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。凡信號參量的取值是連續(xù)的或取無窮多個值的，且直接與消息相對應的信號，均稱為模擬信號，如電話機送出的語音信號、電視攝像機輸出的圖像信號等。模擬信號有時也稱連續(xù)信號，這個連續(xù)是指信號的某一參量可以連續(xù)變化，或者說在某一取值范圍內(nèi)

7、可以取無窮多個值，而不一定在時間上也連續(xù)，凡信號參量只能取有限個值，并且常常不直接與消息相對應的信號，均稱為數(shù)字信號，如電報信號、計算機輸入/輸出信號、PCM信號等。數(shù)字信號有時也稱離散信號，這個離散是指信號的某一參量是離散變化的，而不一定在時間上也離散，7/21/202114CP第一章緒論1.2.2模擬通信模型和數(shù)字通信模型模擬信號波形(a)連續(xù)信號；(b)抽樣信號7/21/202115CP第一章緒論1.2.2模擬通信模型和數(shù)字通信模型數(shù)字信號波形(a)二進制波形；(b)2PSK波形7/21/202116CP第一章

8、緒論1.2.2模擬通信模型和數(shù)字通信模型按照信道中傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號，可相應地把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。7/21/202117CP第一章緒論1.模擬通信系統(tǒng)模型信源發(fā)出的原始電信號是基帶信號，基帶的含義是指信號的頻譜從零頻附近開始，如語音信號為300~3400Hz，圖像信號為0