通信系統(tǒng)的主要分類(000002).ppt

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1、第一章緒論1.1引言1.2通信系統(tǒng)的組成1.3通信系統(tǒng)分類及通信方式1.4信息及其度量1.5通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)1.6信道及其容量1.2通信系統(tǒng)的組成1.2.1通信系統(tǒng)的一般模型我們把實現(xiàn)信息傳輸所需一切設(shè)備和傳輸媒介所構(gòu)成的總體稱為通信系統(tǒng)。以點對點通信為例，通信系統(tǒng)的一般模型如圖1-1所示。圖1-1通信系統(tǒng)的一般模型圖1-1中，發(fā)送設(shè)備的作用一方面是把信息轉(zhuǎn)換成原始電信號，該原始電信號稱為基帶信號；另一方面將原始電信號處理成適合在信道中傳輸?shù)男盘?。它所要完成的功能很多，例如調(diào)制、放大、濾波和發(fā)射等，在數(shù)字通信系統(tǒng)中發(fā)送設(shè)備又常常包含信源編碼和信道編碼等。信道是指信號傳輸通道，按傳輸媒介的

2、不同，可分為有線信道和無線信道兩大類。圖中的噪聲源，是信道中的所有噪聲以及分散在通信系統(tǒng)中其它各處噪聲的集合。在接收端，接收設(shè)備的功能與發(fā)送設(shè)備相反，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼等。它的任務(wù)是從帶有干擾的接收信號中恢復(fù)出相應(yīng)的原始電信號，并將原始電信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信息，提供給受信者。我們以語音信號為例來說明圖1-2模擬通信系統(tǒng)模型各部分的作用。發(fā)信人講話的語音信息首先經(jīng)變換器將語音信息變成電信號（模擬信源），然后電信號經(jīng)放大設(shè)備后可以直接在信道中傳輸。為了提高頻帶利用率，使多路信號同時在信道中傳輸，原始的電信號（基帶信號）一般要進(jìn)行調(diào)制才能傳輸?shù)叫诺乐腥?。調(diào)制是信號的一種變換，通常是將不便于信道直接傳輸?shù)?/p>

3、基帶信號變換成適合信道中傳輸?shù)男盘?，這一過程由調(diào)制器完成，經(jīng)過調(diào)制后的信號稱為已調(diào)信號。在收端，經(jīng)解調(diào)器和逆變換器還原成語音信息。1.2.3數(shù)字通信系統(tǒng)模型數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)可進(jìn)一步細(xì)分為數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)和數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)。一、數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)如圖1-3所示。圖1-3中，變換器的作用是把信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶信號。信源編碼的主要任務(wù)是提高數(shù)字信號傳輸?shù)挠行?。信源編碼器的輸出就是信息碼元,此外，話音和圖像壓縮編碼等都是在信源編碼器內(nèi)完成。接收端信源譯碼則是信源編碼的逆過程圖1-3數(shù)字通信系統(tǒng)模型信道編碼的任務(wù)是提高數(shù)字信號傳

4、輸?shù)目煽啃?。其基本做法是在信息碼組中按一定的規(guī)則附加一些監(jiān)督碼元，以使接收端根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則進(jìn)行檢錯和糾錯，信道編碼也稱糾錯編碼。接收端信道譯碼是其相反的過程。數(shù)字通信系統(tǒng)還有一個非常重要的控制單元，即同步系統(tǒng)（圖1-3沒有畫出）。它可以使通信系統(tǒng)的收、發(fā)兩端或整個通信系統(tǒng)，以精度很高的時鐘提供定時，以使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流能與發(fā)送端同步、有序而準(zhǔn)確地接收與恢復(fù)原信息。二、數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)與頻帶傳輸系統(tǒng)相對應(yīng)，我們把沒有調(diào)制器/解調(diào)器的數(shù)字通信系統(tǒng)稱為數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)，如圖1-4所示。圖1-4數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)模型圖1-4中基帶信號形成器可能包括編碼器、加密器以及波形變換等，接收濾波器亦可能包括譯

5、碼器、解密器等。三、數(shù)字通信的主要特點目前，無論是模擬通信還是數(shù)字通信，在不同的通信業(yè)務(wù)中都得到了廣泛的應(yīng)用。但是，數(shù)字通信更能適應(yīng)現(xiàn)代社會對通信技術(shù)越來越高的要求，數(shù)字通信技術(shù)已成為當(dāng)代通信技術(shù)的主流。與模擬通信相比，它有如下優(yōu)點：1、抗干擾、抗噪聲性能好在數(shù)字通信系統(tǒng)中，傳輸?shù)男盘柺菙?shù)字信號。以二進(jìn)制為例，信號的取值只有兩個，這樣發(fā)端傳輸?shù)暮褪斩私邮蘸团袥Q的電平也只有兩個值，若“1”碼時取值為A，“0”碼時取值為0，傳輸過程中由于信道噪聲的影響，必然會使波形失真，在接收端恢復(fù)信號時，首先對其進(jìn)行抽樣判決，才能確定是“1”碼還是“0”碼，并再生“1”，“0”碼的波形。因此只要不影響判決的正確

6、性，即使波形有失真也不會影響再生后的信號波形。而在模擬通信中，如果模擬信號疊加上噪聲后，即使噪聲很小，也很難消除它。2、差錯可控數(shù)字信號在傳輸過程中出現(xiàn)的錯誤（差錯），可通過糾錯編碼技術(shù)來控制。3、易加密數(shù)字信號與模擬信號相比，容易加密和解密。因此，數(shù)字通信保密性好。4、數(shù)字通信設(shè)備和模擬通信設(shè)備相比，設(shè)計和制造更容易，體積更小，重量更輕。5、數(shù)字信號可以通過信源編碼進(jìn)行壓縮，以減少冗余度，提高信道利用率。6、易于與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合。1.3通信系統(tǒng)分類及通信方式表1.3-1通信頻段、常用傳輸媒質(zhì)及主要用途4、按調(diào)制方式分類根據(jù)信道中傳輸?shù)男盘柺欠窠?jīng)過調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸系統(tǒng)和頻帶（調(diào)制

7、）傳輸系統(tǒng)?；鶐鬏斒菍]有經(jīng)過調(diào)制的信號直接傳送，如音頻市內(nèi)電話；頻帶傳輸是對基帶信號調(diào)制后再送到信道中傳輸。常用的調(diào)制方式及相關(guān)理論將在本書第3章、第6章和第8章中詳細(xì)介紹。5、按通信業(yè)務(wù)類型分類根據(jù)通信業(yè)務(wù)類型的不同，通信系統(tǒng)可分為電報通信系統(tǒng)、電話通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和圖像通信系統(tǒng)等.6、按信號復(fù)用方式分類按信號復(fù)用方式，通信系統(tǒng)又可分為頻分復(fù)用（FDM）通信系統(tǒng)、時分復(fù)用（TDM）通信