通信原理讲义方案

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1、第一章绪论通信原理电子讲义单位：天津工业大学信息与通信工程学院课程编号：10920215课程组负责人：郭翠娟授课对象：电科、电信、通信、电子大三本科生授课方式：多媒体教材：《现代通信原理及应用》，苗长云等讲义版本：2009年（第一版）教学反思：278第一章绪论第一章绪论知识结构-通信系统的组成-通信系统的分类及通信方式-信息及其量度-通信系统的主要性能指标教学目的-了解通信系统的基本概念、模型以及性能指标；-掌握信息及其度量、有效性和可靠性这两个性能指标的计算。教学重点-数字通信系统的组成及各部分作用-信息量、信息熵、码元速率、信息速率、误码率的计算

2、教学难点-信源编码与信道编码的区分及关系-信息熵的概念教学方法及课时-多媒体授课（4学时）（分2个单元）备注单元一（2学时）§1.1引言本节知识要点：通信的定义通信的目的消息的载体广义的“通信”的概念：通信是指由一地向另一地进行消息的有效传递。通信的目的：传递消息。消息的形式：消息具有不同的形式，例如：语言、文字、数据、图像、符号等等。消息的载体：信号（如电压电流信号、光信号、电磁场信号等等）。狭义的“通信”的概念：利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号）实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。教学反思：278第一章绪论§1.2通信系统的组成

3、及其模型本节知识要点：通信系统的一般模型模拟通信系统数字通信系统数字通信的优点§1.2.1通信系统的一般模型实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。以基本的点对点通信为例，通信系统的组成（通常也称为一般模型）如图1-1所示。图1-1点对点通信系统的一般模型图中，信源（信息源，也称发终端）的作用是把待传输的消息转换成原始电信号。信源输出的信号称为基带信号。所谓基带信号是指没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是信号频谱从零频附近开始，具有低通形式。根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号，相应地

4、，信源也分为数字信源和模拟信源。发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的原始电信号（基带信号）变换成适合在信道中传输的信号。变换方式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的变换方式；对传输数字信号来说，发送设备又常常包含信源编码和信道编码等。信道是指信号传输的通道，可以是有线的，也可以是无线的，甚至还可以包含某些设备。图中的噪声源，是信道中的所有噪声以及分散在通信系统中其它各处噪声的集合。在接收端，接收设备的功能与发送设备相反，即进行解调、译码、解码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号来。教学反思：27

5、8第一章绪论信宿（也称受信者或收终端）是将复原的原始电信号转换成相应的消息，如电话机将对方传来的电信号还原成了声音。图1-1给出的是通信系统的一般模型，按照信道中所传信号的形式不同，可进一步具体化为模拟通信系统和数字通信系统。§1.2.2模拟通信系统的模型我们把信道中传输模拟信号的系统称为模拟通信系统。它主要包含两种重要变换：一是把连续消息变换成电信号（发端信息源完成）和把电信号恢复成最初的连续消息（收端信宿完成）。由信源输出的电信号（基带信号）由于它具有频率较低的频谱分量，一般不能直接作为传输信号而送到信道中去。因此，模拟通信系统里常有第二种变换，

6、即将基带信号转换成其适合信道传输的信号，这一变换由调制器完成。在收端同样需经相反的变换，它由解调器完成。经过调制后的信号通常称为已调信号。已调信号有三个基本特性：一是携带有消息，二是适合在信道中传输，三是频谱具有带通形式，且中心频率远离零频。因而已调信号又常称为频带信号。必须指出，从消息的发送到消息的恢复，事实上并非仅有以上两种变换，通常在一个通信系统里可能还有滤波、放大、天线发射与接收、控制等过程。对信号传输而言，由于上面两种变换对信号形式的变化起着决定性作用，它们是通信过程中的重要方面。而其它过程对信号变化来说，没有发生质的作用，只不过是对信号进

7、行了放大和改善信号特性等，因此，这些过程我们认为都是理想的，而不去讨论它。§1.2.3数字通信系统的模型信道中传输数字信号的系统，称为数字通信系统。数字通信系统可进一步细分为教学反思：278第一章绪论数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统、模拟信号数字化传输通信系统。1、数字频带传输通信系统数字通信的基本特征是，它的消息或信号具有“离散”或“数字”的特性。点对点的数字通信系统模型一般可用图1-3所示。2、数字基带传输通信系统与频带传输系统相对应，我们把没有调制器/解调器的数字通信系统称为数字基带传输通信系统，如图1-4所示。图中基带信号形成器可能

8、包括编码器、加密器以及波形变换等，接收滤波器亦可能包括译码器、解密器等。3、模拟信号数字化传输通信系统上面论