通信原理总复习资料new

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1、..第一章绪论u教学目标与要求：1、常用通信术语：通信、消息、信号（模拟信号与数字信号）、通信系统2、通信系统的一般模型与数字通信系统模型3、通信系统的分类4、离散信源的信息量5、离散信源的平均信息量6、数字通信系统的主要性能指标：码元传输速率与信息传输速率以及它们的关系、误码率与误信率u主要知识点、重点与难点：1、通信系统的一般模型与数字通信系统模型2、离散信源的信息量、熵的计算3、数字通信系统的主要性能指标：码元传输速率与信息传输速率以及它们的关系、误码率与误信率u主要内容1.1通信的概念及系统模型1.1.1通信的概念通信：就是

2、将消息从一个地方传递到另一个地方。通信的目的：传递消息中所包含的信息。消息：是物质或精神状态的一种反映，如语音、文字、音乐、数据、图片或活动图像等。信息：是消息中包含的有效内容。实现消息传递所需的一切设备、传输媒质和通信协议的总和称为通信系统。通信系统的基本模型31信源即原始电信号的来源，其主要作用是将消息转换成相应的电信号。发送设备对信源所产生的原始电信号进行各种加工处理和变换，使它适合在信道中传输。信道就是发送设备和接收设备之间用于传输信号的传输媒质。噪声源模块是信道中的噪声和通信系统其它部件所产生噪声的集中表示。接收设备的主要

3、作用是从接收到的混合信号中，最大限度的提取有用信号，抑制噪声，以便恢复出原始信号。信宿即原始信号的最终接收者。它的作用是把接收设备恢复出来的原始电信号转换成相应的消息，　1.1.3模拟与数字通信信道中传输模拟信号的系统称为模拟通信系统，信道中传输数字信号的系统称为数字通信系统。与模拟通信相比，数字通信有许多优点，归纳起来主要有以下几点：优点：抗干扰能力强，且噪声不积累传输差错可控便于处理、变换、存储便于将来自不同信源的信号综合到一起传输易于集成，使通信设备微型化，重量轻易于加密处理，且保密性好缺点：需要较大的传输带宽，对同步要求高以

4、电话为例，一路模拟电话通常占据4kHz带宽，而一路数字电话可能要占据20~60kHz的带宽。1.2通信系统的分类及通信方式1.2.1通信系统的分类　1）以信道传输的信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统2）以传输媒质分类：有线通信和无线通信。3）以传输的信号是否经过调制分类：通信系统可分为基带通信系统和频带通信系统4）以通信业务分类：电话通信系统、电报通信系统、电视通信系统、数据通信系统等。5）以工作波段分类：长波通信系统、中波通信系统、短波通信系统和微波通信系统等。6）以调制方式分类：　　根据载波是正弦波还是周期脉冲信号分为连续

5、波调制和脉冲调制。31根据基带信号是模拟信号还是数字信号，可分为模拟调制系统、数字调制系统等。根据调制后信号的频谱结构是否发生变化，又可分为线性调制和非线性调制系统。1.2.2通信的方式　　通信方式是指通信双方(或多方)之间的工作形式和信号传输方式，它是通信各方在通信实施之前首先要确定的问题。根据不同的标准，通信方式有多种分类方法。　(1)按通信对象的不同：点到点通信，点到多点通信，多点到多点通信三种(2)按信号的传输方向和传输时间的不同，两点之间的通信方式可分为单工通信(simplex)：：在任何一个时刻，信号只能从甲方向乙方单向

6、传输，甲方只能发信，乙方只能收信。半双工通信(half-duplex)：在任何一个时刻，信号只能单向传输，或从甲方到乙方，或从乙方到甲方，每一方不能同时收发信息，比如对讲机、收发报机，以及问询、检索等之间的通信。全双工通信(full-duplex)：在任何一个时刻，信号能够双向传输，每一方都能同时进行收信和发信工作。如图(c)所示。(a)单工；(b)半双工；(c)全双工图1-6单工、半双工和全双工通信方式示意图(3)按通信终端之间的联系方式可分为两点间直通方式和交换方式。(4)按数字信号传输的顺序，在数据通信中(主要指计算机通信)，

7、通信方式又有串行通信和并行通信之分。(5)按同步方式的不同，又分为同步通信和异步通信。1.3信息的度量及香农公式1.3.1信息的度量信息：是消息中包含的有效内容度量信息量的方法：事件的不确定程度可以用其出现的概率来描述：消息出现的概率越小，则消息中包含的信息量就越大。信息量的定义式为31(1-3-1)式中，I为信息量，它是消息x出现的概率P(x)的函数。当a=e时，信息量的单位是奈特(nit)；当a=2时，信息量的单位是比特(bit)。通常广泛使用的单位是bit。因此，n个符号的离散信源，其平均信息量为(1-3-3)式中，H(x

8、)是每个符号所含信息量的统计平均值，因与热力学中的熵的计算公式形式一样，故称为信息源的熵。单位是bit/符号。例1.3.1某信源产生a、b、c、d四个符号，若各符号的出现是相互独立且出现概率分别为1/2、1/4、1/8、1/8，试求