通信原理教程1绪论信息论

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1、通信系统原理第1章绪论主讲：杨春萍先修课程概率论、随机过程信号与系统高等数学、线性代数模拟电子电路高频电子线路数字逻辑电路本课程的学习要求主要任务：本课程主要介绍信息端到端的传输系统，主要讨论通信系统的组成和性能指标。授课内容：1-10、13章(第6版)学习要求：要求掌握基本的通信原理，以及原理的基本应用考核方式：平时成绩20%＋考试成绩80%参考书徐家恺，《通信原理教程》第2版，科学出版社；曹志刚，《现代通信原理》，清华大学出版社；周炯槃，《通信原理》，北京邮电大学出版社。第1章　绪论通信的基本概念通信系统的组成通信系统分类与通信方式信息及其度

2、量通信系统主要性能指标通信的基本概念通信概念为达到联系的目的，采用电的或非电的任何方法，通过任何媒质，将信息从一地传到另一地的过程称为通信（“电通信”）。实质：完成信息的转换和传输。通信的重要性当今信息社会，通信与传感、计算机技术紧密结合，成为整个社会的高级“神经中枢”。通信系统以电信号作为信息转换和传输系统。它只能为两个用户之间提供单方向的信息传递。（点对点的单向传输）通信网多用户通信系统互联的通信体系。（多点中的任意两点间的双向传输）以电话网为例框图信道交换机电话网结构示意图:为用户构成网的基本要素：终端设备，传输链路，交换设备。（硬件）交

3、换机终端终端噪声局间传输局内传输局内传输通信的基本概念消息、信息与信号信号（signal）：传输消息的手段（媒介），是消息的载体（或媒介），通信系统中传输的是信号。消息（message）：通信的目的是传递消息，如语音、文字、图形、图像等；信息（information）：消息的有效（或有意义）内容，不同消息可有相同内容；信息一词在概念上与消息的意义相似，但是它的含义更普遍化、抽象化。信息可被理解为消息中包含的有意义的内容。信息的多少可以用"信息量"来衡量。通信系统的组成通信系统模型发送端接收端噪声发送设备信道接收设备信宿信源通信系统由四

4、部分组成。通信原理的讨论是围绕通信系统的模型而展开的根据具体的通信形式有具体的系统模型与之对应各处的噪声之和各部分功能信源：把各种可能消息转换成原始电信号，如话筒、键盘、磁带、摄像机等。消息类型多种多样，如：符号、文字、语声、音乐、数据、图片、活动图象等等。发送设备：把原始电信号变为适合在信道中传输的信号。方法是对原始电信号进行某种变换。信道：信号传输的通道。接收设备：与发送设备的作用相反，它能从接收的信号中恢复出相应的原始信号。信宿：将复原的原始信号转换成相应的消息。噪声源：信道中的噪声以及分散在通信系统其它各处的噪声的集中表示。通信原理研究内

5、容通信原理的讨论就是围绕通信系统的模型展开的。上述模型概括地反映了通信系统的共性。根据我们研究对象及所关心的问题不同，将会使用不同形式的较具体的通信系统模型。模拟通信系统和数字通信系统模型一、消息分类离散消息（数字消息）：指消息的状态是可数的或离散型的，例如：符号、文字或数据。连续消息（模拟消息）：指消息的状态是连续变化的。例如：连续变化的语声、图象等。二、信号分类各种消息需要转换成电信号。消息与电信号之间必须是一一对应关系，否则在接收端就无法复制出原来的消息。通常消息被载荷在电信号的某一参量上，如果电信号的该参量携带着离散消息，则该参量就是离散

6、取值的。这样的信号称为数字信号。如计算机输入/输出信号。如果电信号的该参量连续取值，则称这样的信号为模拟信号。如电话机输出的信号。模拟信号基带信号(一般指未调制过的信号)瞬时值状态无限，如正弦信号.语音信号.图像信号等。已调信号(载波一般为正弦信号)的参数状态数无限数字信号码元：一个接一个按节拍传送的数字信号单元，为代表数字信号一个取值的波形。基带信号的瞬时值状态数有限。已调信号(载波一般为正弦信号)的参数状态数有限。三、模拟通信系统与数字通信系统若信道中传输的是模拟信号，则称该通信系统为模拟通信系统。若信道中传输的是数字信号，则称该通信系统为数

7、字通信系统。注：可以把模拟信号变换成数字信号（A/D变换），经数字通信方式传输后，在接收端进行相反的变换（D/A变换），以还原出模拟信号。四、模拟通信与数字通信的发展1844年5月24日莫尔斯（Morse）在华盛顿和巴尔的摩之间发送世界上第一份电报。1876年贝尔（Behr）发明电话，模拟通信的开始1960年以后数字通信才日益兴旺起来发展趋势数字化、智能化、综合化、个人化，最终实现全球ISDN个人通信。五、数字通信的优缺点数字通信更能适应对通信技术越来越高的要求。数字通信的抗干扰能力强，尤其在中继时，数字信号可以再生而消除噪声的积累。传输差错可以

8、控制，从而改变了传输质量便于使用现代数字信号处理技术来对数字信息进行处理数字信息易于作高保密性的加密处理数字通信可以综合传递各种消息，使