《通信的基本原理》PPT课件

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1、《通信工程专业概论》主讲邱新芸8/14/2021东北大学秦皇岛分校计算机工程系通信工程教研室《通信工程专业概论》8/14/20211《通信工程专业概论》第二讲通信的基本原理8/14/20212....1通信与通信系统一般通信系统方框图8/14/20213卫星通信的示意图8/14/20214典型模拟通信系统方框图典型数字通信系统方框图8/14/20215....2通信理论信号与系统的模型信号与系统的分析通信系统的综合（设计）8/14/20216....3信息及其度量信号是消息的载体，而信息是其内涵。任何信源

2、产生的输出信号都是随机的，也就是说，信源输出是用统计方法来表示的。对接收者来说，只有消息中不确定的内容才构成信息；否则，信源输出已确切知晓，就没有必要再传输它了。因此，信息含量就是对消息中这种不确定性的度量。8/14/20217....3信息及其度量让我们从常识的角度来感觉三条消息：①明天太阳从东方升起；②明天太阳比往日大两倍；③明天太阳将从西方升起。第一条消息几乎没有带来任何信息，第二条带来了大量信息，第三条带来的信息多于第二条。8/14/20218事件的不确定性可用事件出现的概率来描述。可能性越小，概率

3、越小；反之，概率越大。因此，消息中包含的信息量与消息发生的概率密切相关。消息出现的概率越小，消息中包含的信息量就越大。假设P(x)是一个消息发生的概率，I是从该消息获悉的信息，根据上面的认知，显然I与P(x)之间的关系反映为如下规律：（1）信息量是概率的函数，即I=f［P(x)］（2）P(x)越小，I越大；反之，I越小，且P(x)→1时，I→0；P(x)→0时，I→∞（3）信息具有相加性，即I［P(x1)P(x2)…］=I［P(x1)］+I［P(x2)］+…8/14/20219综上所述，信息量I与消

4、息出现的概率P(x)之间的关系为：信息量的单位与对数底数a有关。a=2时，信息量的单位为比特(bit)；a=e时，信息量的单位为奈特(nit)；a=10时，信息量的单位为十进制单位，叫哈特莱。目前广泛使用的单位为比特。8/14/202110....4通信系统的性能指标通信的任务是快速、准确地传递信息。因此，评价一个通信系统优劣的主要性能指标是系统的有效性和可靠性。有效性是指在给定信道内所传输的信息内容的多少，或者说是传输的“速度”问题；可靠性是指接收信息的准确程度，也就是信息传输的“质量”问题。这两个问题相

5、互矛盾而又相对统一，通常还可以进行互换。8/14/202111模拟通信系统的主要性能指标1、有效性－－消息传输速度有效性可用有效传输频带来度量，同样的消息用不同的调制方式，则需要不同的频带宽度。2、可靠性－－消息传输质量可靠性用接收端输出信噪比来度量。不同调制方式在同样信道信噪比下所得到的最终解调后的信噪比是不同的。如调频信号抗干扰能力比调幅好，但调频信号所需传输频带却宽于调幅。8/14/202112数字通信系统的主要性能指标1、有效性－－传输速率（RB和Rb）（消息传输速度）RB是码元传输速率，简称传码率

6、，又称符号速率等。它表示单位时间内传输码元的数目，单位是波特（Baud），记为B。数字信号有多进制和二进制之分，但码元速率与进制数无关，只与传输的码元长度T有关。Rb是信息传输速率简称传信率，又称比特率等。它表示单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位是比特/秒，可记为bit/s，或b/s，或bps。RB和Rb的关系：8/14/2021132、可靠性－－差错率（Pe和Pb）（消息传输质量）Pe是误码率（码元差错率），指发生差错的码元数在传输总码元数中所占的比例，更确切地说，误码率是码元在传输系统中被传错的

7、概率，即Pb是误信率（信息差错率），指发生差错的比特数在传输总比特数中所占的比例，即显然，在二进制中有Pb=Pe8/14/202114典型模拟通信系统方框图典型数字通信系统方框图....5通信的基本原理8/14/202115....5通信的基本原理信源：语言、文字、图画、数据、符号等信息。信号是信息的载体，消息的表达形式，信息则是信号的具体内容，在信息活动中信号则指欲传输、待处理的对象。通常表现为随时间变化的物理量。电信号：随时间变化的电压、电流、电荷、磁通。8/14/202116....5通信的基本原理信

8、源：信号分类：确知信号和随机信号连续时间信号、离散时间信号和数字信号01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.818/14/202117....5通信的基本原理信源：信号分类：周期信号和非周期信号0246810121400.10.20.30.40.50.60.70.80.918/14/202118....5通信的基本原理信源：信号分类：一维信号和多维信号：8/14/202119.