《通信原理详尽》PPT课件

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1、通信原理梁国龙学习方法、要求及授课内容重点掌握基本概念、原理和方法；重视课后思考题；理论联系实际；扩大阅读面；教材的1、3、4、5、6、7章；重点是1、5、6、7章。即基带传输；数字调制通信；模拟信号的数字传输。同步及信道编译码理论将在《信息论》课上安排。第一章绪论基本概念和术语：通信：克服距离上的障碍，进行信息传递的过程。通讯：指电气通信。信息：消息中包含的有价值的内容，是个抽象的概念。消息：通信双方传送的具体内容，如文字、声音、图像等。通信的任务、意义及发展史迅速而准确地进行异地信息传递。社会文明、

2、进步和发展的标志和生命线。四个发展阶段：原始通信：语言、烽火邮政通信：文字电气通信：电报、电话网络通信：通信系统用于通信的系统和设备总和的统称。通信系统的模型：发送设备信道信源受信者接收设备干扰模拟与数字通讯信源：语言、文字、图像、符号、数据模拟信源：输出的消息状态是连续变化的，又叫连续信源；数字信源（离散信源）：输出的消息状态是离散的、可数的；模拟信号：信号参量的取值是连续的；数字信号：携带信息的参量仅可取有限个数值。模拟通信系统：信道中传送的是模拟信号；数字通信系统：信道中传送的是数字信号。数字通信

3、的优点可以再生和重发，抗干扰能力强；处理、存储方便；易于集成；可靠性好；便于多路复用；思考题数字通信系统只能传送数字信号、不能传送模拟信号吗？现代通信系统起源于数字通信，而在相当长的发展阶段模拟通信曾长期居主导地位，为什么？？通信方式按消息传递的方向和时间，通信方式可分为三种：单工通信：消息只能单方向进行传输的工作方式，如广播等；全双工通信：通信双方可同时进行双向传输消息的工作方式。如电话；半双工通信：双方都能收发消息，但不能同时进行收和发的通信方式，如对讲机。通信系统的主要性能指标一对主要矛盾：可靠性

4、：通信的可信程度，即传送信息的质量；有效性：在给定的信道内传输的信息量的多少。二者之间可以相互转换。可靠性均方误差：信噪比：误码率：误信率：有效性传信率：传码率：对于m进制编码系统，传信率与传码率之间的关系为：香农（Shannon）信息定理如果通信系统输出信号的平均功率为Ps，噪声平均功率为Pn，信道为矩形带通信道，带宽为B，则该信道的最大无失真信息传输速率（称为信道容量）为：C=B﹒log2(1+Ps/Pn)信道容积：系统能输出的最大信息量为：Imax=TB﹒log2(1+Ps/Pn)信道的含量密度：

5、单位信道容积所传输的平均信息量。是衡量通信系统对信道利用程度的一个重要量度。结论仅当信息量不超过信道容积时才有可能实现无误码传输。提高有效性，意味着利用较小的信道容积来传输较多的信息量。提高通信系统可靠性的途径增大发射功率；增大带宽；增大码元宽度；思考题超远程通信声纳的传码率通常只有几个波特，为什么？？？信息的量度信息量的大小取决于什么？消息出现的概率越小，信息量越大；消息的持续时间越长，信息量越大。对于离散信源，通常采用消息出现概率的对数测度作为信息量，即I=loga[1/P(x)]=-logaP(x

6、)式中P(x)是消息出现的概率。当a=2时，信息量的单位为比特（bit）。一个等概率的二进制波形所含的信息量为1比特；当a=e，信息量单位为奈特（nit）；当a=10，信息量单位为哈特莱；在数字通信中，通常以二进制传输方式为主，在数学上以2为底也非常方便，因此目前广泛采用比特作为信息量的单位。凡是模拟和数字信号并存的通信系统，信息量的大小通常是以数字信号为准。熵多个统计独立的离散信源的信息量满足相加性；熵：多个信源（符号）的平均信息量为其物理意义为每个符号所含信息量的统计平均值。等概率事件熵值最大。思考

7、题凡是模拟和数字信号并存的通信系统，信息量的大小通常是以数字信号为准。为什么？？？通信原理第二章信道梁国龙思考题凡是模拟和数字信号并存的通信系统，信息量的大小通常是以数字信号为准。为什么？？？信道狭义信道：信息传输的通道，指传输媒质。广义信道：传输调制信号的全系统，包括调制信道：从调制器输出到解调器输入的全部媒质和设备。编码信道：从编码器输出到解码器输入的总信道。狭义信道是广义信道的重要组成部分，信道的特性主要是由狭义信道决定的。广义信道和狭义信道示意图调制信道模型物理模型：双端口时变线形网络线性时变滤

8、波器数学模型：k(t)为乘性干扰n(t)为加性干扰；恒参信道：乘性干扰趋近于常数。随参信道：信道参数是随机时变空变的乘性干扰与加性干扰示意图：理想信道理想信道：信息在传输过程中无损失的信道。纯电阻网络线性相位的全通滤波器幅频特性：常数；相频特性：线性；群时延特性：常数。恒参信道恒参信道：信道参数不随时间而变化，或变化相当缓慢。定常二端网络时不变滤波器幅频畸变：频率失真相频畸变：相位失真工程解决措施：改善滤波特性信道均衡信道的传输特性理想信道