现代通信原理讲稿教案

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1、第一章绪论1.1通信的概念及发展简史1.1.1通信的定义通信是传输消息的过程，其根本目的是把有信息的消息传对指定的目的地。通信的实现:把消息变成对应的信号来传递。信号实际上就是消息的传载者。1.1.2通信的方式在点与点之间的通信系统中1.按消息传递的方向与时间关系分为单工通信：消息只能单方向传输的工作方式半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发的工作方式全双工通信：通信双方可同时进行收发消息的工作方式2.按数字信号代码排列的顺序可分为并行传输：将代表信息的数字序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道

2、上同时传输串行传输：数字序列以串行方式一个接一个地在一条信道上传输1.1.3通信发展史在过去三、四十年间，对数据传输需求的增长以及大规模集成电路的发展，促进了数字通信的发展。目前数字通信在卫星通信、光纤通信、、移动通信、微波通信等领域有了新的进展。1.2通信系统的基本概念1.2.1信息,信号及分类这些语言、文字、数据或图像本身不是信息而被称为消息，而信息是消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。因此，通信的根本目的在于传输含有信息的消息。信源发出的消息可分为两大类：连续消息是指消息的状态连续变化或不可数的，如语音、

3、活动图片等；离散消息则是指消息的状态是可数的或离散的，如符号、数据等。消息的传递是通过它的物质载体——电信号来实现的，即把消息寄托在电信号的某一参量上，按信号参量的取值方式不同可把信号分为两类，即模拟信号和数字信号。模拟信号(连续信号):参量(幅度、频率或相位)随着消息连续变化的信号。特点：幅度连续;时间上可连续也可不连续如：(电话机送出的语音信号、电视摄像机输出的图像信号等)数字信号(离散信号):幅度（电压或电流）的取值不仅是时间的离散函数，而且取值也是有限可数的离散值。例如：计算机输入输出信号和各种数据信号，电

4、报信号,PCM信号等模拟通信：用模拟信号传消息的通信,数字通信：用数字通信传消息的通信相应地的通信系统为模拟通信系统和数字通信系统。1.2.2通信系统的构成1通信系统的基本模型信源：消息的产生地，其作用是把各种消息转换成原始电信号。发送设备：将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。信道：信号传输的通道。噪声源：信号在信道传输过程中受到的加性干扰。（来自通信设备和信道接收设备：发送设备的相反，使接收信号恢复为的原始电信号信宿：传输信息的归宿点，其作用是将复原的原始信号转换成相应的消息。2.模拟通信系统模型模

5、拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统信源发出的原始电信号是基带信号，基带的含义是指信号的频谱从零频附近开始，如语音信号300~3400Hz，由于这种信号具有频率很低的频谱分量，一般不宜直接传输，这就需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号，并在接收端进行反变换。完成这种变换和反变换的通常是调制器和解调器。经过调制以后的信号称为已调信号。已调信号有三个基本特征：一是携带有信息，二是适合在信道中传输，三是信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频，因而已调信号又称频带信号。消息从发送端到接收端的传递过程中

6、，可能还有滤波、放大、天线辐射、控制等过程，但对信号不会发生质的变化，只是对信号进行了放大和改善信号特性等，因而被认为是理想的，不予讨论。调制器和解调器：就是通信系统基本模型的发送和接收设备噪声源信源信源编码器信道编码器调制器信道解调器信道译码器信源译码器信宿i.信源编码与译码信源编码的作用之一是设法减少码元数目和降低码元速率，即通常所说的数据压缩。作用之二是，当信息源给出的是模拟语音信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。ii.信道编码与译码数字信号在信道传输时，由于噪声、衰落以及人为干

7、扰等，将会引起差错。为了减小差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分（监督元），接收端的信道译码器按一定规则进行解码，从解码过程中发现错误或纠正错误，从而提高通信系统抗干扰能力，实现可靠通信。iii.加密与解密在需要实现保密通信的场合，人为将被传输的数字序列扰乱，即加上密码，这种处理过程叫加密。在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密，恢复原来信息。iv.数字调制与解调数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的频带信号。v.同步与数字复接同步是保证数字通

8、信系统有序、准确、可靠工作的不可缺少的前提条件。同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致。数字复接就是依据时分复用基本原理把若干个低速数字信号合并成一个高速的数字信号，以扩大传输容量和提高传输效率。需要说明的是，图是数字通信系统的一般化模型，实际的数字通信系统不一定包括图中的所有环节，如在某些有线信道中，若传输距离不太远且通信容量不太大时，数字基带信号无需