数字通信 王兴亮 第1章 第一讲

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1、第1章绪论1.1通信的基本概念1.2通信系统的组成1.3通信技术发展概况1.4数字通信系统的主要性能指标1.5数字通信的主要技术问题1.1通信的基本概念1.1.1通信的定义通信本质：就是实现信息传递功能的一门科学技术将大量有用的信息无失真、高效率地进行传输在传输过程中将无用信息和有害信息抑制掉不仅要有效地传递信息，还有存储、处理、采集及显示等功能1.1.2通信的分类1.按传输媒质分按传递时传输媒质的不同，可分为两大类：有线通信：指传输媒质为导线、电缆、光缆、波导等形式的通信，其特点是媒质能看得见，摸得着。无线通

2、信：可以是架空明线、电缆、光缆及波导等。传输消息的媒质电磁波。常见的形式有微波通信、短波通信、移动通信、卫星通信、散射通信等施工中分类：明线通信、电缆通信、光缆通信等。2.按信道中所传信号的不同分可分为数字信号和模拟信号，由此通信亦可分为数字通信和模拟通信。模拟信号：凡信号的某一参量(如连续波的振幅、频率、相位，脉冲波的振幅、宽度、位置等)可以取无限多个数值，且直接与消息相对应的，称为模拟信号。数字信号：有限多个数值3.按工作频段分表1-1通信使用的频段及主要用途续表通信中工作频率和工作波长可互换，公式为式中

3、，λ为工作波长；f为工作频率；C为电波在自由空间中的传播速度，通常认为C=3×108m/s。(1-1)4.按调制方式分根据消息在送到信道之前是否采用调制，通信可分为基带传输和频带传输。基带传输是指信号没有经过调制而直接送到信道中去传输的一种方式频带传输是指信号经过调制后再送到信道中传输，收端有相应解调措施的通信系统5.按业务的不同分通信业务可分为电报、电话、传真、数据传输、可视电话、无线寻呼（数字集群系统）等。广义的角度来看，广播、电视、雷达、导航、遥控、遥测等也应列入通信的范畴，因为它们都满足通信的定义。

4、由于广播、电视、雷达、导航等的不断发展，目前它们已从通信中派生出来，形成了独立的学科。6.按收信者是否运动分通信还可按收信者是否运动分为移动通信和固定通信。按多地址方式可分为频分多址通信、时分多址通信、码分多址通信等。按用户类型可分为公用通信和专用通信等。1.1.3通信方式1.按消息传送的方向与时间分图1-1按消息传送的方向和时间划分的通信方式(a)单工方式；(b)半双工方式；(c)全双工方式广播-单向不可逆对讲机-信息可以相互交换电话-通信时双方任意时刻都可以同时收发信息。2.按数字信号排序分图1-2按数字

5、信号排序划分的通信方式(a)串序传输方式；(b)并序传输方式3.按通信网络形式分图1-3按网络形式划分的通信方式(a)两点间直通方式；(b)分支方式；(c)交换方式1.2通信系统的组成图1-4通信系统的模型1.2.1模拟通信系统图1-5模拟通信系统模型1.2.2数字通信系统1.数字频带传输通信系统图1-6数字频带传输通信系统模型2.数字基带传输通信系统图1-7数字基带传输通信系统模型3.模拟信号数字化传输通信系统图1-8模拟信号数字化传输通信系统模型1.2.3数字通信的主要优缺点1.数字通信的主要优点抗干

6、扰、抗噪声性能好。(2)差错可控。(3)易加密。(4)易于与现代技术相结合。2.数字通信的缺点(1)频带利用率不高。数字通信中，数字信号占用的频带宽，以电话为例，一路数字电话一般要占据约20~60kHz的带宽，而一路模拟电话仅占用约4kHz带宽。如果系统传输带宽一定的话，模拟电话的频带利用率要高出数字电话的5~15倍。(2)需要严格的同步系统。数字通信中，要准确地恢复信号，必须要求收端和发端保持严格同步。因此，数字通信系统及设备一般都比较复杂，体积较大。1.3通信技术发展概况1.3.1通信发展简史见表1-2：通信

7、重大事件表。表1-2通信重大事件表1.3.2通信技术的现状和发展趋势1.光纤通信光纤通信具有容量大、成本低等优点，且不怕电磁干扰，与同轴电缆相比可以大量节约有色金属和能源。我国近几年来光纤通信已得到了快速发展，目前光缆长度累计近几十万km。我国已不再敷设同轴电缆，新的工程将全部采用光纤通信新技术。2.卫星通信卫星通信的特点是通信距离远，覆盖面积广，不受地理条件限制，可以大容量传输，建设周期短，可靠性高等。3.移动通信移动通信是现代通信中发展最为迅速移动通信的发展方向是数字化、微型化和标准化最新技术与研究热点

8、：软件无线电技术智能天线技术空时传输编码分集多维接收机多用户检测技术无线ATM技术PS：ATM(AsynchronousTransferMode)1.4数字通信系统的主要性能指标1.4.1一般通信系统的性能指标(1)有效性。指通信系统传输消息的“速率”问题，即快慢问题。(2)可靠性。指通信系统传输消息的“质量”问题，即好坏问题。(3)适应性。指通信系统使用时的环境条件。