项目一 通信系统概论.ppt

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1、数字通信技术授课人：朱旭明信息工程系目录项目一通信系统概论项目二模拟信号数字化与信源编码项目三数字信号的基带传输项目四数字信号的频带传输项目五信道编码技术项目六信道复用与多址技术项目七同步原理课程目标1、能力目标:（1）能够正确操作常用数字通信测量仪器（2）能用仪器测量各种技术参数并理解其含义（3）能够用仪器测量数字通信中调制解调电路的特性（4）能够用仪器测试并分析数字通信传输链路的性能（5）能够用仪器观测并分析数字通信中差错控制编码的作用2、知识目标:（1）掌握信道与噪声的特点（2）掌握模拟信号的数字传输原理

2、（3）了解信道复用与数字复接技术的工作原理（4）理解数字信号的基带、频带传输工作原理及应用（5）掌握同步技术分类、原理及应用（6）掌握差错控制编码的分类、原理、功能及应用项目一通信系统概论1.1通信的基本概念与通信系统1.2通信系统的主要性能指标1.3信道容量与香农公式1.1通信的基本概念与通信系统1.1.1通信的发展远古时代的人类用表情和动作进行信息交流,这是最原始的通信方式。后来,人类在漫长的生活中创造了语言和文字,进一步实现了语言和文字的消息交流。除此之外,人类还创造了许多消息的传递方式,如古代的烽火台、

3、金鼓、锦旗和航行用的信号灯等,这些都是解决远距离消息传递的方式。进入19世纪后,人们开始试图用电信号进行通信。表1－1中列出了一些与通信相关的历史事件,读者可从中清晰地掌握通信发展的概貌。1.1.2通信技术的发展与展望通信技术的发展主要体现在电缆通信、微波中继通信、光纤通信、卫星通信、移动通信等几个方面。下面通过分析现代通信技术的现状来看看未来通信的发展趋势。电缆通信是最早发展起来的通信手段。其用于长途通信已有60余年历史,在通信中占有突出地位。在光纤通信和移动通信发展之前,电话、传真、电报等各用户终端与交换机

4、的连接全靠市话电缆。电缆还曾是长途通信和国际通信的主要手段,大西洋、太平洋均有大容量的越洋电缆。由于光纤通信的发展,同轴电缆逐渐被光纤电缆所取代。微波中继通信始于20世纪60年代,它弥补了电缆通信的缺点,较一般电缆通信,具有易架设,建设周期短等优点。它是目前通信的主要手段之一,主要用于传输长途电话和电视节目。随着数字通信的发展,数字微波成为微波中继通信的主要发展方向。光纤通信是以光导纤维(简称光纤)为传输媒质、以光波为载波的通信方式。光纤通信具有容量大、频带宽、传输损耗小、抗电磁干扰能力强、通信质量高等优点,且

5、成本低,与同轴电缆相比可以节约大量有色金属和能源。光纤通信已成为各种通信干线的主要传输手段。卫星通信的特点是通信距离远,覆盖面积大,不受地形条件限制,传输容量大,建设周期短,可靠性高。自1965年第一颗国际通信卫星投入商用以来,卫星通信得到迅速发展,现在第六代国际通信卫星即将投入使用。目前,卫星通信的使用范围已遍及全球,仅国际卫星通信组织就拥有数十万条话路,80％的洲际通信业务和100％的远距离电视传输业务均采用卫星通信,卫星通信已成为国际通信的主要手段。同时,卫星通信已进入国内通信领域,许多发达国家和发展中

6、国家均拥有国内卫星通信系统。数字蜂窝移动通信系统是将通信范围分为若干相距一定距离的小区,移动用户可以从一个小区运动到另一个小区,依靠终端对基站的跟踪,使通信不中断。移动用户还可以从一个城市漫游到另一个城市,甚至到另一个国家与原注册地的用户终端通话。数字蜂窝移动通信系统主要由三部分组成:控制交换中心、若干基站、诸多移动终端。通过控制交换中心进入公用有线电话网,从而实现移动电话与固定电话、移动电话与移动电话之间的通信。目前广泛应用的是第二代移动通信系统（2G）即GSM系统和第三代移动通信系统（3G）即CDMA系统

7、1.1.2通信的概念1>通信的定义一般意义上的通信(Communication)是指由一地向另一地进行消息的有效传递。满足此定义的例子很多，如打电话，它是利用电话(系统)来传递消息；两个人之间的对话，亦是利用声音来传递消息，不过只是通信距离非常短而已；古代“消息树”、“烽火台”和现代仍使用的“信号灯”等也是利用不同方式传递消息的，理应归属通信之列。然而，随着社会生产力的发展，人们对传递消息的要求也越来越高。在各种各样的通信方式中，利用“电”来传递消息的通信方法称之为电信(Telecommunication)，这

8、种通信具有迅速、准确、可靠等特点，而且几乎不受时间、地点、空间、距离的限制，因而得到了飞速发展和广泛应用。如今，在自然科学中，“通信”与“电信”几乎是同义词了。本教材中所说的通信，均指电信。这里不妨对通信重新定义：把利用电子等技术手段，借助电信号(含光信号)实现从一地向另一地进行消息的有效传递和交换称为通信。通信从本质上讲就是实现信息传递功能的一门科学技术，它要将大量有用的信息无失真、