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《现代通信系统原理(北工大)Chapter1 绪论课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、§1.1通信系统模型§1.2信息及其度量§1.3信道与信道容量 §1.4通信系统的主要性能指标第一章绪论引言——现代通信与信息社会通信的任务:克服距离上的障碍,迅速而准确地传输信息。历史：第一阶段：语言第二阶段：文字、邮政第三阶段：印刷术第四阶段：电气通信（技术发展迅速）第五阶段：信息时代（信源多样化，传输速率↑，存储量↑，信号处理复杂…）例：个人通信第三代移动通信实时（固定延迟）非实时（可变延迟）应用环境峰值比特率BER/最大传输时延峰值比特率BER/最大传输时延卫星（终端相对地面速度可以达到1000km/h）最少9.6kbit/s（最好更高）最大传输时延小于4
2、00msBER为10-3~10-7最少9.6kbit/s（最好更高）最大传输时延1300msBER为10-5~10-8农村室外（终端相对地面速度可以达到500km/h）最少144kbit/s（最好384kbit/s）最大传输时延20~300msBER为10-3~10-7最少144kbit/s（最好384kbit/s）最大传输时延150msBER为10-5~10-8城市/郊区室外（终端相对地面速度可以达到130km/h）最少384kbit/s（最好512kbit/s）最大传输时延20~300msBER为10-3~10-7最少384kbit/s（最好512kbit/s
3、）最大传输时延150msBER为10-5~10-8室内/小范围室外（终端相对地面速度可以达到10km/h）最少2048kbit/s最大传输时延20~300msBER为10-3~10-7最少2048kbit/s最大传输时延150msBER为10-5~10-8表1-1IMT—2000业务的最低性能要求§1.1通信系统模型一、一般通信系统模型（模拟）二、数字通信系统模型三、通信方式四、通信网五、扩展频带通信系统§1.2信息及其度量消息是以具体信号形式出现；信息为消息中包含的抽象的、有效的内容。消息的出现是随机的无法预知，且消息出现的可能性(概率)越小，则此消息携带的信息
4、量越大。例：人所共知，一般为早8:00上班。则，“明早8:00上班”，p(A)≈1,信息量小;而,“明早10:00上班”，p(b)<1,信息量大。一、离散信源的信息量1.单个消息的信息量设:消息x出现的概率为p(x),信息量I(x)为对数底为2,信息量I(x)单位为比特(bit);对数底为e,信息量I(x)单位为奈特(nit);对数底为10,信息量I(x)单位为哈特莱。常用单位为比特(bit)。例：二进制中“1”，“0”两个消息 独立选一，出现的概率均为1/2。若采用M进制，则收到每一个消息的信息量为：当M为2的k次方时2.n个消息的信息量设有n个消息,且非等概率
5、出现,其概率分别为:P1(X),P2(X),…,Pn(X),n个概率之和为1。则每一消息所包含信息量的统计平均值，即平均信息量(信息源的熵)为：二、连续消息的信息量可用概率密度表示，连续消息的平均信息量(相对熵)为：§1.3信道与信道容量一、信道的定义二、信道模型1.调制信道(图a)若信道参量随时间变化,网络传递函数为H(ω,t),即网络参数的幅频特性和相频特性均随时间变化,称为变参信道。u0(t)=k(t)ui(t)+n(t)k(t)为乘性干扰：由各种线性和非线性失真，以及传输媒质的影响。n(t)为加性干扰源：信道各处噪声之和，一般为加性高斯白噪声。(2)若信道
6、参量不随时间变化,网络传递函数为H(ω),称为恒参信道。
7、H(ω)
8、为传递函数的幅频特性，与ω有关，可通过幅度均衡器进行非线性补偿。为传递函数的相频特性，与ω有关，可通过相位均衡器进行非线性补偿。实际信道常用时延τ(ω)=dφ/dω表示2.无记忆编码信道(图b)无记忆编码信道：指错码与前后码元是否有错无关。即错码概率相互独立。有记忆编码信道：有关。不独立。二、信道容量根据信息论，对于连续信道，若信道带宽为B，且受到加性高斯白噪声的干扰，则信道容量C的理论公式(香农公式)为：结论：1.提高信噪比S/N。极端情况下，N→0，S/N→∞，信道容量C→∞。2.给定信道容量
9、C，可用不同的B和S/N的组合来传输信号。3.改变信号带宽B，信道容量C与B并非正比关系。可见B→∞时，C不会无限增大，而趋于常数1.44S/N。4.信道容量C是信道能传输的最高信息传输速率。常把能以等于C的速率传输信息，并能达到任意小错误概率的通信系统称为理想通信系统。§1.4通信系统的主要性能指标有效性：系统高效率地传输消息。可靠性:系统不失真地传输消息。有效性和可靠性是相互制约的。一、模拟通信系统1.系统的信息传输速率用给定信号的有效传输带宽来衡量。信号的有效传输带宽与调制方式有关。2.失真(1)加性干扰所产生的失真，用信噪比S/N来衡量。即在相同情况下，信
10、噪比越高，
