通信原理概念
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几个名词:信息、消息、信号
• 信息是一种不确定度的描述,是消息中包含有意义的内容; • 消息中包含了信息,消息有不同的形式,如符号、文字、 语音、数据、图象等,根据所传的消息不同分成了目前的各 种 通信业务。不同的消息中可以包含相同的信息我们可以从 消息中提取信息; • 信号为消息的表示形式,在通信系统中传递的实际是各种 消息的电(光)信号。因此信号分析是本课的基础。
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第一章 通信的基本概念与基本问题
1)模拟信号与模拟通信系统
模拟信号指基带信号(一般指未调制过的信号)瞬时值状态 数无限,如正弦信号、语音信号、图像信号等;或已调信 号(载波一般为正弦信号)的参数即幅度A、频率F、相位P 状态数无限。 模拟信号波形举例 :
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第一章 通信的基本概念与基本问题
正弦: AM: FM: PM:
信 息 源
编 码 器
加密 器
调 制
器
解 信调 道器
解密 译 器码
器
受 信 者
噪声 其中编码器又分为信源编码和信道编码两部分。
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第一章 通信的基本概念与基本问题
信源编码: 对模拟信号进行A/D变换和压缩,对数字信号进行 压缩。以提高传输效率。
信道编码: 增加冗余提高通信可靠性。 调制器: 作用同模拟通信。但不一定必需,有调制器和解
调器的称为数字频带传输系统;无调制器和解调 器的称为数字基带传输系统。
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第一章 通信的基本概念与基本问题
说明: 1)上述图中只给出了点到点单向通信系统,实际在大多数场合 通信系统需要进行多路复用、双向进行,信源兼为受信者,通信 设备包括发信设备和收信设备。 2)通信系统除了完成信息传递外,还必须进行信息的交换,传 输系统和交换系统共同组成一个完整的通信系统,乃至通信网。 3)通信系统的软件部分。(信令、协议、标准、网络管理等)
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第一章 通信的基本概念与基本问题
二.通信系统的构成
通信系统:指传输信息所需的一切技术设备的总合。可用下 面的一般模型加以概括。
信息源
发送设备
信道
接收设备
受信者
(发送端)
噪声 源
(接收端)
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第一章 通信的基本概念与基本问题
1. 信息源与受信者: 信息源的作用是把各种可能的消息转换成原始电信号;受 信者将复原的原始信号恢复成相应的消息 2. 发送设备与接收设备: 发送设备对原始信号完成某种变换(如调制或编码),再 送入信道;接收设备与发送设备功能相反,从接收信号中 复原出原始信号(如解调、译码等)。 3. 信道: 指信号传输的通道,即传输媒质.可以是有线的,也可以是 无线的,而有线和无线又都有多种传输媒质。
参考书:
1、北京交通大学 《通信系统原理》,张树京 2、清华大学 《现代通信原理》,曹志刚 3、西安电子科技大学《现代通信原理与技术》,张辉 4、西安电子科技大学《通信系统原理》,沈振元
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第一章 通信的基本概念与基本问题
§1.1 通信系统的构成及性能指标
一.通信的基本概念
通信的实质是实现信息的传输与交换。 本课主要是讨论信息的传输。 传输的信息包含在语音、图像、数据等消息媒体中, 通过电(光)信号形式由一方传输到另一方(通常是远距 离)。
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第一章 通信的基本概念与基本问题
4. 噪声源:是信道中的噪声及分散在通信系统其它各处的噪声 的集中表示。在任何系统中必然存在,对通信的质量(可靠性)
产生影响。因此通信系统设计的任务就是: 克服距问题
按信号特征不同可以分为模拟信号和数字信号。 根据研究对象及所关心的问题不同通信系统有不同形式,通 常按照通信系统中传输的是模拟信号还是数字信号而将通信 系统分为模拟通信系统与数字通信系统。
2.按调制方式分类: 基带传输系统:不经调制直接传输。 频带传输系统(或称载波传输):经过调制后传输,对应 多种调制方式。
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常用调制方式
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第一章 通信的基本概念与基本问题
3. 按传输信号的特征分类 模拟通信系统 数字通信系统
其中数字通信成为发展的主流。
数字通信的优点: 抗干扰能力强, 便于进行各种数字信号处理, 便于实现集成化, 便于加密及计算机处理, 便于实现综合业务数字网,便于多路复用。
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第一章 通信的基本概念与基本问题
信道中传输模拟信号时为模拟通信系统。模拟通信系 统的一般模型如下图 :
信息源
调制器
信道
解调器
受信者
发送端
噪声 源
接收端
其中调制器的作用使信号与信道相匹配, 便于频分复用等。
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第一章 通信的基本概念与基本问题
(2)数字信号与数字通信系统
数字信号指基带信号的瞬时值状态数有限,如计算机.电 报机等输出的信号;或已调信号的参数幅度A、频率F、相位 P状态数有限。数字信号波形举例:
传输、复用、交换、网络为现代通信的四大技术,本课程只介 绍传输、复用技术。
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第一章 通信的基本概念与基本问题
数字通信系统的优缺点:
优点: 1)抗干扰能力强; 2)便于集成; 3)便于加密; 4)便于计算机处理,便于发展综合业务。 缺点:
基带信号PCM一路信号速率位64kb/s,要传输它至少需要32kHz 带宽,为了保证质量,一般都占用64kHz带宽,相比模拟通信一路信号 一般占用4kHz带宽,效率很低。
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第一章 通信的基本概念与基本问题
4.按传输媒介分类 有线通信系统 无线通信系统
有线通信系统(固定电话、光纤通信、电力线载波、有线电视 网络、校园网)等 无线通信系统有调幅、调频广播、移动通信、空间遥测、雷达 导航、微波接力、卫星通信系统等。
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第一章 通信的基本概念与基本问题
三.通信系统的分类
1.按消息的物理特征分类: 电报通信系统 电话通信系统 数据通信系统 图象通信系统
这些系统可以是专用的,但通常是兼容的或并存的,趋势是 发展综合业务数字网,各种类型的信息都能在一个统一的通信 网中传输、交换和处理。
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第一章 通信的基本概念与基本问题
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第一章 通信的基本概念与基本问题
二进制代码
1
0
二进制基带信号
t
2ASK
t
2FSK
t
2PSK
t
*注: 也可称ASK 、FSK 、PSK等数字已调信号为连续信号, 因为他们的瞬时值在某一范围内连续取值。
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第一章 通信的基本概念与基本问题
信道中传输数字信号时为数字通信系统。数字通信系统
的一般模型如下图: