通信原理第1章

1、東北東北石油石油大學(xué)大學(xué)通信原理通信原理通信工程教研室參考資料參考資料v 沈振元沈振元.通信系統(tǒng)原理，西電出版社通信系統(tǒng)原理，西電出版社v 1、西安電子科技大學(xué)通信原理網(wǎng)站、西安電子科技大學(xué)通信原理網(wǎng)站(9/txgc/)2、東南大學(xué)通信原理網(wǎng)站、東南大學(xué)通信原理網(wǎng)站(http:/ 無線資訊網(wǎng)無線資訊網(wǎng)http:/ Theory/crose/index545.html9、楊百翰大學(xué)的、楊百翰大學(xué)的Analog and Digital Communications/

2、ee/class/ee444/10、麻省理工學(xué)院麻省理工學(xué)院“開放式課程網(wǎng)頁開放式課程網(wǎng)頁” | 主要課程列表主要課程列表/cocw/mit/Global/all-courses.htm教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配 緒論緒論 4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)1 隨機(jī)過程隨機(jī)過程 8學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)2 信道信道 4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)3 模擬調(diào)制系統(tǒng)模擬調(diào)制系統(tǒng) 8學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)45 正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)1212學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)( (實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）67 差錯(cuò)控制編碼差錯(cuò)控制編碼 8學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)8數(shù)字?jǐn)?shù)字基帶傳輸系統(tǒng)基帶傳輸系統(tǒng) 10學(xué)時(shí)（實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)（實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）第第1章章

3、 緒論緒論第第1章章 緒論緒論v1.1 通信的基本概念通信的基本概念 v1.2 通信系統(tǒng)的組成通信系統(tǒng)的組成 v1.3 通信系統(tǒng)分類與通信方式通信系統(tǒng)分類與通信方式 v1.4 信息及其度量信息及其度量 v1.5 通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo) 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 tm(t)t 由一地向另一地由一地向另一地進(jìn)行消息的有效傳進(jìn)行消息的有效傳遞。遞。 利用電子等技術(shù)手利用電子等技術(shù)手段，借助電信號(hào)（含段，借助電信號(hào)（含光信號(hào)）實(shí)現(xiàn)從一地光信號(hào)）實(shí)現(xiàn)從一地向另一地進(jìn)行消息的向另一地進(jìn)行消息的有效傳遞。有效傳遞。通信定義通信定義1.2 通信系統(tǒng)的組成通信系統(tǒng)的組成1.2.1

4、1.2.1 通信系統(tǒng)的一般模型通信系統(tǒng)的一般模型1.2.2 1.2.2 模擬通信系統(tǒng)模型和數(shù)字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型和數(shù)字通信系統(tǒng)模型1.2.1 通信系統(tǒng)的一般模型通信系統(tǒng)的一般模型1.2.1 通信系統(tǒng)的一般模型通信系統(tǒng)的一般模型1 1、信息源、信息源（簡稱信源，消息的發(fā)源地）（簡稱信源，消息的發(fā)源地） 作用作用：把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)。：把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)。 根據(jù)消息的種類不同，信源可根據(jù)消息的種類不同，信源可分為分為模擬信源模擬信源（話（話筒：聲音筒：聲音音頻信號(hào)音頻信號(hào)）和）和數(shù)字信源數(shù)字信源（電傳機(jī)：鍵盤字（電傳機(jī)：鍵盤字符符數(shù)字信號(hào)）。數(shù)字信號(hào)）。1.2.1 通信系

5、統(tǒng)的一般模型通信系統(tǒng)的一般模型受信者受信者（信宿）（信宿） 功能：把原始電信號(hào)還原成相應(yīng)的消息，如電話功能：把原始電信號(hào)還原成相應(yīng)的消息，如電話機(jī)的聽筒（音頻信號(hào)機(jī)的聽筒（音頻信號(hào) 聲音）等。聲音）等。1.2.1 通信系統(tǒng)的一般模型通信系統(tǒng)的一般模型發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備 作用：把原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合于在信道中傳輸作用：把原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合于在信道中傳輸?shù)男盘?hào)。通常包括編碼、調(diào)制、放大等設(shè)備。的信號(hào)。通常包括編碼、調(diào)制、放大等設(shè)備。1.2.1 通信系統(tǒng)的一般模型通信系統(tǒng)的一般模型接收設(shè)備接收設(shè)備 功能：從受到減損的接收信號(hào)中正確恢復(fù)出原始功能：從受到減損的接收信號(hào)中正確恢復(fù)出原始電信號(hào)。電信號(hào)。1

6、.2.1 通信系統(tǒng)的一般模型通信系統(tǒng)的一般模型信道信道 傳輸信號(hào)的各種傳輸信號(hào)的各種物理媒質(zhì)物理媒質(zhì) 作用：將來自發(fā)送設(shè)備的信號(hào)傳送到接收端。作用：將來自發(fā)送設(shè)備的信號(hào)傳送到接收端。 信道分：信道分：有線信道有線信道和和無線信道無線信道兩大類。兩大類。6 6、噪聲源、噪聲源 集中表示分布于通信系統(tǒng)中各處的噪聲。集中表示分布于通信系統(tǒng)中各處的噪聲。1.2.1 通信系統(tǒng)的一般模型通信系統(tǒng)的一般模型1.2.2 模擬通信系統(tǒng)模型和數(shù)字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)模型和數(shù)字通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)中兩種重要變換：模擬通信系統(tǒng)中兩種重要變換： （1）連續(xù)消息和）連續(xù)消息和原始的電信號(hào)原始的電信號(hào)之間的相互變換

7、；之間的相互變換； （2）基帶信號(hào)基帶信號(hào)到已調(diào)信號(hào)（帶通信號(hào)或頻帶信到已調(diào)信號(hào)（帶通信號(hào)或頻帶信號(hào)）的變換；號(hào)）的變換；v已調(diào)信號(hào)已調(diào)信號(hào)(帶通信號(hào)或頻帶信號(hào)帶通信號(hào)或頻帶信號(hào))有三個(gè)基本特性：有三個(gè)基本特性： （1）攜帶有信息；）攜帶有信息； （2）適合在信道中傳輸；）適合在信道中傳輸； （3）頻譜具有帶通形式，且中心頻率遠(yuǎn)離零頻。）頻譜具有帶通形式，且中心頻率遠(yuǎn)離零頻。v 1. 主要優(yōu)點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn) （1）抗干擾能力強(qiáng)，且噪聲不積累）抗干擾能力強(qiáng)，且噪聲不積累 （2）傳輸差錯(cuò)可控（信道編碼技術(shù)）傳輸差錯(cuò)可控（信道編碼技術(shù)） （3）便于用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行處理、變換、存儲(chǔ)）便于

8、用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行處理、變換、存儲(chǔ) （4）易于集成，使通信設(shè)備微型化，重量輕）易于集成，使通信設(shè)備微型化，重量輕 （5）易于加密處理，且保密性好）易于加密處理，且保密性好v 2. 缺點(diǎn)缺點(diǎn) （1）需要較大的傳輸帶寬）需要較大的傳輸帶寬 （2）系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜）系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜(由于需要嚴(yán)格的同步，對(duì)同步要求高由于需要嚴(yán)格的同步，對(duì)同步要求高) 1.3.1 1.3.1 通信系統(tǒng)的分類通信系統(tǒng)的分類 1 1、按通信業(yè)務(wù)分類、按通信業(yè)務(wù)分類 電報(bào)通信系統(tǒng)、電話通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、圖像通信系統(tǒng)等。電報(bào)通信系統(tǒng)、電話通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、圖像通信系統(tǒng)等。 目前，已實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)綜合，即把各種

9、通信業(yè)務(wù)（電報(bào)、電話、傳真、數(shù)據(jù)、圖像）綜目前，已實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)綜合，即把各種通信業(yè)務(wù)（電報(bào)、電話、傳真、數(shù)據(jù)、圖像）綜合在一個(gè)網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行傳輸。其中，電話通信網(wǎng)是一種電信業(yè)務(wù)量最大、服務(wù)面積最廣的專業(yè)合在一個(gè)網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行傳輸。其中，電話通信網(wǎng)是一種電信業(yè)務(wù)量最大、服務(wù)面積最廣的專業(yè)網(wǎng)，可兼容其它許多種非話業(yè)務(wù)網(wǎng)。網(wǎng)，可兼容其它許多種非話業(yè)務(wù)網(wǎng)。 2 2、按調(diào)制方式分類、按調(diào)制方式分類 根據(jù)信道中傳輸?shù)男盘?hào)是否經(jīng)過調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為根據(jù)信道中傳輸?shù)男盘?hào)是否經(jīng)過調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸系統(tǒng)基帶傳輸系統(tǒng)（如：市內(nèi)電（如：市內(nèi)電話、有線廣播）和話、有線廣播）和帶通（頻帶或調(diào)制）傳輸系統(tǒng)帶通（頻帶或調(diào)制

10、）傳輸系統(tǒng)。連續(xù)波連續(xù)波脈沖序列脈沖序列線性線性 AM，DSB，SSB，VSB非線性非線性 FM，PMASK，F(xiàn)SK，PSK，QAM模擬模擬數(shù)字?jǐn)?shù)字模擬模擬數(shù)字?jǐn)?shù)字PAM，PDM，PPMPCM，DPCM，M1.3.1 通信系統(tǒng)的分類通信系統(tǒng)的分類 3 3、按信號(hào)特征分類、按信號(hào)特征分類 模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng) 4 4、 按傳輸媒質(zhì)分類按傳輸媒質(zhì)分類 有線通信系統(tǒng)有線通信系統(tǒng)（市內(nèi)電話、有線電視等）和（市內(nèi)電話、有線電視等）和無線通信系統(tǒng)無線通信系統(tǒng)（短波（短波電離層傳播、微波視距傳播、衛(wèi)星中繼等）電離層傳播、微波視距傳播、衛(wèi)星中繼等） 5 5、 按工作波段分類按工

11、作波段分類 按照通信設(shè)備的工作頻率或波長不同，分為：按照通信設(shè)備的工作頻率或波長不同，分為：長波通信、中波通長波通信、中波通信、短波通信、遠(yuǎn)紅外線通信等信、短波通信、遠(yuǎn)紅外線通信等。（表。（表1-21-2） 信號(hào)的波長與信號(hào)的頻率、光速的關(guān)系：信號(hào)的波長與信號(hào)的頻率、光速的關(guān)系： ffc81036、 按信號(hào)復(fù)用方式分類按信號(hào)復(fù)用方式分類 復(fù)用是把多路信號(hào)同時(shí)傳輸?shù)姆绞?，?fù)用是把多路信號(hào)同時(shí)傳輸?shù)姆绞剑瑐鬏敹嗦沸盘?hào)有三傳輸多路信號(hào)有三種復(fù)用方式：種復(fù)用方式：頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和碼分復(fù)用。頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和碼分復(fù)用。 說明說明：同一個(gè)通信系統(tǒng)可以分屬于不同的分類，例：同一個(gè)通信系統(tǒng)可以分屬于不同

12、的分類，例：AMAM廣播系統(tǒng)，既是中短波通信系統(tǒng)，也是模擬通信系統(tǒng)和帶廣播系統(tǒng)，既是中短波通信系統(tǒng)，也是模擬通信系統(tǒng)和帶通傳輸系統(tǒng)。通傳輸系統(tǒng)。1.3.1 通信系統(tǒng)的分類通信系統(tǒng)的分類1 1、按消息傳遞的方向與時(shí)間關(guān)系劃分、按消息傳遞的方向與時(shí)間關(guān)系劃分單工通信單工通信：消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞剑合⒅荒軉畏较騻鬏數(shù)墓ぷ鞣绞桨腚p工通信半雙工通信：通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時(shí)收：通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時(shí)收發(fā)的工作方式（雙向、不同時(shí)）發(fā)的工作方式（雙向、不同時(shí)） 全雙工通信全雙工通信：通信雙方可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式：通信雙方可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式 1.3.2 通信方式通

13、信方式通信方式通信方式指通信雙方之間的工作方式或信號(hào)傳輸方式指通信雙方之間的工作方式或信號(hào)傳輸方式2、（在數(shù)據(jù)通信中）、（在數(shù)據(jù)通信中）按數(shù)據(jù)碼元傳輸方式不同劃分按數(shù)據(jù)碼元傳輸方式不同劃分 并行傳輸并行傳輸：在：在并行信道并行信道上同時(shí)傳輸上同時(shí)傳輸n個(gè)個(gè)bit。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省傳輸時(shí)間，傳輸速度快：節(jié)省傳輸時(shí)間，傳輸速度快缺點(diǎn)缺點(diǎn)：需要：需要 n 條通信線路，成本高條通信線路，成本高 應(yīng)用應(yīng)用：設(shè)備之間的近距離通信，如：設(shè)備內(nèi)部、芯片之間、計(jì)：設(shè)備之間的近距離通信，如：設(shè)備內(nèi)部、芯片之間、計(jì)算機(jī)和打印機(jī)之間數(shù)據(jù)的傳輸。算機(jī)和打印機(jī)之間數(shù)據(jù)的傳輸。1.3.2 通信方式通信方式 串行傳輸串行傳輸

14、 ：將數(shù)字信號(hào)碼元序列以將數(shù)字信號(hào)碼元序列以串行方式串行方式一個(gè)碼元接一個(gè)碼一個(gè)碼元接一個(gè)碼元地在元地在一條信道一條信道上傳輸上傳輸 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：只需一條通信信道，節(jié)省線路鋪設(shè)費(fèi)用，：只需一條通信信道，節(jié)省線路鋪設(shè)費(fèi)用，成本低成本低缺點(diǎn)缺點(diǎn)：速度慢，需要外加：速度慢，需要外加碼組或字符碼組或字符同步措施同步措施 應(yīng)用應(yīng)用：遠(yuǎn)距離的數(shù)字傳輸：遠(yuǎn)距離的數(shù)字傳輸1.3.2 通信方式通信方式1.4 信息及其度量信息及其度量1 1、信息、信息 消息中包含的有效內(nèi)容，或是受信者預(yù)先不消息中包含的有效內(nèi)容，或是受信者預(yù)先不知而待知的內(nèi)容。知而待知的內(nèi)容。2 2、信息與消息的關(guān)系、信息與消息的關(guān)系 消息是信息的

15、物理表現(xiàn)形式，信息是其內(nèi)涵。消息是信息的物理表現(xiàn)形式，信息是其內(nèi)涵。 不同形式的消息可以包含相同的信息。不同形式的消息可以包含相同的信息。3 3、傳輸信息的多少用、傳輸信息的多少用“信息量信息量”衡量衡量 如何度量消息中所含的信息量？如何度量消息中所含的信息量？ 1.4 信息及其度量信息及其度量如何度量消息中所含的信息量？如何度量消息中所含的信息量？消息中包含的信息量與消息發(fā)生的概率密切相關(guān)消息中包含的信息量與消息發(fā)生的概率密切相關(guān)1.4 信息及其度量信息及其度量 4 4、消息中包含的信息量與消息發(fā)生的概率密切相關(guān)、消息中包含的信息量與消息發(fā)生的概率密切相關(guān) I I與與P(x)P(x)之間的關(guān)

16、系具體可以描述為如下規(guī)律：之間的關(guān)系具體可以描述為如下規(guī)律： （1 1）消息中所含信息量是消息出現(xiàn)概率的函數(shù)；）消息中所含信息量是消息出現(xiàn)概率的函數(shù)； （2 2）消息出現(xiàn)的概率愈小，它所含信息量愈大；反之信息量愈）消息出現(xiàn)的概率愈小，它所含信息量愈大；反之信息量愈?。磺耶?dāng)?。磺耶?dāng)p(x)=1p(x)=1，I=0I=0； p(x)=0p(x)=0，I I無窮無窮 （3 3）若干個(gè)互相獨(dú)立事件構(gòu)成的消息）若干個(gè)互相獨(dú)立事件構(gòu)成的消息, ,所含信息量等于各獨(dú)立所含信息量等于各獨(dú)立事件信息量的和。事件信息量的和。)(log)(1logxPxPIaa)2()1() 2() 1(xPIxPIxPxPI1.

17、4 信息及其度量信息及其度量 5 5、信息量的單位信息量的單位 信息量的單位與對(duì)數(shù)底數(shù)信息量的單位與對(duì)數(shù)底數(shù)a有關(guān)。有關(guān)。 a=2時(shí)，時(shí)， 信息量的單位為比特信息量的單位為比特(bit)； a=e時(shí)，時(shí)， 信息量的單位為奈特信息量的單位為奈特(nat)； a=10時(shí)，信息量的單位為哈特萊時(shí)，信息量的單位為哈特萊(Hartley) 。)(log)(1logxPxPIaa)()(log)(1log22bxPxPIv 例例1 設(shè)二進(jìn)制離散信源，設(shè)二進(jìn)制離散信源， 以相等的概率發(fā)送數(shù)字以相等的概率發(fā)送數(shù)字0或或1，求信源每個(gè)輸出的信息量。求信源每個(gè)輸出的信息量。 解解:二進(jìn)制等概率時(shí)二進(jìn)制等概率時(shí) 即

18、二進(jìn)制等概時(shí)，每個(gè)符號(hào)的信息量相等，為即二進(jìn)制等概時(shí)，每個(gè)符號(hào)的信息量相等，為1bit。 工程應(yīng)用中，習(xí)慣把一個(gè)二進(jìn)制碼元稱作工程應(yīng)用中，習(xí)慣把一個(gè)二進(jìn)制碼元稱作1b5021)0() 1 (. PPbitII150)0() 1 (2.log6、離散消息的度量、離散消息的度量（1）等概率離散消息的度量）等概率離散消息的度量1.4 信息及其度量信息及其度量 當(dāng)當(dāng)M = 4時(shí)，即時(shí)，即4進(jìn)制波形，進(jìn)制波形，I = 2比特，比特，當(dāng)當(dāng)M = 8時(shí)，即時(shí)，即8進(jìn)制波形，進(jìn)制波形，I = 3比特。比特。 若有若有M個(gè)等概率波形（個(gè)等概率波形（P = 1/M），且每一個(gè)波形的出現(xiàn)是獨(dú)立），且每一個(gè)波形的出現(xiàn)

19、是獨(dú)立的，則傳送的，則傳送M進(jìn)制波形之一的信息量為進(jìn)制波形之一的信息量為 若若M是是2的整冪次，即的整冪次，即 M = 2k，則有，則有 )b(log/11log1log222MMPI2log 2( )kIkb1.4 信息及其度量信息及其度量 當(dāng)各個(gè)符號(hào)出現(xiàn)的當(dāng)各個(gè)符號(hào)出現(xiàn)的概率不相等概率不相等時(shí)，時(shí)，計(jì)算消息的計(jì)算消息的信息量，常用到信息量，常用到平均信息量平均信息量的概念。的概念。 平均信息量：平均信息量：每個(gè)符號(hào)所含信息量的每個(gè)符號(hào)所含信息量的統(tǒng)計(jì)平均統(tǒng)計(jì)平均值值。（2 2）非等概率離散消息的度量）非等概率離散消息的度量1.4 信息及其度量信息及其度量)(,),(),(,21, 2, 1

20、nnxPxPxPxxxniixP11)( 設(shè)離散信源是一個(gè)由設(shè)離散信源是一個(gè)由M個(gè)符號(hào)組成的集個(gè)符號(hào)組成的集合，其中：合，其中：符號(hào)bxPxPxPxPxPxPxPxPxHniiinn122222121)(log)()(log)()(log)()(log)()(且且則平均信息量（信息源的熵）為：則平均信息量（信息源的熵）為：1.4 信息及其度量信息及其度量v例例2 離散信源產(chǎn)生離散信源產(chǎn)生A、B、C三個(gè)符號(hào)，概率三個(gè)符號(hào)，概率分別為分別為1/2，1/4，1/4， 且每個(gè)符號(hào)的出且每個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)都是獨(dú)立的。求信源熵。現(xiàn)都是獨(dú)立的。求信源熵。41log4141log4121log21)(222xH符

21、號(hào)）/(5 . 1bit1.4 信息及其度量信息及其度量v例例3 離散信源由離散信源由0，1，2，3 四個(gè)符號(hào)組成，四個(gè)符號(hào)組成，它們出現(xiàn)的概率分別為它們出現(xiàn)的概率分別為3/8，1/4，1/4，1/8， 且每個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)都是獨(dú)立的。試求且每個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)都是獨(dú)立的。試求某消息某消息010201302130012032101002 1010023102002010312032100120210 的信息量。的信息量。v解解I：此消息中，此消息中，0出現(xiàn)出現(xiàn)23次，次，1出現(xiàn)出現(xiàn)14次，次，2出現(xiàn)出現(xiàn)13次，次，3出現(xiàn)出現(xiàn)7次，共有次，共有57個(gè)符號(hào)。個(gè)符號(hào)。1.4 信息及其度量信息及其度量v該消息的

22、信息量為該消息的信息量為)(1088log74log134log1438log232222bitI 每個(gè)符號(hào)的每個(gè)符號(hào)的算術(shù)平均信息量算術(shù)平均信息量為為符號(hào)）符號(hào)位/(89. 157108bitII符號(hào)位）/(906. 1bit1.4 信息及其度量信息及其度量v解解II ：若用熵的概念來計(jì)算，若用熵的概念來計(jì)算， 得得 81log8141log4141log4183log832222H符號(hào)）/(906. 1bit則該消息的信息量：則該消息的信息量：)b(64.108906. 157I1.4 信息及其度量信息及其度量 設(shè)設(shè)f(x)為連續(xù)消息出現(xiàn)的概率密度，則連續(xù)為連續(xù)消息出現(xiàn)的概率密度，則連續(xù)消

23、息的平均信息量為：消息的平均信息量為：dxxfxfxHa)(log)()(1.4 信息及其度量信息及其度量7、連續(xù)消息的度量、連續(xù)消息的度量 1.5 通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo) 有效性有效性:傳輸一定信息量所占用的頻帶寬度，傳輸一定信息量所占用的頻帶寬度，即頻帶利用率。即頻帶利用率。 可靠性：可靠性：傳輸信息的準(zhǔn)確程度。傳輸信息的準(zhǔn)確程度。 不同的通信系統(tǒng)對(duì)有效性和可靠性的要求及不同的通信系統(tǒng)對(duì)有效性和可靠性的要求及度量方法也不盡相同。度量方法也不盡相同。 1.5 通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo)1.5.1 有效性有效性1.5.2 可靠性可靠性 傳輸同樣的信源信號(hào)，所需的

24、傳輸同樣的信源信號(hào)，所需的傳輸帶寬傳輸帶寬越小，越小，頻帶利用率越高，有效性越好。頻帶利用率越高，有效性越好。 信號(hào)帶寬信號(hào)帶寬與調(diào)制方式有關(guān)。與調(diào)制方式有關(guān)。1.5.1 有效性有效性頻帶利用率：頻帶利用率：單位帶寬（每赫）內(nèi)的傳輸速率。單位帶寬（每赫）內(nèi)的傳輸速率。）（HzBBR/B）（HzsbBRb/b1.5.1 有效性有效性碼元傳輸速率（碼元速率、傳碼率、波特率）碼元傳輸速率（碼元速率、傳碼率、波特率） 定義：定義：單位時(shí)間內(nèi)（每秒）傳輸碼元的數(shù)目；單位時(shí)間內(nèi)（每秒）傳輸碼元的數(shù)目； 單位：單位：波特（波特（BaudBaud）T TB B為碼元寬度，即每個(gè)碼元的長度為碼元寬度，即每個(gè)碼元

25、的長度BBTR11.5.1 有效性有效性信息傳輸速率（傳信率、比特率）信息傳輸速率（傳信率、比特率） 定義：定義：單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)钠骄畔⒘?；單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)钠骄畔⒘浚?單位：單位：比特比特/秒秒(bit/s) ，簡記為，簡記為b/s或或bps； 符號(hào)：符號(hào)： , ,它它與進(jìn)制數(shù)與進(jìn)制數(shù)M有關(guān)。有關(guān)。bR1.5.1 有效性有效性與與 之間的關(guān)系：之間的關(guān)系：一個(gè)一個(gè)M進(jìn)制碼元攜帶的信息量進(jìn)制碼元攜帶的信息量 在數(shù)值上有如下關(guān)系：在數(shù)值上有如下關(guān)系：bRBR)/(log2sbMRRBb）（BMRRB2blogM2log1.5.1 有效性有效性解解: (1)(1)在在2 260s60s內(nèi)傳送了內(nèi)傳送了72 00072 000個(gè)碼元個(gè)碼元R RB2B2=72 000/(2=72 000/(260)=600 (B)60)=600 (B)R Rb2b2= =R RB2B2=600 (b/s) =600 (b/s) 例例4 4 已知二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)在已知二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)在2min2min內(nèi)共傳送內(nèi)共傳送7200072000個(gè)碼元，個(gè)碼元，（1 1）碼元速率和信息速率各為多少）碼元速率和信息速率各為多少? ?（2 2）如果碼元寬度不變）如果碼元寬度不變( (即碼元速率不變即碼元速率不變) )，但改為八進(jìn)，但改為八進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，則其碼元速率為多少制數(shù)字信號(hào)，則其碼元速率為多少? ? 信息速率