通信原理第1章課件

通信原理主講教師：張立毅天津商業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院二0一三年二月通信原理主講教師：張立毅1課程性質(zhì)和任務(wù)課程的性質(zhì)《通信原理》是為通信工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門必修主干課程。既是核心專業(yè)基礎(chǔ)課，又是眾多院校研究生入學(xué)考試課，也是低頻電路、高頻電路、信號(hào)與系統(tǒng)、工程數(shù)學(xué)等在通信中的綜合運(yùn)用。任務(wù)比較全面系統(tǒng)地講述現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本原理、基本性能和基本分析方法。通過(guò)學(xué)習(xí)，掌握模擬通信和數(shù)字通信系統(tǒng)的信息傳輸?shù)幕驹砗头治龇椒?，并把重點(diǎn)放在數(shù)字通信原理上，為今后從事通信領(lǐng)域的工作和研究打下必要的基礎(chǔ)；懂得通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成；了解有關(guān)通信系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)及改善系統(tǒng)性能的一些基本技術(shù)措施；培養(yǎng)學(xué)生的辨證思維能力，對(duì)今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)更為專業(yè)的通信技術(shù)起到輻射的作用。《通信原理》是通信工程專業(yè)后續(xù)幾乎所有專業(yè)課程，如移動(dòng)通信、光纖通信、微波與衛(wèi)星通信、通信網(wǎng)等的基礎(chǔ)。課程性質(zhì)和任務(wù)課程的性質(zhì)2教材、參考書、學(xué)時(shí)安排教材樊昌信，張甫翊，徐炳祥，吳成柯．通信原理（第5版）．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2003．參考書[1]樊昌信，曹麗娜．通信原理（第6版）．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2007．[2]曹志剛，錢亞生．現(xiàn)代通信原理．北京：清華大學(xué)出版社，2003．[3]沈越泓，高媛媛，魏以民．通信原理．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003．[4]王秉鈞，馮玉珉，田寶玉．通信原理．北京：清華大學(xué)出版社，2008．[5]王興亮．通信系統(tǒng)原理教程．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007．學(xué)時(shí)安排根據(jù)教學(xué)計(jì)劃規(guī)定，總學(xué)時(shí)68，其中理論講授58學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)。教材、參考書、學(xué)時(shí)安排教材3教學(xué)要求平時(shí)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)（30分）、作業(yè)（21分）、平時(shí)測(cè)驗(yàn)（10分）、課堂點(diǎn)名（9分）和分類大作業(yè)（30分）五部分組成。實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)分5個(gè)完成，其中三個(gè)是必做的，另兩個(gè)可從5個(gè)中選做。每個(gè)實(shí)驗(yàn)滿分6分。作業(yè)作業(yè)7次，每次按A、B、C給分，滿分3分，分別為3、2、1分。平時(shí)測(cè)驗(yàn)平時(shí)測(cè)驗(yàn)是隨堂測(cè)驗(yàn)，共2次，每次滿分5分。課堂點(diǎn)名課堂隨機(jī)抽查點(diǎn)名，滿分9分，無(wú)故曠課1次扣3分，扣完為止。分類大作業(yè)滿分30分。教學(xué)要求平時(shí)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)（30分）、作業(yè)（214本課程安排??

第一章緒論（2學(xué)時(shí)）??

第二章隨機(jī)信號(hào)分析（8學(xué)時(shí)）??

第三章信道（6學(xué)時(shí)）??

第四章模擬調(diào)制系統(tǒng)（8學(xué)時(shí)）??

第五章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)（10學(xué)時(shí)）??

第六章正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（8學(xué)時(shí)）??

第七章模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸（8學(xué)時(shí)）??

第八章數(shù)字信號(hào)的最佳接收（6學(xué)時(shí)）??

第九章差錯(cuò)控制編碼（自學(xué)）??

第十章正交編碼與偽隨機(jī)序列（自學(xué)）??

第十一章同步原理（自學(xué)）??

第十二章通信網(wǎng)（自學(xué)）本課程安排??第一章緒論（2學(xué)時(shí)）5課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)?

抓住一條主線：抗干擾?

領(lǐng)會(huì)兩個(gè)指標(biāo)：有效性和可靠性?

掌握三種調(diào)制：幅度調(diào)制，頻率調(diào)制和相位調(diào)制（模擬和數(shù)字兩個(gè)系統(tǒng)）?

理解四個(gè)定理：香農(nóng)公式，奈奎斯特第一準(zhǔn)則、奈奎斯特第二準(zhǔn)則和奈奎斯特抽樣定理?設(shè)置N個(gè)問(wèn)題：以各章內(nèi)容而定課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)?抓住一條主線：抗干擾6第1章緒論1.1

通信與信息1.2

通信系統(tǒng)的組成1.3

通信系統(tǒng)的分類及通信方式1.4信息及其度量1.5主要性能指標(biāo)1.6

通信系統(tǒng)的發(fā)展第1章緒論1.1通信與信息7本章知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)通信基本概念基本概念通信系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史系統(tǒng)組成信息度量工作方式模擬通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)系統(tǒng)分類性能指標(biāo)本章知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)通信基本概念基本概念通信系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史系統(tǒng)組成信8本章教學(xué)要求了解通信的基本概念，通信系統(tǒng)的分類，工作方式，以及發(fā)展簡(jiǎn)史；理解通信系統(tǒng)的基本組成，熟悉通信系統(tǒng)各部分的功能；

掌握信息及其度量的計(jì)算；

掌握模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)及其計(jì)算，重點(diǎn)是信息量的計(jì)算。本章教學(xué)要求9本章N個(gè)問(wèn)題1．何謂通信，何謂電通信，何謂光通信？2．信息與消息有何區(qū)別聯(lián)系？3．信息一詞的含義及來(lái)源？4．何謂通信系統(tǒng)，如何組成，一般分為幾類？5．何謂信源，一般分為幾類？6．發(fā)射機(jī)（發(fā)送設(shè)備）的主要功能是什么？7．何謂信道，主要功能是什么，一般分為幾類？8．接收機(jī)（接收設(shè)備）的主要功能和任務(wù)是什么？9．何謂噪聲，其主要來(lái)源分為幾類？10．何謂信宿，其功能是什么？11．何謂調(diào)制，其本質(zhì)、特征及類型各是什么？本章N個(gè)問(wèn)題1012．何謂基帶信號(hào)、調(diào)制信號(hào)、低通信號(hào)、頻帶信號(hào)、已調(diào)信號(hào)和帶通信號(hào)，其關(guān)系如何？13．何謂信源編碼和信道編碼，其作用是什么？14．何謂加密和解密，其功能如何？15．何謂同步，其功能及分類如何？16．何謂復(fù)接，其原理及功能如何？17．?dāng)?shù)字通信與模擬通信相比有何特點(diǎn)？18．通信系統(tǒng)如何分類，一般各分為幾類？19．頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、碼分復(fù)用的代表實(shí)例是什么？20．何謂單工、半雙工、雙工通信，各有何特點(diǎn)？21．何謂并行傳輸和串行傳輸，各有何特點(diǎn)？22．何謂信息量，有何特點(diǎn)，單位如何？23．單一符號(hào)信息量、串符號(hào)信息量、聯(lián)合信息量、互信息量如何計(jì)算？24．何謂信源的熵，含義及單位如何？12．何謂基帶信號(hào)、調(diào)制信號(hào)、低通信號(hào)、頻帶信號(hào)、已調(diào)信號(hào)和1125．通信系統(tǒng)的主要指標(biāo)有哪些？26．何謂有效性，含義如何，在模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)中如何表征？27．何謂可靠性，含義如何，在模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)中如何表征？28．何謂碼元速率和信息速率，二者關(guān)系如何？29．何為誤碼率和誤信率，二者關(guān)系如何？30．通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是什么？25．通信系統(tǒng)的主要指標(biāo)有哪些？121.1通信與信息

1.1.1通信的概念及作用通信（communication）是指信息的傳輸或消息的傳輸，即利用電波（電通信（telecommunication））、光波（光通信（opti-communication））等信號(hào)來(lái)傳送文字、語(yǔ)音、圖象等。古代的消息樹、烽火臺(tái)、驛馬傳令和鳴金擊鼓，以及現(xiàn)代社會(huì)的文字、書信、電報(bào)、電話、廣播、電視、遙控、遙測(cè)等都是消息傳遞的方式和信息交流的手段。人們可以利用語(yǔ)言、文字、圖象和數(shù)據(jù)等不同形式來(lái)表達(dá)信息，但這些語(yǔ)言、文字、圖象或數(shù)據(jù)本身不是信息而是消息。信息（information）是消息（message）中所包含的人們?cè)瓉?lái)不知而待知的內(nèi)容，即通信的目的是傳輸含有信息的消息。1.1通信與信息131.1.2信息的由來(lái)信息一詞由來(lái)已久，據(jù)考證，“信息”二字最早出現(xiàn)在我國(guó)唐代文人李中的《暮春懷故人》一詩(shī)中：夢(mèng)斷美人沉信息日穿長(zhǎng)路倚樓臺(tái)1.1.3信息的解釋

?《詞海》：信息，如通風(fēng)報(bào)信。

?《詞源》：信息：消息。

?《新英漢詞典》：Information譯為通知，報(bào)告，消息，報(bào)道，情報(bào)，知識(shí)，見(jiàn)聞，資料等。

?Information一詞在我國(guó)臺(tái)灣省被譯為資訊。目前，一般定義為客觀事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表征與描述。1.1.2信息的由來(lái)14暮春懷故人

唐：李中體裁：七律池館寂寥三月盡，落花重疊蓋莓苔。惜春眷戀不忍掃，感物心情無(wú)計(jì)開。夢(mèng)斷美人沉信息，目穿長(zhǎng)路倚樓臺(tái)。

瑯玕繡段安可得，流水浮云共不回。暮春懷故人151.2通信系統(tǒng)的組成1.2.1通信系統(tǒng)的一般模型通信是指從一地向另一地傳遞和交換信息，實(shí)現(xiàn)信息傳遞所需的一切設(shè)備（equipment）和傳輸媒介（transmissionmedium）的總和稱為通信系統(tǒng)（communicationsystem）?；邳c(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)的模型如圖1.2.1所示。信息源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備受信者噪聲源發(fā)送端接收端1.2.1通信系統(tǒng)的一般模型1.2通信系統(tǒng)的組成信息源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備受信者噪聲161．信息源信源（informationsource）是消息的產(chǎn)生地，其作用是把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)，稱為消息信號(hào)或基帶信號(hào)。電話機(jī)、電視攝像機(jī)和電傳機(jī)、計(jì)算機(jī)等各種數(shù)字終端設(shè)備就是信源。前者屬于模擬信源，輸出的是模擬信號(hào)；后者是數(shù)字信源，輸出離散的數(shù)字信號(hào)。2．發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備（sendequipment）簡(jiǎn)稱發(fā)信機(jī)（transmitter），其基本功能是將信源和信道匹配起來(lái)，即將信源產(chǎn)生的消息信號(hào)變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)。變換方式是多種多樣的，在需要頻譜搬移的場(chǎng)合，調(diào)制是最常見(jiàn)的變換方式。對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，發(fā)送設(shè)備常常又可分為信源編碼（sourcecoding）與信道編碼（channelcoding）。1．信息源173．信道信道（channel）是指?jìng)鬏斝盘?hào)的物理媒質(zhì)?？梢允菬o(wú)線，也可以是有線。在無(wú)線信道中，信道可以是大氣（自由空間），在有線信道中，信道可以是明線、電纜或光纖。有線和無(wú)線信道均有多種物理媒質(zhì)。媒質(zhì)的固有特性及引入的干擾與噪聲直接關(guān)系到通信的質(zhì)量。4．接收設(shè)備接收設(shè)備（receivingequipment）簡(jiǎn)稱為收信機(jī)（receiv-er），其基本功能是完成發(fā)送設(shè)備的反變換，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼、解碼、解密等。其主要任務(wù)是從帶有干擾的接收信號(hào)中正確恢復(fù)出相應(yīng)的原始基帶信號(hào)，對(duì)于多路復(fù)用，還包括解除多路復(fù)用，實(shí)現(xiàn)正確分路等。3．信道185．噪聲源噪聲源（noisesource）不是人為加入的，而是通信系統(tǒng)中各種設(shè)備以及信道所固有的，并且是人們所不希望的。噪聲（noise）的來(lái)源是多樣的，分為內(nèi)部噪聲和外部噪聲。內(nèi)部噪聲產(chǎn)生于各種設(shè)備，外部噪聲是由信道引入。為了分析方便，一般把噪聲源視為各處噪聲的集中表現(xiàn)而抽象加入到信道。6．受信者受信者即信宿（destination），是傳輸信息的歸宿點(diǎn)，其作用是將復(fù)原后的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。故通信系統(tǒng)可以概括為是由信源（informationsource）、信道（channel）和信宿（destination）三部分組成。5．噪聲源191.2.2模擬通信系統(tǒng)信源發(fā)出的消息分為兩大類：一類是連續(xù)消息，另一類是離散消息。連續(xù)消息是指消息的狀態(tài)連續(xù)變化或是不可數(shù)的，如語(yǔ)音、圖象等。離散消息則是指消息的狀態(tài)是可數(shù)的或離散的，如符號(hào)、數(shù)據(jù)等。消息的傳遞是通過(guò)其物質(zhì)載體——電信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。即把消息寄托在電信號(hào)的某一參量上（如連續(xù)波的幅度、頻率或相位；脈沖波的幅度、寬度或位置）。消息和電信號(hào)之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，否則在接收端就無(wú)法恢復(fù)。按信號(hào)參量的取值方式不同可把信號(hào)分為模擬信號(hào)（analogsignal）和數(shù)字信號(hào)（digitalsignal）兩大類，相應(yīng)地將通信系統(tǒng)也分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。1.2.2模擬通信系統(tǒng)20

模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)，如圖1.2.2所示。系統(tǒng)需要進(jìn)行兩種變換：

?將連續(xù)消息變換成原始電信號(hào)；

?將原始電信號(hào)變換成適合信道傳輸?shù)男盘?hào)，即調(diào)制。信源發(fā)出的原始電信號(hào)是基帶信號(hào)（base-bandsignal）或低通信號(hào)（low-passsignal），基帶的含義是指信號(hào)的頻譜從零頻附近開始，如語(yǔ)音信號(hào)為300~3400Hz，圖像信號(hào)為0~6MHz。信息源調(diào)制器信道解調(diào)器受信者噪聲源1.2.2模擬通信系統(tǒng)的模型模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系21由于基帶信號(hào)具有頻率很低的頻譜分量，一般不宜直接傳輸，這就需要把基帶信號(hào)變換成其頻帶適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)，即進(jìn)行調(diào)制。經(jīng)過(guò)調(diào)制后的信號(hào)稱為已調(diào)信號(hào)（modulat-edsignal）、帶通信號(hào)（band-passsignal）或頻帶信號(hào)。具有兩個(gè)基本特征：

?

攜帶有信息；

?適合在信道中傳輸。消息在從發(fā)送端到接收端的傳遞過(guò)程中，不僅僅只有連續(xù)消息與基帶信號(hào)、基帶信號(hào)與頻帶信號(hào)之間的兩種變換，而且還要進(jìn)行濾波、放大、變頻、輻射等。由于調(diào)制與解調(diào)兩種變換對(duì)信號(hào)的變化起決定性作用，而其他過(guò)程對(duì)信號(hào)不會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化，只是對(duì)信號(hào)進(jìn)行了放大或改善了特性，故一般被認(rèn)為是理想的而不予討論。由于基帶信號(hào)具有頻率很低的頻譜分量，一般不宜22基帶信號(hào)調(diào)制信號(hào)低通信號(hào)頻帶信號(hào)已調(diào)信號(hào)帶通信號(hào)原始電信號(hào)變換為傳輸信號(hào)：便于傳輸傳輸信號(hào)還原為原始電信號(hào)：便于識(shí)別未調(diào)制信號(hào)變換為調(diào)制后信號(hào)調(diào)制后的信號(hào)還原為調(diào)制前的信號(hào)頻率低的信號(hào)變換為中心頻率高的信號(hào)中心頻率高的信號(hào)還原為頻率低的信號(hào)【附】幾個(gè)概念之間的關(guān)系基帶信號(hào)頻帶信號(hào)原始電信號(hào)變換為傳輸信號(hào)：便于傳輸傳輸信號(hào)還231.2.3數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)（DigitalCommunicationSystem，簡(jiǎn)稱DCS）是利用數(shù)字信號(hào)來(lái)傳遞信息的通信系統(tǒng)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)字通信系統(tǒng)的原理框圖如圖1.2.3所示，基帶數(shù)字通信系統(tǒng)如圖1.2.4所示。數(shù)字通信涉及的技術(shù)較多，其中主要有信源編碼/譯碼、信道編碼/譯碼、數(shù)字調(diào)制/解調(diào)、數(shù)字復(fù)接、同步以及加密等。噪聲源1.2.3點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)字通信系統(tǒng)的模型信源加密器編碼器調(diào)制器信道解調(diào)器譯碼器解密器信宿1.2.3數(shù)字通信系統(tǒng)噪聲源1.2.3點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)字通信241．信源編碼與譯碼信源編碼的作用之一是設(shè)法減少碼元數(shù)目和降低碼元速率，即數(shù)據(jù)壓縮，提高信息傳輸?shù)挠行浴４a元速率將直接影響傳輸帶寬，而傳輸帶寬又直接反映了通信的有效性。作用之二是當(dāng)信源給出的是模擬信號(hào)時(shí)，信源編碼器將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的數(shù)字化傳輸。2．信道編碼與譯碼信號(hào)在傳輸過(guò)程中，由于噪聲、衰落以及人為干擾等，將會(huì)引起差錯(cuò)。為了減少差錯(cuò)，信道編碼器對(duì)傳輸?shù)男畔⒋a元按一定的規(guī)則加入保護(hù)成分（監(jiān)督碼元），組成所謂“抗干擾編碼”。接收端的信道譯碼器按一定規(guī)則進(jìn)行解碼，從解碼過(guò)程中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或糾正錯(cuò)誤，從而提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力，實(shí)現(xiàn)可靠通信。即信道編碼是提高信息傳輸?shù)目煽啃浴?．信源編碼與譯碼253．加密與解密在需要實(shí)現(xiàn)保密通信的場(chǎng)合，為了保證所傳信息的安全性，人為將被傳輸?shù)臄?shù)字序列擾亂，即加上密碼，這種處理過(guò)程叫加密（encrypt）。在接收端利用與發(fā)送端相同的密碼復(fù)制品對(duì)收到的數(shù)字序列進(jìn)行解密，恢復(fù)原來(lái)信息，叫解密。4．?dāng)?shù)字調(diào)制與解調(diào)數(shù)字調(diào)制就是把數(shù)字基帶信號(hào)的頻譜搬移到高頻處，形成適合在信道中傳輸?shù)念l帶信號(hào)?；镜臄?shù)字調(diào)制方式有振幅鍵控ASK、頻移鍵控FSK、絕對(duì)相移鍵控PSK、相對(duì)（差分）相移鍵控DPSK。對(duì)這些信號(hào)可以采用相干解調(diào)或非相干解調(diào)還原為數(shù)字基帶信號(hào)。對(duì)于高斯噪聲下的信號(hào)檢測(cè)，一般用相關(guān)器接收機(jī)或匹配濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。3．加密與解密26信息源基帶信號(hào)形成器信道受信者噪聲源1.2.4數(shù)字通信系統(tǒng)的模型接收濾波器5．同步與數(shù)字復(fù)接同步是保證數(shù)字通信系統(tǒng)有序、準(zhǔn)確、可靠工作不可缺少的前提條件，是使收、發(fā)兩端的信號(hào)在時(shí)間上保持步調(diào)一致。按照同步的功用不同，可分為載波同步、位同步、群同步和網(wǎng)同步等。數(shù)字復(fù)接就是依據(jù)時(shí)分復(fù)用原理，把若干個(gè)低速數(shù)字信號(hào)合并成一個(gè)高速的數(shù)字信號(hào)，以擴(kuò)大傳輸容量，提高傳輸效率。信息源基帶信號(hào)信道受信者噪聲源1.2.4數(shù)字通信系統(tǒng)的模271.2.4數(shù)字通信的特點(diǎn)與模擬通信相比，數(shù)字通信具有如下特點(diǎn)：

?抗干擾能力強(qiáng)，在中繼通信中，數(shù)字信號(hào)通過(guò)再生，可以消除噪聲積累，如圖1.2.5所示；

?傳輸差錯(cuò)可以控制，通過(guò)信道編碼技術(shù)使誤碼率降低，提高傳輸質(zhì)量；

?易于與各種數(shù)字終端接口，用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理、加工、變換、存儲(chǔ)；

?易于加密處理，且保密性強(qiáng)；

?可以綜合傳輸各種消息，增強(qiáng)通信系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)綜合化通信。?缺點(diǎn)是需要較大的傳輸帶寬。1.2.4數(shù)字通信的特點(diǎn)28用脈沖傳送聲音信號(hào)在脈沖上附加了雜音脈沖經(jīng)“再生”后雜音被消除，還原成“干凈”的原脈沖（b）數(shù)字通信數(shù)字交換機(jī)數(shù)字交換機(jī)內(nèi)藏CODEC內(nèi)藏CODEC用戶線數(shù)字中繼線用戶線（a）模擬通信聲音信號(hào)附加了雜音的信號(hào)

將帶有雜音、畸變的信號(hào)原封不動(dòng)傳出去用戶線模擬中繼線用戶線模擬交換機(jī)模擬交換機(jī)圖1.2.5數(shù)字通信與模擬通信噪聲積累示意圖用脈沖傳送聲音信號(hào)在291.3通信系統(tǒng)的分類及通信方式1.3.1通信系統(tǒng)的分類通信系統(tǒng)的分類方法很多。1．按照通信業(yè)務(wù)分類可以分為電報(bào)通信系統(tǒng)，電話通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和圖象通信系統(tǒng)等。2．按照調(diào)制方式分類可以分為基帶傳輸和頻帶傳輸兩大類。基帶（base-band）傳輸是將未經(jīng)調(diào)制的信號(hào)直接傳送，如音頻市內(nèi)電話、有線廣播等。頻帶傳輸是對(duì)各種信號(hào)調(diào)制后傳輸?shù)目偡Q，調(diào)制方式很多，如表1.3.1所示。1.3通信系統(tǒng)的分類及通信方式30調(diào)制方式用途連續(xù)波調(diào)制線性調(diào)制常規(guī)雙邊帶調(diào)幅AM廣播抑制載波雙邊帶調(diào)幅DSB立體聲廣播單邊帶調(diào)幅SSB載波通信、無(wú)線電臺(tái)殘留邊帶調(diào)幅VSB電視廣播、傳真非線性調(diào)制頻率調(diào)制FM微波中繼、衛(wèi)星通信、廣播相位調(diào)制PM中間調(diào)制方式數(shù)字調(diào)制幅度鍵控ASK數(shù)據(jù)傳輸頻率鍵控FSK數(shù)據(jù)傳輸相位鍵控PSK數(shù)據(jù)傳輸其他高效數(shù)字調(diào)制QAM，MSK等數(shù)字微波、空間通信表1.3.1常用調(diào)制方式及用途調(diào)制方式用途常規(guī)雙邊帶調(diào)幅AM廣播抑制載波雙邊帶31調(diào)制方式用途脈沖數(shù)字調(diào)制脈沖模擬調(diào)制脈幅調(diào)制PAM中間調(diào)制方式、遙測(cè)脈寬調(diào)制PDM（PWM）中間調(diào)制方式脈位調(diào)制PPM遙測(cè)、光纖傳輸脈沖數(shù)字調(diào)制脈碼調(diào)制PCM市話、衛(wèi)星、空間通信增量調(diào)制DM軍用、民用電話差分脈碼調(diào)制DPCM電視電話、圖像編碼其他語(yǔ)言編碼方式ADPCM、APC、LPC中低速數(shù)字電話表1.3.1常用調(diào)制方式及用（續(xù)表）調(diào)制方式用途脈幅調(diào)制PAM中間調(diào)制方式、323．按照信號(hào)特征分類可以分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)等。4．按照傳輸媒介分類可以分為有線通信系統(tǒng)和無(wú)線通信系統(tǒng)兩大類。有線通信是用導(dǎo)線（如架空明線、同軸電纜、光纖等）作為傳輸媒介完成通信，如市內(nèi)電話、有線電視、海底電纜通信等。無(wú)線通信是依靠電磁波在空間傳播達(dá)到傳遞消息的目的，如短波電離層傳播、微波視距傳播、衛(wèi)星中繼等。5．按照工作波段分類不同頻率的電磁波具有不同的傳輸特點(diǎn)，按照設(shè)備的工作頻率可以分為長(zhǎng)波通信、中波通信、短波通信、微波通信、遠(yuǎn)紅外線通信等等。表1.3.2給出了通信波段與常用傳輸媒質(zhì)。3．按照信號(hào)特征分類33頻率范圍波長(zhǎng)符號(hào)傳輸媒質(zhì)用途3Hz~30kHz104~108m甚低頻VLF有線線對(duì)長(zhǎng)波無(wú)線電音頻、電話、數(shù)據(jù)終端長(zhǎng)距離導(dǎo)航、時(shí)標(biāo)30~300kHz103~104m低頻LF有線線對(duì)長(zhǎng)波無(wú)線電導(dǎo)航、信標(biāo)、電力線通信300kHz~3MHz102~103m中頻MF同軸電纜短波無(wú)線電調(diào)幅廣播、移動(dòng)陸地通信、業(yè)余無(wú)線電3~30MHz10~102m高頻HF同軸電纜短波無(wú)線電移動(dòng)無(wú)線電話、短波廣播定點(diǎn)軍用通信、業(yè)余無(wú)線電30~300MHz1~10m甚高頻VHF同軸電纜米波無(wú)線電電視、調(diào)頻廣播、空中管制、車輛、通信、導(dǎo)航300MHz~3GHz10~100cm特高頻UHF波導(dǎo)，分米波無(wú)線電微波接力、衛(wèi)星和空間通信、雷達(dá)3~30GHz1~10cm超高頻SHF波導(dǎo)，厘米波無(wú)線電微波接力、衛(wèi)星和空間通信、雷達(dá)30~300GHz1~10mm極高頻EHF波導(dǎo)，毫米波無(wú)線電雷達(dá)、微波接力、射電天文學(xué)107~108GHz3×10-5~3×10-4cm紫外，可見(jiàn)光，紅外光纖，激光空間傳播光通信表1.3.2通信波段與常用傳輸媒質(zhì)頻率范圍波長(zhǎng)符號(hào)傳輸媒質(zhì)用途音頻、電話、數(shù)據(jù)346．按照信號(hào)復(fù)用方式分類

分為頻分復(fù)用（FrequencyDivisionMultiplexing，F(xiàn)DM），時(shí)分復(fù)用（TimeDivisionMultiplexing，TDM）和碼分復(fù)用（CodeDivisionMultiplexing，CDM）三種方式。頻分復(fù)用是用頻譜搬移的方法使不同信號(hào)占據(jù)不同的頻率范圍，如電視廣播，不同節(jié)目占據(jù)不同頻道。時(shí)分復(fù)用是用脈沖調(diào)制的方法使不同信號(hào)占據(jù)不同的時(shí)間區(qū)間，如電話。碼分復(fù)用是用正交的脈沖序列分別攜帶不同信號(hào)，如移動(dòng)通信和空間通信中的擴(kuò)頻通信。圖1.3.1到圖1.3.3分別給出了頻分復(fù)用，時(shí)分復(fù)用和碼分復(fù)用發(fā)射和接收端的示意圖。6．按照信號(hào)復(fù)用方式分類35圖1.3.1頻分復(fù)用示意圖（發(fā)射端）圖1.3.1頻分復(fù)用示意圖36圖1.3.2時(shí)分復(fù)用示意圖（發(fā)射端）圖1.3.2時(shí)分復(fù)用示意圖37附圖時(shí)分復(fù)用（接收）

圖1.3.2時(shí)分復(fù)用示意圖（接收端）附圖時(shí)分復(fù)用（接收）圖1.3.2時(shí)分38圖1.3.3碼分復(fù)用示意圖（接收端）圖1.3.3碼分復(fù)用示意圖391.3.2通信方式1．按照消息傳遞的方向與時(shí)間關(guān)系分類可以分為單工（simplex）、半雙工（half-duplex）和全雙工（full-duplex）通信三種。

?單工通信是指消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?，因此只占用一個(gè)信道，如圖1.3.4所示。廣播、遙測(cè)、遙控、無(wú)線尋呼等都是單工通信等。

?半雙工通信是指通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時(shí)進(jìn)行收和發(fā)，如圖1.3.5所示。如使用同一載頻的對(duì)講機(jī)等。

?全雙工通信是指通信雙方可以同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式。一般情況下全雙工通信的信道必須是雙向信道，如圖13.6所示。普通電話、手機(jī)都是最常見(jiàn)的全雙工通信方式。1.3.2通信方式40發(fā)端信道收端圖1.3.4單工通信方式發(fā)端信道收端發(fā)端收端圖1.3.5半雙工通信方式發(fā)端信道收端發(fā)端收端信道圖1.3.6雙工通信方式發(fā)端信道收端圖1.3.4單工通信方式發(fā)端信道收端發(fā)端412．按照數(shù)字信號(hào)排列順序分類可以分為并行傳輸（paralleltransmission）和串行傳輸（serialtransmission）。并行傳輸是將代表信息的數(shù)字序列以成組的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時(shí)傳輸，如圖1.3.7所示。優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省傳輸時(shí)間，但需傳輸信道多，設(shè)備復(fù)雜，成本高，故較少采用，一般適用于計(jì)算機(jī)和其他高速數(shù)字系統(tǒng)。串行傳輸是數(shù)字序列以串行方式一個(gè)接一個(gè)在一條信道上傳輸，如圖1.3.8所示。一般遠(yuǎn)距離數(shù)字通信都采用該傳輸方式。如電視圖像采用逐行掃描方法，每幀圖像掃描625行，每秒掃描50幀。2．按照數(shù)字信號(hào)排列順序分類42發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備圖1.3.7并行傳輸101發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備圖1.3.8串行傳輸3．按照同步方式分類可以分為同步通信和異步通信。4．按照通信網(wǎng)絡(luò)形式分類可以分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信（如專線通信等）、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信（如廣播、電視等）和多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信（如電話等）。發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備圖1.3.7并行傳輸101發(fā)送設(shè)備接收設(shè)431.4信息及其度量1.4.1信息的度量信息一詞在概念上與消息的意義相似，但它的含義更普遍化、抽象化。信息可以被理解為消息中包含的有意義的內(nèi)容。信息的多少可以用“信息量”來(lái)衡量。任何信源的輸出都是隨機(jī)的。對(duì)接收者來(lái)說(shuō)，只有消息中不確定的內(nèi)容才構(gòu)成信息；否則，信源輸出已確切知曉，就沒(méi)有必要再傳輸。因此，信息含量就是對(duì)消息中這種不確定性的度量。現(xiàn)有三條消息：

?太陽(yáng)從東方升起；?太陽(yáng)比往日大兩倍；

?太陽(yáng)將從西方升起。1.4信息及其度量44第一條幾乎沒(méi)有帶來(lái)任何信息，第二條帶來(lái)了大量信息，第三條帶來(lái)的信息多于第二條。究其原因，第一事件是一個(gè)必然事件，不足為奇；第三事件幾乎不可能發(fā)生，它使人感到驚奇和意外，也就是說(shuō)，它帶來(lái)更多的信息。因此，信息含量是與驚奇這一因素相關(guān)聯(lián)的，這是不確定性或不可預(yù)測(cè)性的結(jié)果。越是不可預(yù)測(cè)的事件，越會(huì)使人感到驚奇，帶來(lái)的信息越多。根據(jù)概率論知識(shí)可知，事件的不確定性可用事件出現(xiàn)的概率來(lái)描述?？赡苄栽叫。怕试叫?。因此，消息中包含的信息量與消息發(fā)生的概率密切相關(guān)。消息出現(xiàn)的概率越小，包含的信息量就越大。第一條幾乎沒(méi)有帶來(lái)任何信息，第二條帶來(lái)了大量45設(shè)為消息發(fā)生的概率，是從該消息中獲得的信息量，則二者的關(guān)系為：

?信息量是概率的函數(shù)，即

?消息出現(xiàn)的概率越小，所含信息量就越大，且，；，

?若干個(gè)相互獨(dú)立事件構(gòu)成的消息，所含信息量等于各獨(dú)立事件的信息量之和，即信息量具有相加性定義消息所含的信息量為設(shè)為消息發(fā)生的概率，461.4.2信息量的單位信息量的單位是由信息量計(jì)算公式中對(duì)數(shù)底數(shù)決定的。

?若對(duì)數(shù)的底數(shù)為2，則信息量的單位為比特（bit）；

?若對(duì)數(shù)的底數(shù)為e，則信息量的單位為奈特（nit）；

?若對(duì)數(shù)的底數(shù)為10，則信息量的單位為哈特萊（hartley）。目前，應(yīng)用最廣泛的單位是比特。1.4.3等概離散消息的信息量設(shè)M個(gè)波形等概獨(dú)立發(fā)送，則傳送某一波形的信息量為若M為2的整冪次，即，則I為1.4.2信息量的單位471.4.4非等概離散消息的信息量設(shè)離散信源是一個(gè)由N個(gè)符號(hào)組成的符號(hào)集，其中每個(gè)符號(hào)出現(xiàn)的概率為，且有，則每個(gè)所包含的信息量分別為。得到每個(gè)符號(hào)所含信息量的統(tǒng)計(jì)平均值，稱為平均信息量為由于平均信息量同熱力學(xué)中熵（entropy）形式相似，因此也把信源輸出消息的平均信息量稱為信源的熵，單位為bit/符號(hào)。熵值越大越好。當(dāng)每個(gè)符號(hào)等概出現(xiàn)，且符號(hào)出現(xiàn)為統(tǒng)計(jì)獨(dú)立時(shí)，該信源的熵最大，為1.4.4非等概離散消息的信息量481.4.5連續(xù)消息的信息量

式中，為連續(xù)消息出現(xiàn)的概率密度。1.4.6信息量的計(jì)算

?對(duì)于單一符號(hào)的信息量

?對(duì)于由一串符號(hào)構(gòu)成的消息，若各符號(hào)的出現(xiàn)相互獨(dú)立，則整個(gè)消息的信息量為

式中，和分別為第個(gè)符號(hào)出現(xiàn)的次數(shù)和概率，為離散消息源的符號(hào)數(shù)目。1.4.5連續(xù)消息的信息量49?對(duì)于一串很長(zhǎng)的消息，可以用平均信息量（即信源的熵）來(lái)計(jì)算整個(gè)消息的信息量

式中，為符號(hào)總數(shù)。消息越長(zhǎng)，替代所引起的誤差越小。

?對(duì)于兩個(gè)離散信源，所出現(xiàn)的符號(hào)分別為，則定義這兩個(gè)信源的聯(lián)合信息量為式中，為的聯(lián)合概率，但兩個(gè)信源統(tǒng)計(jì)獨(dú)立時(shí)，聯(lián)合信息量等于兩個(gè)信息量之和。

?設(shè)為發(fā)射端，為接收端，為先驗(yàn)概率，為后驗(yàn)概率，定義后驗(yàn)概率與先驗(yàn)概率之比的對(duì)數(shù)為互信息量，即?對(duì)于一串很長(zhǎng)的消息，可以用平均信息量（即50互信息量反映兩個(gè)隨機(jī)事件之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)程度，在通信系統(tǒng)中就是接收端所能獲取的發(fā)送端的信息。若統(tǒng)計(jì)獨(dú)立，則互信息量為零，若后驗(yàn)概率為1，則互信息量等于信源的信息量?！纠磕橙薃預(yù)先知道他的三位朋友B、C、D中晚上必有一人到他家，并且可能性相同。令分別表示B、C、D三人到A家的概率，則有。但上午D說(shuō)他不來(lái)了，若稱此事為事件E，則，，。下午C說(shuō)他也不能來(lái)了，稱此事為事件F，則，。試求互信息量和?；バ畔⒘糠从硟蓚€(gè)隨機(jī)事件之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)程度，51【解】接到上午電話后，A獲得的B、C、D的互信息量由于在E條件下，已不可能出現(xiàn)D，故不必考慮D、E之間的互信息量在接到兩次電話后，A獲得的B、C、D的互信息量由于此時(shí)C、D已不可能出現(xiàn)，故也不必考慮C、D與EF之間的互信息量?！窘狻拷拥缴衔珉娫捄螅珹獲得的B、C、D的互信息量52【例】一信息源由4個(gè)符號(hào)0、1、2、3組成，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。試求某個(gè)消息201020130213001203210100321010023102002010312032100120210的信息量。【解】該消息共有57個(gè)符號(hào)，其中0出現(xiàn)23次，1出現(xiàn)14次，2出現(xiàn)13次，3出現(xiàn)7次。整個(gè)符號(hào)串的信息量為

若用熵的概念計(jì)算，則為【例】一信息源由4個(gè)符號(hào)0、1、2、3組成，它們出現(xiàn)的概率分531.5主要性能指標(biāo)通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)又稱質(zhì)量指標(biāo)，是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)綜合提出或規(guī)定的。主要包括有效性、可靠性、適應(yīng)性、標(biāo)準(zhǔn)性、經(jīng)濟(jì)性及維護(hù)使用性等等。其中主要指標(biāo)為有效性和可靠性，前者是指消息傳輸?shù)乃俣葐?wèn)題，后者是指消息傳輸?shù)馁|(zhì)量問(wèn)題。

1.5.1模擬通信系統(tǒng)有效性可用有效傳輸頻帶來(lái)度量，同樣的消息用不同的調(diào)制方式，則需要不同的頻帶寬度?？煽啃杂媒邮斩俗罱K輸出信噪比來(lái)度量。不同調(diào)制方式在同樣信道信噪比下所得到的最終解調(diào)后的信噪比是不同的。如調(diào)頻信號(hào)抗干擾能力比調(diào)幅好，但調(diào)頻信號(hào)所需傳輸頻帶卻寬于調(diào)幅。1.5主要性能指標(biāo)541.5.2數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性可用傳輸速率來(lái)衡量，可靠性可用差錯(cuò)率來(lái)衡量。1．傳輸速率

傳輸速率主要包括碼元傳輸速率、信息傳輸速率和頻帶利用率。

?碼元傳輸速率RB：又稱為傳碼率、符號(hào)速率、碼元速率、波形速率、數(shù)碼率、信號(hào)速率、碼率等。定義為每秒鐘傳輸碼元的數(shù)目，單位是波特（Baud），記作B（注意不能用小寫）。如若1秒內(nèi)傳2400個(gè)碼元，則傳碼率為2400B。數(shù)字信號(hào)有多進(jìn)制和二進(jìn)制之分，但碼元速率與進(jìn)制數(shù)無(wú)關(guān)，只與傳輸?shù)拇a元長(zhǎng)度T有關(guān)，即1.5.2數(shù)字通信系統(tǒng)55

?信息傳輸速率Rb：又稱為傳信率、比特率等。定義為每秒鐘傳遞的信息量，單位是比特/秒，記作bit/s、b/s、bps。

?頻帶利用率：定義為信息傳輸速率與帶寬的關(guān)系，單位為bit/s/Hz，即由于頻帶寬度的大小取決于碼元速率，而碼元速率與信息速率有確定的關(guān)系。因此，頻帶利用率也可以定義為單位頻帶內(nèi)碼元傳輸速率的大小，即頻帶利用率越高，系統(tǒng)傳輸效率越高。?信息傳輸速率Rb：又稱為傳信率、比特率56

?

碼元速率與信息速率的關(guān)系每個(gè)碼元或符號(hào)通常都含有一定bit數(shù)的信息量，因此碼元速率和信息速率存在確定的關(guān)系。即對(duì)于二進(jìn)制，碼元速率與信息速率在數(shù)值上相等（每個(gè)碼元包含信息量為1bit），只是單位不同。對(duì)于M進(jìn)制，信息速率與碼元速率之間的關(guān)系為如碼元速率為1200B，采用八進(jìn)制（M=8）時(shí)，信息速率為3600b/s；采用二進(jìn)制（M=2）時(shí)，信息速率為1200b/s。這說(shuō)明為提高有效率，可以采用多進(jìn)制傳輸。）（Blog2MbBRR=等概發(fā)送?碼元速率與信息速率的關(guān)系）（Blog2M57在給出碼元速率時(shí)，需說(shuō)明碼元的進(jìn)制。由于M進(jìn)制的一個(gè)碼元可以用個(gè)二進(jìn)制碼元表示，因而M進(jìn)制的碼元速率RBM與二進(jìn)制的碼元速率RB2之間的關(guān)系為在碼元速率保持不變的條件下，二進(jìn)制信息速率Rb2與M進(jìn)制信息速率RbM之間的關(guān)系為在給出碼元速率時(shí)，需說(shuō)明碼元的進(jìn)制。由于M進(jìn)582．差錯(cuò)率差錯(cuò)率常用誤碼率和誤信率表示。

?誤碼率（碼元差錯(cuò)率）Pe是指發(fā)生差錯(cuò)的碼元數(shù)在傳輸總碼元數(shù)中所占的比例，更確切地說(shuō)，誤碼率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率，即

?誤信率（信息差錯(cuò)率）Pb是指錯(cuò)誤接收的信息量在傳送信息總量中所占的比例，即是碼元的信息量在傳輸系統(tǒng)中被丟失的概率。也可以說(shuō)，發(fā)生差錯(cuò)的比特?cái)?shù)在傳輸總比特?cái)?shù)中所占的比例，故又稱為誤比特率，即2．差錯(cuò)率59

?誤碼率和誤信率的關(guān)系在二進(jìn)制中，。在M進(jìn)制中，每個(gè)碼元含有比特，出現(xiàn)錯(cuò)誤的樣式有M-1種，其中錯(cuò)i（i=1，2，…，n）比特的樣式有個(gè)。若錯(cuò)誤樣式等概出現(xiàn)，則當(dāng)一個(gè)碼元發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，在n比特中錯(cuò)誤比特為所占比例的數(shù)學(xué)期望為當(dāng)M較大時(shí)，有?誤碼率和誤信率的關(guān)系601.6通信系統(tǒng)的發(fā)展1.6.1通信發(fā)展簡(jiǎn)史19世紀(jì)以來(lái)，通信技術(shù)發(fā)展迅速，特別是在20世紀(jì)50年代以后，其發(fā)展可謂日新月異。通信發(fā)展簡(jiǎn)史如下：

1837年，莫爾斯發(fā)明有線電報(bào)（Communitytelegraph）；

1864年，麥克斯韋爾（JamesClerkMaxwell）提出電磁輻射方程；

1876年，貝爾（AlexanderGrahamBell）發(fā)明了電話（telephone

）；

1896年，馬可尼（GuglielmoMarcheseMarconi）發(fā)明了無(wú)線電報(bào)（marconigram）；

1906年，德福雷斯特（LeeDeForest

）發(fā)明了真空三極管；1.6通信系統(tǒng)的發(fā)展61

1918年，調(diào)幅無(wú)線電廣播（radiobroadcast）開播，超外差接收機(jī)問(wèn)世；

1925年，開始采用三路明線載波電話、多路通信；

1928年，奈奎斯特（HarryNyquist）發(fā)表數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸理論，并相繼提出消除碼間干擾的三個(gè)準(zhǔn)則；

1936年，調(diào)頻無(wú)線電廣播開播；

1937年，發(fā)明脈沖編碼調(diào)制原理；

1938年，電視廣播（telecast）開播；

1940~1945年，二次大戰(zhàn)刺激了雷達(dá)和微波通信系統(tǒng)的發(fā)展；

1948年，發(fā)明晶體管（transistor），香農(nóng)提出了信息論，通信統(tǒng)計(jì)理論開始建立；

1950年，時(shí)分多路通信應(yīng)用于電話；

1956年，敷設(shè)了越洋電纜（cable）；1918年，調(diào)幅無(wú)線電廣播（radiob62

1957年，蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星（artificialsatellite）；

1958年，美國(guó)發(fā)射第一顆通信衛(wèi)星（communicationsatellite）；

1960年，美國(guó)人梅曼發(fā)明激光（laser）；

1961年，發(fā)明集成電路（integratecircuit）；

1962年，發(fā)射第一顆同步通信衛(wèi)星（synchronous

communi-cationsatellite），脈沖編碼調(diào)制（PulseCodeModulation，簡(jiǎn)稱PCM）進(jìn)入實(shí)用階段；

1960~1970年，彩色電視（colortelevision）問(wèn)世；阿波羅宇宙飛船（astro-airship）登月；數(shù)字傳輸理論和技術(shù)得到了迅速的發(fā)展力；出現(xiàn)了高速數(shù)字電子計(jì)算機(jī)（electroniccomputer）；1957年，蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星（ar63

1970~1980年，大規(guī)模集成電路（LargeScaleIntegrationofCircuits，簡(jiǎn)稱LSI）、商用衛(wèi)星通信、程控?cái)?shù)字交換機(jī)、光纖通信系統(tǒng)、微處理器（Micro-ProcessorUnit，簡(jiǎn)稱MPU，即micro-processor）等迅速發(fā)展；

1980年以后，超大規(guī)模集成電路（SuperLarge-ScaleIntegration，簡(jiǎn)稱SLSI，或GrandScaleIntegration，簡(jiǎn)稱GSI）、長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)廣泛應(yīng)用；綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)崛起。1970~1980年，大規(guī)模集成電路（L64薩密爾·莫爾斯（公元1791～1872年）：有線電報(bào)的發(fā)明人。起初是美國(guó)第一流的畫家，后來(lái)投身科學(xué)。為了制造電報(bào)機(jī)，他花完了所有的積蓄，終于在1837年研制出第一臺(tái)傳遞電碼的電報(bào)機(jī)。他發(fā)明了一連串的點(diǎn)、劃，以代表各個(gè)字母和數(shù)字，也就是今天的莫爾斯電碼。還設(shè)計(jì)出一套發(fā)送電報(bào)的線路。1844年5月24日，他完成了世界上第一次電報(bào)通信。1851年，國(guó)際會(huì)議又對(duì)莫爾斯電碼加以修訂，使之更為準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單。薩密爾·莫爾斯詹姆斯·克拉克·麥克斯韋詹姆斯·克拉克·麥克斯韋（JamesClerkMaxwell）（公元1831~1879年）：英國(guó)物理學(xué)家，經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)的創(chuàng)始人，統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的奠基人之一。建立了第一個(gè)完整的電磁理論體系，不僅科學(xué)地預(yù)言了電磁波的存在，而且揭示了光、電、磁現(xiàn)象本質(zhì)的統(tǒng)一性，完成了物理學(xué)的又一次大綜合，是19世紀(jì)物理學(xué)發(fā)展的最光輝的成果，是科學(xué)史上最偉大的綜合之一。這一理論自然科學(xué)的成果，奠定了現(xiàn)代電力工業(yè)、電子工業(yè)和無(wú)線電工業(yè)的基礎(chǔ)。薩密爾·莫爾斯（公元1791～1872年）：有線電報(bào)的發(fā)明人65亞歷山大·格拉漢姆·貝爾（AlexanderGrahamBell）（公元1847～1942年）：貝爾的主要成就是發(fā)明了電話。此外，還制造出助聽(tīng)器，改進(jìn)了愛(ài)迪生發(fā)明的留聲機(jī)。從1875年到1922年間，獲得美國(guó)政府的三十項(xiàng)專利權(quán)。由于這許多發(fā)明創(chuàng)造，在1876年接受了費(fèi)城萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)百年紀(jì)念獎(jiǎng)證書，同年還獲得波士頓大學(xué)理學(xué)博士學(xué)位。為了紀(jì)念貝爾的功績(jī)，將電學(xué)和聲學(xué)中計(jì)量功率或功率密度比值的一種單位命名為“貝爾”。亞歷山大·格拉漢姆·貝爾

伽利爾摩·馬可尼

伽利爾摩·馬可尼（GuglielmoMarcheseMarconi）（公元1874~1937年）：意大利電氣工程師和發(fā)明家。1896年，在英國(guó)其試驗(yàn)成果可用于14.4公里距離的通信，并取得專利；1897年成立“馬可尼無(wú)線電報(bào)公司”；1899年建立越過(guò)海峽的英法無(wú)線電通訊；1901年在英國(guó)與紐芬蘭之間實(shí)現(xiàn)橫過(guò)大西洋的無(wú)線電通信，使無(wú)線電達(dá)到實(shí)用階段；1905~1906年，發(fā)明無(wú)線電報(bào)技術(shù)上操縱間歇波系統(tǒng)；1909年與布勞恩一起獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)；1918年起，任意大利終身參議員；1929年獲得侯爵稱號(hào)。亞歷山大·格拉漢姆·貝爾（AlexanderGraham66德福雷斯特（LeeDeForest）（公元1873~1961年）：美國(guó)發(fā)明家。一生共獲300多項(xiàng)專利，涉及電子學(xué)的廣泛領(lǐng)域，如外科手術(shù)用射頻電刀、高頻反饋電路、無(wú)線電報(bào)、無(wú)線電發(fā)信系統(tǒng)、無(wú)線電接收系統(tǒng)、揚(yáng)聲器、光電池、無(wú)線電掃描電視系統(tǒng)、彩色電視、電子群聚方法等。1906年，制成第一個(gè)真空三極管，是他的最重要的一項(xiàng)發(fā)明，曾獲美國(guó)無(wú)線電工程師協(xié)會(huì)榮譽(yù)獎(jiǎng)?wù)碌榷喾N榮譽(yù)獎(jiǎng)勵(lì)。德福雷斯特

奈奎斯特奈奎斯特（HarryNyquist）（公元1889～1976年）：美國(guó)通信工程師。1924年在一篇關(guān)于電報(bào)的論文中就蘊(yùn)含著信息論的思想。1928年發(fā)現(xiàn)信道帶寬和傳輸速率間的關(guān)系，提出著名的奈奎斯特定理。奈奎斯特還是卓越的發(fā)明家，在美國(guó)就有138項(xiàng)專利，涉及電話、電報(bào)、圖像傳輸系統(tǒng)、電測(cè)量、傳輸線均衡、回波抑制、保密通信等方面。奈奎斯特曾獲美國(guó)無(wú)線電工程師學(xué)會(huì)（1960）、富蘭克林學(xué)會(huì)（1960）、電氣和電子工程師學(xué)會(huì)IEEE（1961）、美國(guó)工程科學(xué)院（1969）、美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)（1975）的獎(jiǎng)?wù)?。德福雷斯特（LeeDeForest）（公元1873~167克勞德.艾爾伍德.香農(nóng)（公元1916～2001年）：美國(guó)數(shù)學(xué)家，美國(guó)全國(guó)科學(xué)院院士。信息論的創(chuàng)始人。

1941～1956年間任貝爾電話實(shí)驗(yàn)研究所數(shù)學(xué)研究員。1956年到麻省理工學(xué)院任教，先后擔(dān)任客座教授、教授，1958年后為終身教授。1948年發(fā)表《通信的數(shù)學(xué)理論》和1949年發(fā)表《噪聲中的通信》，奠定了信息論的基礎(chǔ)。1949年發(fā)表《保密系統(tǒng)的通信理論》，使他成為密碼學(xué)的先驅(qū)。被尊稱為是“信息論之父”克勞德.艾爾伍德.香農(nóng)

邁克爾·法拉第邁克爾·法拉第（公元1791～1867年）：英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家，也是著名的自學(xué)成才科學(xué)家。主要從事電學(xué)、磁學(xué)、磁光學(xué)、電化學(xué)等方面的研究，并取得一系列重大發(fā)現(xiàn)。1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，使人類掌握了電磁運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)變以及機(jī)械能和電能相互轉(zhuǎn)變的方法，成為現(xiàn)代發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器技術(shù)的基礎(chǔ)，被稱為“電磁學(xué)之父”；1833~1834年發(fā)現(xiàn)了電解定律；1845年發(fā)現(xiàn)光磁效應(yīng)（法拉第效應(yīng)）；1851年，發(fā)表《論磁感線》論文，創(chuàng)建了力線思想和場(chǎng)的概念，為麥克斯韋電磁場(chǎng)理論奠定了基礎(chǔ)?？藙诘?艾爾伍德.香農(nóng)（公元1916～2001年）：美國(guó)68

第一顆人造地球衛(wèi)星：1957年10月4日，蘇聯(lián)發(fā)射世界上第一顆人造衛(wèi)星。它由殼體、衛(wèi)星設(shè)備和天線組成

。呈球形，外徑0.58米，重83.6千克。殼體由兩個(gè)鋁合金半球殼對(duì)接而成，借助橡膠件保持氣密，內(nèi)部充有0.12兆帕（1.3大氣壓）的干燥氮?dú)?。下半殼表面是熱控制系統(tǒng)的輻射表面；上半殼外面加有隔熱層。殼體內(nèi)安裝電池組、無(wú)線電發(fā)射機(jī)、熱控制系統(tǒng)組件、轉(zhuǎn)接元件、溫度和壓力傳感器等。電池組由3個(gè)銀鋅電池構(gòu)成。在電池組中央的矩形槽內(nèi)置兩臺(tái)交替工作的無(wú)線電發(fā)射機(jī)，頻率分別為20.005和40.002MHz。4根鞭狀天線重8.4千克，長(zhǎng)2.4～2.9米。衛(wèi)星的初始軌道參數(shù)是：近地點(diǎn)215千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)

947千米；軌道傾角65；運(yùn)行周期96.2分。衛(wèi)星共運(yùn)行92天，繞地球飛行約1400圈。于1958年1月4日墜入大氣層燒毀。

第一顆人造地球衛(wèi)星：1957年10月4日，蘇聯(lián)發(fā)射世界上69美國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星：1958年1月31日成功發(fā)射了第一顆“探險(xiǎn)者”1（Explorer-1）號(hào)人造衛(wèi)星，重8.22公斤，錐頂圓柱形，高203.2厘米，直徑15.2厘米，沿近地點(diǎn)360.4公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)2531公里的橢圓軌道繞地球運(yùn)行，軌道傾角33.34”，運(yùn)行周期114.8分鐘。法國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星：1965年11月26日法國(guó)發(fā)射了第一顆試驗(yàn)衛(wèi)星-1（A-l）號(hào)人造衛(wèi)星，重約42公斤，運(yùn)行周期108.61分鐘，近地點(diǎn)526.24公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)1808.85公里的橢圓軌道運(yùn)行，軌道傾角34o24“。日本第一顆人造地球衛(wèi)星：1970年2月11日日本發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星大隅號(hào)。重約9.4公斤，軌道傾角31.07”，近地點(diǎn)339公里，遠(yuǎn)地點(diǎn)5138公里，運(yùn)行周期144.2分鐘。1958年5月17日，毛澤東主席在黨的八大二次會(huì)議上提出“蘇聯(lián)人造衛(wèi)星上天，我們也要搞人造衛(wèi)星”。周恩來(lái)總理要求“上得去，抓得住，聽(tīng)得見(jiàn)，看得見(jiàn)”。美國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星：1958年1月31日成功發(fā)射了第一顆70

中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星：1970年4月24日，中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”發(fā)射成功，成為繼蘇聯(lián)、美國(guó)、法國(guó)、日本之后第五個(gè)能夠獨(dú)立發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家。該衛(wèi)星采用中國(guó)自己研制的“長(zhǎng)征一號(hào)”運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)發(fā)射。是一個(gè)直徑約1米的球形多面，重173公斤，比蘇聯(lián)及美、法、日的第一顆人造衛(wèi)星總重量之和還重。其軌道的近地點(diǎn)為439公里，遠(yuǎn)地點(diǎn)為2388公里，軌道平面和地球赤道平面的夾角為68.5°，繞地球一周時(shí)間為114分鐘。“長(zhǎng)征一號(hào)”運(yùn)載火箭是一種三級(jí)固體混合型火箭，分別采用液體和固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，全長(zhǎng)約30米，起飛重量81.6噸。用20.009MHz的頻率播送“東方紅”樂(lè)曲。設(shè)計(jì)工作壽命20天（實(shí)際工作壽命28天），期間把遙測(cè)參數(shù)和各種太空探測(cè)資料傳回地面，至同年5月14日停止發(fā)射信號(hào)。

中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星：1970年4月24日，中國(guó)第一顆人711.6.2通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)21世紀(jì)作為信息時(shí)代，通信技術(shù)必將得到進(jìn)一步的發(fā)展與普及，其發(fā)展趨勢(shì)是：???多媒體化???

數(shù)字化???

寬帶化???

綜合化???

個(gè)人化1．多媒體化多媒體化就是要充分利用聲音、文字、圖形、圖象、數(shù)據(jù)、符號(hào)、顏色等來(lái)表示消息，以提供聲、像、圖、文并茂的信息服務(wù)。這是人類最樂(lè)意接受的消息形式，也是綜合業(yè)務(wù)最完美、最高程度的體現(xiàn)。1.6.2通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)722．?dāng)?shù)字化數(shù)字化是指在消息傳輸過(guò)程中，全面使用數(shù)字技術(shù)。包括數(shù)字傳輸，數(shù)字交換，數(shù)字終端等。3．寬帶化寬帶化是指?jìng)鬏斔俾试絹?lái)越高，傳送容量越來(lái)越大。目前，通信技術(shù)已跨越（G，n）時(shí)代，進(jìn)入了（T，p）時(shí)代，即傳輸速度從吉比特每秒（Gbit/s）量級(jí)發(fā)展到太比特每秒（Tbit/s）量級(jí)，信息量的存儲(chǔ)能力從吉位元（GB）提高到太位元（TB）水平，信息處理速度突破納秒（ns）門檻，進(jìn)入皮秒（ps）的境界。4．綜合化綜合化就是把來(lái)自各種消息源的業(yè)務(wù)綜合在一個(gè)數(shù)字網(wǎng)中進(jìn)行傳輸。2．?dāng)?shù)字化735．個(gè)人化個(gè)人化就是要實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信，提供五“W”功能。即：保證任何人（whoever）在任何時(shí)間（whenever）、任何地點(diǎn)（wherever）能同任何人（whomever）進(jìn)行任何方式（whatever）的通信。?任何時(shí)間：要求支持動(dòng)中通，無(wú)線通信是前提。?任何人：要求支持巨大用戶量，頻譜資源有限。?任何地點(diǎn)：要求無(wú)縫覆蓋，傳輸能力有限。?任何形式：要求多媒體，處理能力有限。5．個(gè)人化74通信原理主講教師：張立毅天津商業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院二0一三年二月通信原理主講教師：張立毅75課程性質(zhì)和任務(wù)課程的性質(zhì)《通信原理》是為通信工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門必修主干課程。既是核心專業(yè)基礎(chǔ)課，又是眾多院校研究生入學(xué)考試課，也是低頻電路、高頻電路、信號(hào)與系統(tǒng)、工程數(shù)學(xué)等在通信中的綜合運(yùn)用。任務(wù)比較全面系統(tǒng)地講述現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本原理、基本性能和基本分析方法。通過(guò)學(xué)習(xí)，掌握模擬通信和數(shù)字通信系統(tǒng)的信息傳輸?shù)幕驹砗头治龇椒?，并把重點(diǎn)放在數(shù)字通信原理上，為今后從事通信領(lǐng)域的工作和研究打下必要的基礎(chǔ)；懂得通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成；了解有關(guān)通信系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)及改善系統(tǒng)性能的一些基本技術(shù)措施；培養(yǎng)學(xué)生的辨證思維能力，對(duì)今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)更為專業(yè)的通信技術(shù)起到輻射的作用。《通信原理》是通信工程專業(yè)后續(xù)幾乎所有專業(yè)課程，如移動(dòng)通信、光纖通信、微波與衛(wèi)星通信、通信網(wǎng)等的基礎(chǔ)。課程性質(zhì)和任務(wù)課程的性質(zhì)76教材、參考書、學(xué)時(shí)安排教材樊昌信，張甫翊，徐炳祥，吳成柯．通信原理（第5版）．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2003．參考書[1]樊昌信，曹麗娜．通信原理（第6版）．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2007．[2]曹志剛，錢亞生．現(xiàn)代通信原理．北京：清華大學(xué)出版社，2003．[3]沈越泓，高媛媛，魏以民．通信原理．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003．[4]王秉鈞，馮玉珉，田寶玉．通信原理．北京：清華大學(xué)出版社，2008．[5]王興亮．通信系統(tǒng)原理教程．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007．學(xué)時(shí)安排根據(jù)教學(xué)計(jì)劃規(guī)定，總學(xué)時(shí)68，其中理論講授58學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)。教材、參考書、學(xué)時(shí)安排教材77教學(xué)要求平時(shí)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)（30分）、作業(yè)（21分）、平時(shí)測(cè)驗(yàn)（10分）、課堂點(diǎn)名（9分）和分類大作業(yè)（30分）五部分組成。實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)分5個(gè)完成，其中三個(gè)是必做的，另兩個(gè)可從5個(gè)中選做。每個(gè)實(shí)驗(yàn)滿分6分。作業(yè)作業(yè)7次，每次按A、B、C給分，滿分3分，分別為3、2、1分。平時(shí)測(cè)驗(yàn)平時(shí)測(cè)驗(yàn)是隨堂測(cè)驗(yàn)，共2次，每次滿分5分。課堂點(diǎn)名課堂隨機(jī)抽查點(diǎn)名，滿分9分，無(wú)故曠課1次扣3分，扣完為止。分類大作業(yè)滿分30分。教學(xué)要求平時(shí)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)（30分）、作業(yè)（2178本課程安排??

第一章緒論（2學(xué)時(shí)）??

第二章隨機(jī)信號(hào)分析（8學(xué)時(shí)）??

第三章信道（6學(xué)時(shí)）??

第四章模擬調(diào)制系統(tǒng)（8學(xué)時(shí)）??

第五章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)（10學(xué)時(shí)）??

第六章正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（8學(xué)時(shí)）??

第七章模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸（8學(xué)時(shí)）??

第八章數(shù)字信號(hào)的最佳接收（6學(xué)時(shí)）??

第九章差錯(cuò)控制編碼（自學(xué)）??

第十章正交編碼與偽隨機(jī)序列（自學(xué)）??

第十一章同步原理（自學(xué)）??

第十二章通信網(wǎng)（自學(xué)）本課程安排??第一章緒論（2學(xué)時(shí)）79課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)?

抓住一條主線：抗干擾?

領(lǐng)會(huì)兩個(gè)指標(biāo)：有效性和可靠性?

掌握三種調(diào)制：幅度調(diào)制，頻率調(diào)制和相位調(diào)制（模擬和數(shù)字兩個(gè)系統(tǒng)）?

理解四個(gè)定理：香農(nóng)公式，奈奎斯特第一準(zhǔn)則、奈奎斯特第二準(zhǔn)則和奈奎斯特抽樣定理?設(shè)置N個(gè)問(wèn)題：以各章內(nèi)容而定課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)?抓住一條主線：抗干擾80第1章緒論1.1

通信與信息1.2

通信系統(tǒng)的組成1.3

通信系統(tǒng)的分類及通信方式1.4信息及其度量1.5主要性能指標(biāo)1.6

通信系統(tǒng)的發(fā)展第1章緒論1.1通信與信息81本章知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)通信基本概念基本概念通信系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史系統(tǒng)組成信息度量工作方式模擬通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)系統(tǒng)分類性能指標(biāo)本章知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)通信基本概念基本概念通信系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史系統(tǒng)組成信82本章教學(xué)要求了解通信的基本概念，通信系統(tǒng)的分類，工作方式，以及發(fā)展簡(jiǎn)史；理解通信系統(tǒng)的基本組成，熟悉通信系統(tǒng)各部分的功能；

掌握信息及其度量的計(jì)算；

掌握模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)及其計(jì)算，重點(diǎn)是信息量的計(jì)算。本章教學(xué)要求83本章N個(gè)問(wèn)題1．何謂通信，何謂電通信，何謂光通信？2．信息與消息有何區(qū)別聯(lián)系？3．信息一詞的含義及來(lái)源？4．何謂通信系統(tǒng)，如何組成，一般分為幾類？5．何謂信源，一般分為幾類？6．發(fā)射機(jī)（發(fā)送設(shè)備）的主要功能是什么？7．何謂信道，主要功能是什么，一般分為幾類？8．接收機(jī)（接收設(shè)備）的主要功能和任務(wù)是什么？9．何謂噪聲，其主要來(lái)源分為幾類？10．何謂信宿，其功能是什么？11．何謂調(diào)制，其本質(zhì)、特征及類型各是什么？本章N個(gè)問(wèn)題8412．何謂基帶信號(hào)、調(diào)制信號(hào)、低通信號(hào)、頻帶信號(hào)、已調(diào)信號(hào)和帶通信號(hào)，其關(guān)系如何？13．何謂信源編碼和信道編碼，其作用是什么？14．何謂加密和解密，其功能如何？15．何謂同步，其功能及分類如何？16．何謂復(fù)接，其原理及功能如何？17．?dāng)?shù)字通信與模擬通信相比有何特點(diǎn)？18．通信系統(tǒng)如何分類，一般各分為幾類？19．頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、碼分復(fù)用的代表實(shí)例是什么？20．何謂單工、半雙工、雙工通信，各有何特點(diǎn)？21．何謂并行傳輸和串行傳輸，各有何特點(diǎn)？22．何謂信息量，有何特點(diǎn)，單位如何？23．單一符號(hào)信息量、串符號(hào)信息量、聯(lián)合信息量、互信息量如何計(jì)算？24．何謂信源的熵，含義及單位如何？12．何謂基帶信號(hào)、調(diào)制信號(hào)、低通信號(hào)、頻帶信號(hào)、已調(diào)信號(hào)和8525．通信系統(tǒng)的主要指標(biāo)有哪些？26．何謂有效性，含義如何，在模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)中如何表征？27．何謂可靠性，含義如何，在模擬和數(shù)字通信系統(tǒng)中如何表征？28．何謂碼元速率和信息速率，二者關(guān)系如何？29．何為誤碼率和誤信率，二者關(guān)系如何？30．通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是什么？25．通信系統(tǒng)的主要指標(biāo)有哪些？861.1通信與信息

1.1.1通信的概念及作用通信（communication）是指信息的傳輸或消息的傳輸，即利用電波（電通信（telecommunication））、光波（光通信（opti-communication））等信號(hào)來(lái)傳送文字、語(yǔ)音、圖象等。古代的消息樹、烽火臺(tái)、驛馬傳令和鳴金擊鼓，以及現(xiàn)代社會(huì)的文字、書信、電報(bào)、電話、廣播、電視、遙控、遙測(cè)等都是消息傳遞的方式和信息交流的手段。人們可以利用語(yǔ)言、文字、圖象和數(shù)據(jù)等不同形式來(lái)表達(dá)信息，但這些語(yǔ)言、文字、圖象或數(shù)據(jù)本身不是信息而是消息。信息（information）是消息（message）中所包含的人們?cè)瓉?lái)不知而待知的內(nèi)容，即通信的目的是傳輸含有信息的消息。1.1通信與信息871.1.2信息的由來(lái)信息一詞由來(lái)已久，據(jù)考證，“信息”二字最早出現(xiàn)在我國(guó)唐代文人李中的《暮春懷故人》一詩(shī)中：夢(mèng)斷美人沉信息日穿長(zhǎng)路倚樓臺(tái)1.1.3信息的解釋

?《詞?！罚盒畔?，如通風(fēng)報(bào)信。

?《詞源》：信息：消息。

?《新英漢詞典》：Information譯為通知，報(bào)告，消息，報(bào)道，情報(bào)，知識(shí)，見(jiàn)聞，資料等。

?Information一詞在我國(guó)臺(tái)灣省被譯為資訊。目前，一般定義為客觀事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表征與描述。1.1.2信息的由來(lái)88暮春懷故人

唐：李中體裁：七律池館寂寥三月盡，落花重疊蓋莓苔。惜春眷戀不忍掃，感物心情無(wú)計(jì)開。夢(mèng)斷美人沉信息，目穿長(zhǎng)路倚樓臺(tái)。

瑯玕繡段安可得，流水浮云共不回。暮春懷故人891.2通信系統(tǒng)的組成1.2.1通信系統(tǒng)的一般模型通信是指從一地向另一地傳遞和交換信息，實(shí)現(xiàn)信息傳遞所需的一切設(shè)備（equipment）和傳輸媒介（transmissionmedium）的總和稱為通信系統(tǒng)（communicationsystem）?；邳c(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)的模型如圖1.2.1所示。信息源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備受信者噪聲源發(fā)送端接收端1.2.1通信系統(tǒng)的一般模型1.2通信系統(tǒng)的組成信息源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備受信者噪聲901．信息源信源（informationsource）是消息的產(chǎn)生地，其作用是把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)，稱為消息信號(hào)或基帶信號(hào)。電話機(jī)、電視攝像機(jī)和電傳機(jī)、計(jì)算機(jī)等各種數(shù)字終端設(shè)備就是信源。前者屬于模擬信源，輸出的是模擬信號(hào)；后者是數(shù)字信源，輸出離散的數(shù)字信號(hào)。2．發(fā)送設(shè)備發(fā)送設(shè)備（sendequipment）簡(jiǎn)稱發(fā)信機(jī)（transmitter），其基本功能是將信源和信道匹配起來(lái)，即將信源產(chǎn)生的消息信號(hào)變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)。變換方式是多種多樣的，在需要頻譜搬移的場(chǎng)合，調(diào)制是最常見(jiàn)的變換方式。對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，發(fā)送設(shè)備常常又可分為信源編碼（sourcecoding）與信道編碼（channelcoding）。1．信息源913．信道信道（channel）是指?jìng)鬏斝盘?hào)的物理媒質(zhì)?？梢允菬o(wú)線，也可以是有線。在無(wú)線信道中，信道可以是大氣（自由空間），在有線信道中，信道可以是明線、電纜或光纖。有線和無(wú)線信道均有多種物理媒質(zhì)。媒質(zhì)的固有特性及引入的干擾與噪聲直接關(guān)系到通信的質(zhì)量。4．接收設(shè)備接收設(shè)備（receivingequipment）簡(jiǎn)稱為收信機(jī)（receiv-er），其基本功能是完成發(fā)送設(shè)備的反變換，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼、解碼、解密等。其主要任務(wù)是從帶有干擾的接收信號(hào)中正確恢復(fù)出相應(yīng)的原始基帶信號(hào)，對(duì)于多路復(fù)用，還包括解除多路復(fù)用，實(shí)現(xiàn)正確分路等。3．信道925．噪聲源噪聲源（noisesource）不是人為加入的，而是通信系統(tǒng)中各種設(shè)備以及信道所固有的，并且是人們所不希望的。噪聲（noise）的來(lái)源是多樣的，分為內(nèi)部噪聲和外部噪聲。內(nèi)部噪聲產(chǎn)生于各種設(shè)備，外部噪聲是由信道引入。為了分析方便，一般把噪聲源視為各處噪聲的集中表現(xiàn)而抽象加入到信道。6．受信者受信者即信宿（destination），是傳輸信息的歸宿點(diǎn)，其作用是將復(fù)原后的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。故通信系統(tǒng)可以概括為是由信源（informationsource）、信道（channel）和信宿（destination）三部分組成。5．噪聲源931.2.2模擬通信系統(tǒng)信源發(fā)出的消息分為兩大類：一類是連續(xù)消息，另一類是離散消息。連續(xù)消息是指消息的狀態(tài)連續(xù)變化或是不可數(shù)的，如語(yǔ)音、圖象等。離散消息則是指消息的狀態(tài)是可數(shù)的或離散的，如符號(hào)、數(shù)據(jù)等。消息的傳遞是通過(guò)其物質(zhì)載體——電信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。即把消息寄托在電信號(hào)的某一參量上（如連續(xù)波的幅度、頻率或相位；脈沖波的幅度、寬度或位置）。消息和電信號(hào)之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，否則在接收端就無(wú)法恢復(fù)。按信號(hào)參量的取值方式不同可把信號(hào)分為模擬信號(hào)（analogsignal）和數(shù)字信號(hào)（digitalsignal）兩大類，