項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論

數(shù)字通信技術(shù)授課人：朱旭明信息工程系項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!目錄項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論項(xiàng)目二模擬信號(hào)數(shù)字化與信源編碼項(xiàng)目三數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸項(xiàng)目四數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸項(xiàng)目五信道編碼技術(shù)項(xiàng)目六信道復(fù)用與多址技術(shù)項(xiàng)目七同步原理項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!課程目標(biāo)1、能力目標(biāo):（1）能夠正確操作常用數(shù)字通信測(cè)量?jī)x器（2）能用儀器測(cè)量各種技術(shù)參數(shù)并理解其含義（3）能夠用儀器測(cè)量數(shù)字通信中調(diào)制解調(diào)電路的特性（4）能夠用儀器測(cè)試并分析數(shù)字通信傳輸鏈路的性能（5）能夠用儀器觀測(cè)并分析數(shù)字通信中差錯(cuò)控制編碼的作用項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論1.1通信的基本概念與通信系統(tǒng)1.2通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)1.3信道容量與香農(nóng)公式項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!

微波中繼通信始于20世紀(jì)60年代,它彌補(bǔ)了電纜通信的缺點(diǎn),較一般電纜通信,具有易架設(shè),建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)。它是目前通信的主要手段之一,主要用于傳輸長(zhǎng)途電話和電視節(jié)目。隨著數(shù)字通信的發(fā)展,數(shù)字微波成為微波中繼通信的主要發(fā)展方向。光纖通信是以光導(dǎo)纖維(簡(jiǎn)稱(chēng)光纖)為傳輸媒質(zhì)、以光波為載波的通信方式。光纖通信具有容量大、頻帶寬、傳輸損耗小、抗電磁干擾能力強(qiáng)、通信質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),且成本低,與同軸電纜相比可以節(jié)約大量有色金屬和能源。光纖通信已成為各種通信干線的主要傳輸手段。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)是將通信范圍分為若干相距一定距離的小區(qū),移動(dòng)用戶可以從一個(gè)小區(qū)運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)小區(qū),依靠終端對(duì)基站的跟蹤,使通信不中斷。移動(dòng)用戶還可以從一個(gè)城市漫游到另一個(gè)城市,甚至到另一個(gè)國(guó)家與原注冊(cè)地的用戶終端通話。數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)主要由三部分組成:控制交換中心、若干基站、諸多移動(dòng)終端。通過(guò)控制交換中心進(jìn)入公用有線電話網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電話與固定電話、移動(dòng)電話與移動(dòng)電話之間的通信。目前廣泛應(yīng)用的是第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)（2G）即GSM系統(tǒng)和第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G）即CDMA系統(tǒng)項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!

然而，隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，人們對(duì)傳遞消息的要求也越來(lái)越高。在各種各樣的通信方式中，利用“電”來(lái)傳遞消息的通信方法稱(chēng)之為電信(Telemunication)，這種通信具有迅速、準(zhǔn)確、可靠等特點(diǎn)，而且?guī)缀醪皇軙r(shí)間、地點(diǎn)、空間、距離的限制，因而得到了飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。如今，在自然科學(xué)中，“通信”與“電信”幾乎是同義詞了。本教材中所說(shuō)的通信，均指電信。這里不妨對(duì)通信重新定義：把利用電子等技術(shù)手段，借助電信號(hào)(含光信號(hào))實(shí)現(xiàn)從一地向另一地進(jìn)行消息的有效傳遞和交換稱(chēng)為通信。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!

2>通信的分類(lèi)常用的通信分類(lèi)方法有以下幾種。

1.按傳輸媒質(zhì)分按消息由一地向另一地傳遞時(shí)傳輸媒質(zhì)的不同，通信可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)稱(chēng)為有線通信，另一類(lèi)稱(chēng)為無(wú)線通信。所謂有線通信，是指?jìng)鬏斆劫|(zhì)為導(dǎo)線、電纜、光纜、波導(dǎo)等形式的通信，其特點(diǎn)是媒質(zhì)能看得見(jiàn)，摸得著。導(dǎo)線可以是架空明線、電纜、光纜及波導(dǎo)等。所謂無(wú)線通信，是指?jìng)鬏斚⒌拿劫|(zhì)為看不見(jiàn)、摸不著的媒質(zhì)(如電磁波)的一種通信形式。通常，有線通信亦可進(jìn)一步再分類(lèi)，如明線通信、電纜通信、光纜通信等。無(wú)線通信常見(jiàn)的形式有微波通信、短波通信、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、散射通信等。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!

3.按工作頻段分根據(jù)通信設(shè)備的工作頻率不同，通信通?？煞譃殚L(zhǎng)波通信、中波通信、短波通信、微波通信等。為了比較全面地對(duì)通信中所使用的頻段有所了解，下面把通信使用的頻段及說(shuō)明列入表1－2中。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!通信中工作頻率和工作波長(zhǎng)可互換，公式為

式中，λ為工作波長(zhǎng)；f為工作頻率；C為電波在自由空間中的傳播速度，通常認(rèn)為C=3×108m/s。(1-1)項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!表1-3常用的調(diào)制方式項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!所謂單工通信，是指消息只能單方向進(jìn)行傳輸?shù)囊环N通信工作方式，如圖1－1(a)所示。單工通信的例子很多，如廣播、遙控、無(wú)線尋呼等，這里，信號(hào)(消息)只從廣播發(fā)射臺(tái)、遙控器和無(wú)線尋呼中心分別傳到收音機(jī)、遙控對(duì)象和BB機(jī)上。所謂半雙工通信方式，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)的形式，如圖1－1(b)所示。例如對(duì)講機(jī)、收發(fā)報(bào)機(jī)等都是這種通信方式。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!

2.按數(shù)字信號(hào)排序分在數(shù)字通信中，按照數(shù)字信號(hào)排列的順序不同，可將通信方式分為串行傳輸和并行傳輸。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!如果將代表信息的數(shù)字信號(hào)序列分割成兩路或兩路以上的數(shù)字信號(hào)序列同時(shí)并行在信道上傳輸，則稱(chēng)為并行傳輸通信方式優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省傳輸時(shí)間，速度快：不需要字符同步措施缺點(diǎn)：需要n條通信線路，成本高項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!點(diǎn)到點(diǎn)通信方式是通信網(wǎng)絡(luò)中最為簡(jiǎn)單的一種形式，終端A與終端B之間的線路是專(zhuān)用的；在點(diǎn)到多點(diǎn)通信(分支)方式中，它的每一個(gè)終端(A,B,C,…,N)經(jīng)過(guò)同一信道與轉(zhuǎn)接站相互連接，此時(shí)，終端之間不能直通信息，而必須經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)接站轉(zhuǎn)接，此種方式只在數(shù)字通信中出現(xiàn)；多點(diǎn)到多點(diǎn)通信(交換)方式是終端之間通過(guò)交換設(shè)備靈活地進(jìn)行線路交換的一種方式，即把要求通信的兩終端之間的線路接通(自動(dòng)接通)，或者通過(guò)程序控制實(shí)現(xiàn)消息交換，即通過(guò)交換設(shè)備先把發(fā)方來(lái)的消息存儲(chǔ)起來(lái)，然后再轉(zhuǎn)發(fā)至收方，這種消息轉(zhuǎn)發(fā)可以是實(shí)時(shí)的，也可是延時(shí)的。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!1.1.3通信系統(tǒng)

1>通信系統(tǒng)的模型通信的任務(wù)是完成消息的傳遞和交換。以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信為例，可以看出要實(shí)現(xiàn)消息從一地向另一地的傳遞，必須有三個(gè)部分：一是發(fā)送端，二是接收端，三是收發(fā)兩端之間的信道，如圖1－4所示。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!

(3)信道信道是信號(hào)傳輸?shù)耐?是信號(hào)傳輸媒介的總稱(chēng)。信道中自然會(huì)疊加上噪聲。

(4)反變換器在接收端，接收設(shè)備的功能正好相反于發(fā)送設(shè)備，它將從收到的信號(hào)中恢復(fù)出相應(yīng)的原始信號(hào)。

(5)信宿受信者(也稱(chēng)信宿或收終端)是將復(fù)原的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息，如電話機(jī)將對(duì)方傳來(lái)的電信號(hào)還原成了聲音。(6)噪聲源噪聲源是信道中的所有噪聲以及分散在通信系統(tǒng)中其他各處噪聲的集合。圖中這種表示并非指通信中一定要有一個(gè)噪聲源，而是為了在分析和討論問(wèn)題時(shí)便于理解而人為設(shè)置的。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!1.模擬通信系統(tǒng)我們把信道中傳輸模擬信號(hào)的系統(tǒng)稱(chēng)為模擬通信系統(tǒng)。模擬通信系統(tǒng)的組成(通常也稱(chēng)為模型)可由一般通信系統(tǒng)模型略加改變而成，如圖1－5所示。圖1－5模擬通信系統(tǒng)模型項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!圖1-6語(yǔ)聲模擬通信系統(tǒng)示意圖項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!圖1-8數(shù)字通信系統(tǒng)模型項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!信道編碼的作用：信道環(huán)境很復(fù)雜，經(jīng)過(guò)信源編碼后的數(shù)字信號(hào)在信道傳輸過(guò)程中會(huì)受到各種各樣的噪聲干擾，難免會(huì)發(fā)生差錯(cuò)，為提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力，盡可能地對(duì)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的差錯(cuò)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)可靠通信，我們就采用了差錯(cuò)控制編碼，也稱(chēng)為信道編碼。信道解碼的作用：信道解碼是信道編碼的逆過(guò)程，功能是將傳輸過(guò)程中增加的差錯(cuò)控制編碼恢復(fù)成原來(lái)的信號(hào)。

項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!圖1.9兩類(lèi)通信方式抗干擾性能比較項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!圖1.10數(shù)字通信加密方法示意項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!2.數(shù)字通信的缺點(diǎn)(1)頻帶利用率不高。數(shù)字通信中，數(shù)字信號(hào)占用的頻帶寬，以電話為例，一路數(shù)字電話一般要占據(jù)約20~60kHz的帶寬，而一路模擬電話僅占用約4kHz帶寬。如果系統(tǒng)傳輸帶寬一定的話，模擬電話的頻帶利用率要高出數(shù)字電話的5~15倍。(2)需要嚴(yán)格的同步系統(tǒng)。數(shù)字通信中，要準(zhǔn)確地恢復(fù)信號(hào)，必須要求收端和發(fā)端保持嚴(yán)格同步。因此，數(shù)字通信系統(tǒng)及設(shè)備一般都比較復(fù)雜，體積較大。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!1）有效性和可靠性

有效性即信息傳遞的速度，是指?jìng)鬏斠欢ㄐ畔⒘繒r(shí)所占用的信道資源（頻帶寬度和時(shí)間間隔），或者說(shuō)是傳輸?shù)摹八俣取眴?wèn)題。即在給定的信道內(nèi)，單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘康亩嗌?。通?？偸窍Ｍ趩挝粫r(shí)間里傳輸更多的信息。可靠性即信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，是指接收信息的準(zhǔn)確程度，也就是傳輸?shù)摹百|(zhì)量”問(wèn)題。顯然，有效性和可靠性是兩個(gè)互相矛盾的指標(biāo)，提高有效性往往就意味著降低可靠性，反之，提高可靠性必然會(huì)降低有效性。工程實(shí)際中經(jīng)常采用在保證一定的可靠性指標(biāo)的情況下，盡可能地提高信息傳輸速率；或者在維持一定的有效性的條件下，盡量提高信息傳輸?shù)馁|(zhì)量。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!可靠性：可用接收端最終輸出信噪比來(lái)度量。模擬通信系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)是用接收端輸出信噪比評(píng)價(jià)的。信噪比是信號(hào)的平均功率S和噪聲的平均功率N的比值。信噪比越大，說(shuō)明噪聲對(duì)信號(hào)的影響越小，通信的質(zhì)量就越好，即系統(tǒng)的可靠性越高。輸出信噪比不僅僅與信道內(nèi)的信號(hào)功率和噪聲功率有關(guān)，還與信號(hào)的調(diào)制方式有很大關(guān)系。如調(diào)頻系統(tǒng)的信噪比就比調(diào)幅系統(tǒng)的要高。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!（2）信息傳輸速率Rb信息傳輸速率Rb又稱(chēng)為信息速率，簡(jiǎn)稱(chēng)傳信率。是指系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)钠骄畔⒘炕虮忍財(cái)?shù)。單位是bit/s或bps。碼元速率和信息速率都屬于數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性指標(biāo)，兩者之間既有聯(lián)系，也有區(qū)別。它們之間的關(guān)系如下：（bit/s）（1-6）或（B）（1-7）式中，N代表碼元的進(jìn)制數(shù)。從表達(dá)式中可以看出，當(dāng)N等于2時(shí)，Rb=RB。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!2．可靠性---差錯(cuò)率衡量數(shù)字通信系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)是差錯(cuò)率，常用誤碼率和誤信率表示。是指通信終端接收到的數(shù)字信號(hào)發(fā)生錯(cuò)誤的概率。（1）誤碼率Pe誤碼率Pe又稱(chēng)為碼元差錯(cuò)率，是指發(fā)生差錯(cuò)的碼元在傳輸碼元總數(shù)之中所占的比率，即碼元在通信系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率。（1-10）（2）誤信率Pb誤信率又稱(chēng)為信息差錯(cuò)率，是指接收的錯(cuò)誤信息量與傳輸信息總量之間的比值。（1-11）

項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!3.系統(tǒng)頻帶利用率在比較不同數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性時(shí)，某些情況下單純看信息傳輸速率是不夠的，兩個(gè)信息傳輸速率相同的系統(tǒng)所占用的信道頻帶寬度可能不同，這時(shí)，所占頻帶窄的系統(tǒng)傳輸信息的能力更強(qiáng)。所以系統(tǒng)頻帶利用率（）是全面評(píng)價(jià)數(shù)字通信系統(tǒng)有效性的指標(biāo)。=（B/Hz）(1-8)對(duì)于采用二進(jìn)制傳輸時(shí)的系統(tǒng)頻帶利用率可以表示為：=（bps/Hz）(1-9)項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!香農(nóng)定理的內(nèi)容是，若信息源發(fā)出的信息速率小于或等于信道容量，則信息可以在信道中無(wú)失真地傳輸；反之，則無(wú)法正確傳輸信息。對(duì)于給定的有擾信道，香農(nóng)公式給出了信道容量、信道帶寬和高斯白噪聲干擾信號(hào)（或信道輸出信噪比）之間的關(guān)系：(bit/s)（1-5）式中，C為信道容量（單位bit/s），B為信道帶寬（Hz），S為信號(hào)功率（W），n0為輸入端加性高斯白噪聲的單邊功率譜密度（W/Hz），N=n0B為噪聲功率（W）。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!小結(jié)1.通信的分類(lèi)

1)按傳輸媒質(zhì)分2)按信道中所傳信號(hào)的不同分3)按工作頻段分4)

按調(diào)制方式分2.通信的方式1)按消息傳送的方向與時(shí)間分2)按數(shù)字信號(hào)排序分3)按通信網(wǎng)絡(luò)形式分項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!2、知識(shí)目標(biāo):（1）掌握信道與噪聲的特點(diǎn)（2）掌握模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸原理（3）了解信道復(fù)用與數(shù)字復(fù)接技術(shù)的工作原理（4）理解數(shù)字信號(hào)的基帶、頻帶傳輸工作原理及應(yīng)用（5）掌握同步技術(shù)分類(lèi)、原理及應(yīng)用（6）掌握差錯(cuò)控制編碼的分類(lèi)、原理、功能及應(yīng)用項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!1.1通信的基本概念與通信系統(tǒng)1.1.1通信的發(fā)展

遠(yuǎn)古時(shí)代的人類(lèi)用表情和動(dòng)作進(jìn)行信息交流,這是最原始的通信方式。后來(lái),人類(lèi)在漫長(zhǎng)的生活中創(chuàng)造了語(yǔ)言和文字,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)言和文字的消息交流。除此之外,人類(lèi)還創(chuàng)造了許多消息的傳遞方式,如古代的烽火臺(tái)、金鼓、錦旗和航行用的信號(hào)燈等,這些都是解決遠(yuǎn)距離消息傳遞的方式。進(jìn)入19世紀(jì)后,人們開(kāi)始試圖用電信號(hào)進(jìn)行通信。表1－1中列出了一些與通信相關(guān)的歷史事件,讀者可從中清晰地掌握通信發(fā)展的概貌。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!1.1.2通信技術(shù)的發(fā)展與展望

通信技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在電纜通信、微波中繼通信、光纖通信、衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信等幾個(gè)方面。下面通過(guò)分析現(xiàn)代通信技術(shù)的現(xiàn)狀來(lái)看看未來(lái)通信的發(fā)展趨勢(shì)。電纜通信是最早發(fā)展起來(lái)的通信手段。其用于長(zhǎng)途通信已有60余年歷史,在通信中占有突出地位。在光纖通信和移動(dòng)通信發(fā)展之前,電話、傳真、電報(bào)等各用戶終端與交換機(jī)的連接全靠市話電纜。電纜還曾是長(zhǎng)途通信和國(guó)際通信的主要手段,大西洋、太平洋均有大容量的越洋電纜。由于光纖通信的發(fā)展,同軸電纜逐漸被光纖電纜所取代。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!衛(wèi)星通信的特點(diǎn)是通信距離遠(yuǎn),覆蓋面積大,不受地形條件限制,傳輸容量大,建設(shè)周期短,可靠性高。自1965年顆國(guó)際通信衛(wèi)星投入商用以來(lái),衛(wèi)星通信得到迅速發(fā)展,現(xiàn)在第六代國(guó)際通信衛(wèi)星即將投入使用。目前,衛(wèi)星通信的使用范圍已遍及全球,僅國(guó)際衛(wèi)星通信組織就擁有數(shù)十萬(wàn)條話路,80％的洲際通信業(yè)務(wù)和100％的遠(yuǎn)距離電視傳輸業(yè)務(wù)均采用衛(wèi)星通信,衛(wèi)星通信已成為國(guó)際通信的主要手段。同時(shí),衛(wèi)星通信已進(jìn)入國(guó)內(nèi)通信領(lǐng)域,許多發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家均擁有國(guó)內(nèi)衛(wèi)星通信系統(tǒng)。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!1.1.2通信的概念1>通信的定義一般意義上的通信(Communication)是指由一地向另一地進(jìn)行消息的有效傳遞。滿足此定義的例子很多，如打電話，它是利用電話(系統(tǒng))來(lái)傳遞消息；兩個(gè)人之間的對(duì)話，亦是利用聲音來(lái)傳遞消息，不過(guò)只是通信距離非常短而已；古代“消息樹(shù)”、“烽火臺(tái)”和現(xiàn)代仍使用的“信號(hào)燈”等也是利用不同方式傳遞消息的，理應(yīng)歸屬通信之列。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁(yè)!通信從本質(zhì)上講就是實(shí)現(xiàn)信息傳遞功能的一門(mén)科學(xué)技術(shù)，它要將大量有用的信息無(wú)失真、高效率地進(jìn)行傳輸，同時(shí)還要在傳輸過(guò)程中將無(wú)用信息和有害信息抑制掉。當(dāng)今的通信不僅要有效地傳遞信息，而且還有存儲(chǔ)、處理、采集及顯示等功能，通信已成為信息科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁(yè)!2.按信道中所傳信號(hào)的不同分

信道是傳輸信號(hào)的通路。通常信道中傳送的信號(hào)可分為數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，由此，通信亦可分為數(shù)字通信和模擬通信。凡信號(hào)的某一參量(如連續(xù)波的振幅、頻率、相位，脈沖波的振幅、寬度、位置等)可以取無(wú)限多個(gè)數(shù)值，且直接與消息相對(duì)應(yīng)的，稱(chēng)為模擬信號(hào)。模擬信號(hào)有時(shí)也稱(chēng)連續(xù)信號(hào)，這個(gè)連續(xù)是指信號(hào)的某一參量可以連續(xù)變化(即可以取無(wú)限多個(gè)值)，例如強(qiáng)弱連續(xù)變化的語(yǔ)音信號(hào)，亮度連續(xù)變化的電視圖像信號(hào)等都是模擬信號(hào)。凡信號(hào)的某一參量只能取有限個(gè)數(shù)值，并且常常不直接與消息相對(duì)應(yīng)的，稱(chēng)為數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)有時(shí)也稱(chēng)離散信號(hào)，這個(gè)離散是指信號(hào)的某參量是離散(不連續(xù))變化的，而不一定在時(shí)間上也離散。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁(yè)!項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁(yè)!4.按調(diào)制方式分根據(jù)消息在送到信道之前是否采用調(diào)制，通信可分為基帶傳輸和頻帶傳輸。所謂基帶傳輸是指信號(hào)沒(méi)有經(jīng)過(guò)調(diào)制而直接送到信道中去傳輸?shù)囊环N方式，而頻帶傳輸是指信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制后再送到信道中傳輸，收端有相應(yīng)解調(diào)措施的通信系統(tǒng)。

項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁(yè)!3>通信的方式

1.按消息傳送的方向與時(shí)間分通常，如果通信僅在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間進(jìn)行，或一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)之間進(jìn)行，那么，按消息傳送的方向與時(shí)間不同，通信的工作方式可分為單工通信、半雙工通信及全雙工通信。

項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁(yè)!圖1-1按消息傳送的方向和時(shí)間劃分的通信方式(a)單工方式；(b)半雙工方式；(c)全雙工方式項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁(yè)!所謂串行傳輸，即是將代表信息的數(shù)字信號(hào)序列按時(shí)間順序一個(gè)接一個(gè)地在信道中傳輸?shù)姆绞剑鐖D1－2(a)所示；優(yōu)點(diǎn)：只需一條通信信道，節(jié)省線路鋪設(shè)費(fèi)用缺點(diǎn)：速度慢，需要外加碼組或字符同步措施項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁(yè)!3.按通信網(wǎng)絡(luò)形式分通信的網(wǎng)絡(luò)形式通?？煞譃槿N：點(diǎn)到點(diǎn)通信方式、點(diǎn)到多點(diǎn)通信(分支)方式和多點(diǎn)到多點(diǎn)通信(交換)方式，它們的示意圖如圖1－3所示。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁(yè)!圖1-3按網(wǎng)絡(luò)形式劃分的通信方式(a)兩點(diǎn)間直通方式；(b)分支方式；(c)交換方式項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁(yè)!模型中各部分功能如下：(1)信源 信源是指發(fā)出信息的信息源，或簡(jiǎn)單地說(shuō)是信息的發(fā)出者。信息源(簡(jiǎn)稱(chēng)信源)的作用是把待傳輸?shù)南⑥D(zhuǎn)換成原始電信號(hào)，如電話系統(tǒng)中電話機(jī)可看成是信源，信源輸出的信號(hào)稱(chēng)為基帶信號(hào)。所謂基帶信號(hào)，是指沒(méi)有經(jīng)過(guò)調(diào)制的原始信號(hào)，其特點(diǎn)是頻率較低?；鶐盘?hào)可分為數(shù)字基帶信號(hào)和模擬基帶信號(hào)。(2)變換器 變換器的功能是把信源發(fā)出的信息變換成適合在信道上傳輸?shù)男盘?hào)。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁(yè)!根據(jù)信號(hào)物理參量基本特征的不同，信號(hào)可以分為兩大類(lèi)：模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁(yè)!對(duì)于模擬通信系統(tǒng)，它主要包含兩種重要變換。一是把連續(xù)消息變換成電信號(hào)(發(fā)端信息源完成)和把電信號(hào)恢復(fù)成最初的連續(xù)消息(收端受信者完成)。由信源輸出的電信號(hào)(基帶信號(hào))具有頻率較低的頻譜分量，一般不能直接作為傳輸信號(hào)而送到信道中去。因此，模擬通信系統(tǒng)里常有第二種變換，即將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成其頻帶適合信道傳輸?shù)男盘?hào)，這一變換由調(diào)制器完成；在接收端同樣需經(jīng)相反的變換，它由解調(diào)器完成。經(jīng)過(guò)調(diào)制后的信號(hào)通常稱(chēng)為已調(diào)信號(hào)。已調(diào)信號(hào)有三個(gè)基本特性：一是攜帶有消息，二是適合在信道中傳輸，三是具有較高頻率成分。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁(yè)!2.數(shù)字通信系統(tǒng)與模擬通信相對(duì)應(yīng)，信源所發(fā)出的信息經(jīng)變換和處理后，送往信道上傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)的通信系統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)字通信系統(tǒng)。語(yǔ)聲信號(hào)的數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)成如下圖1-7所示。圖1-7語(yǔ)聲數(shù)字通信系統(tǒng)示意圖項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁(yè)!信源編碼的作用：1.將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電信號(hào)，即模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）。2.盡量降低數(shù)字信號(hào)的傳輸數(shù)碼率，即數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)，信源編碼技術(shù)很大程度上是圍繞壓縮編碼技術(shù)來(lái)展開(kāi)的，以提高通信系統(tǒng)的性能。信源解碼的作用：是信源編碼的逆過(guò)程，將接收端收到的數(shù)字信號(hào)還原為原來(lái)的模擬信號(hào)，即數(shù)模轉(zhuǎn)換（D/A轉(zhuǎn)換）。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁(yè)!1.1.4數(shù)字通信的主要優(yōu)缺點(diǎn)

1.數(shù)字通信的主要優(yōu)點(diǎn)(1)抗干擾、抗噪聲性能好在數(shù)字通信中，由于數(shù)字信號(hào)的幅度值為有限個(gè)數(shù)的離散值(通常取兩個(gè)幅值)，在傳輸過(guò)程中受到噪聲干擾雖然也要疊加噪聲，但當(dāng)信噪比還沒(méi)有惡化到一定程度時(shí)，即在適當(dāng)?shù)木嚯x，采用再生的方法即可消除噪聲干擾，將信號(hào)再生成原發(fā)送的信號(hào)，如圖1.9(b)所示。

項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁(yè)!（2）便于加密處理信息傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄栽絹?lái)越受到重視，數(shù)字通信的加密處理比模擬通信更容易實(shí)現(xiàn)。以語(yǔ)聲數(shù)字通信為例，經(jīng)過(guò)數(shù)字變換后的信號(hào)就可以用簡(jiǎn)單的數(shù)字邏輯運(yùn)算進(jìn)行加密處理，如圖1.10所示。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁(yè)!（3）差錯(cuò)可控?cái)?shù)字信號(hào)通過(guò)差錯(cuò)控制編碼，可采用糾錯(cuò)和檢錯(cuò)技術(shù)，可提高通信的可靠性。（4）設(shè)備便于集成化、小型化由于數(shù)字通信系統(tǒng)中大部分電路都是由數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，微電子技術(shù)的發(fā)展可使數(shù)字通信便于用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。（5）便于處理、變換、存儲(chǔ)（6）便于將來(lái)自不同信源的信號(hào)綜合到一起傳輸項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁(yè)!1.2數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)如何評(píng)價(jià)一個(gè)通信系統(tǒng)的性能優(yōu)劣是選擇和使用一個(gè)通信系統(tǒng)所面臨的首要問(wèn)題。因此，必須找出能夠反映通信系統(tǒng)性能的技術(shù)指標(biāo)，然而，研究通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題，它包含有多方面的指標(biāo)，如有效性、可靠性、適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性、保密性、標(biāo)準(zhǔn)性和維護(hù)的便利性等，這些指標(biāo)從不同的角度對(duì)通信系統(tǒng)的優(yōu)劣做出評(píng)價(jià)。但是通信的基本任務(wù)是快速、準(zhǔn)確地傳遞信息，所以通信系統(tǒng)的諸多性能指標(biāo)中起決定作用的主要是快速（有效性）和準(zhǔn)確（可靠性）。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁(yè)!2）模擬通信系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)

模擬通信系統(tǒng)中有效性：用有效傳輸頻帶來(lái)度量。即用傳輸頻帶寬度來(lái)衡量。如模擬通信的多路頻分復(fù)用傳輸，當(dāng)每一路的有效帶寬一定時(shí)，信道帶寬越寬，可以容納的路數(shù)就越多，也就意味著系統(tǒng)的有效性越好。當(dāng)然模擬通信系統(tǒng)的有效帶寬與系統(tǒng)采用的調(diào)制方式有關(guān)，如調(diào)頻方式就要比調(diào)幅方式占用更大的帶寬。不同調(diào)制方法得到的有效帶寬不一樣，系統(tǒng)的有效性也不同。項(xiàng)目一通信系統(tǒng)概論共62頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁(yè)!3）數(shù)字通信系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)1．有效性---傳輸速率通常，評(píng)價(jià)數(shù)字通信系統(tǒng)有效性的指標(biāo)是傳輸速率。傳輸速率又分為碼元傳輸速率和信息傳輸速率。