第讲 通信的基本概念、通信系统的组成ppt课件
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第一章 通信的基本概念PPT课件
• 1938年美国贝尔实验室为美国军方制成了世 界上第一部“移动电话”手机
• 1942年，对讲机应用于二战
微波通信
• 1931年，英国多佛尔和法国加来之间在 建立世界上第一条超短波接力线路
• 20世纪50年代出现微波接力通信
光纤通信
• 1966年，英籍华裔学者高锟和霍克哈姆发表了关于传输介 质新概念的论文，指出了利用光纤进行信息传输的可能性 和技术途径，奠定了现代光纤通信的基础。
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
– 数字系统：每秒所传输的位数来计量(bit/s)
• ADSL上网的速率: 上行：0.54Mbit/s 下载： 8Mbit/s
• 以太网上网的速率: 10Mbit/s 、100Mbit/s 到桌面
• 宽带：2Mbit/s 作为划分点
1.4.2 模拟通信系统
模拟通信利用模拟信号来传递消息。模拟通信系统框 图如图1-2所示:
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
（1）信息与信号
• 信息←→冗余
– 消息中不定的部分
• 信号
– 信息的物理载体： 电、光信号
• 模拟信号与数字信 号
通信系统概述(共22张PPT)精选
① 基带信号(xìnhào)特性
② 调制、解调原理
③ 信道与噪声统计特性及其对信号(xìnhào)传输
影响
④ 各类调制方式系统的抗干扰性能
第五页，共22页。
UP
二、数字(shùzì)通信系统模型 1、数字(shùzì)频带通信系统模型
(Model for Digital Band Communication
x1, x2, ..., xn p(x1),p(x2),…,p(xn)
n
且∑p(xi) = 1
i=1
n
H(x) =-∑p(xi)log2 p(x2) i=1
H(x)-----信息源的熵.
bit/符号(symbol)
注意(zhù yì)单位!
第十六页，共22页。
上一页
讨论：H(x)的性质:
(1) H(x)是非(shìfēi)负的
第二十页，共22页。
上一页
(Capacity of Channel)
含义: 信道容量背景下,且信道带宽与有用信号功率 受限下,调制信道无差错(差错率趋于0)地传输数据信 号的极限速率(极限速率趋于∞)称~
定义: 设①双边(shuāngbiān)加性噪声为 Pi( )=n0/2的G.W ②信道工作频带为B(Hz) ③有用 信号功率为S(W),则信道容量由香农公式决定:
5、按工作频率
6、按通信(tōng xìn)业务
FDM TDM CDM
长波通信
中波通信
短波通信
微波通信
光波通信
电报
电话：可视电话
TV 雷达
已派生出来
第十一页，共22页。
一、信息(xìnxī)与消息(information and message)
② 调制、解调原理
③ 信道与噪声统计特性及其对信号(xìnhào)传输
影响
④ 各类调制方式系统的抗干扰性能
第五页，共22页。
UP
二、数字(shùzì)通信系统模型 1、数字(shùzì)频带通信系统模型
(Model for Digital Band Communication
x1, x2, ..., xn p(x1),p(x2),…,p(xn)
n
且∑p(xi) = 1
i=1
n
H(x) =-∑p(xi)log2 p(x2) i=1
H(x)-----信息源的熵.
bit/符号(symbol)
注意(zhù yì)单位!
第十六页，共22页。
上一页
讨论：H(x)的性质:
(1) H(x)是非(shìfēi)负的
第二十页，共22页。
上一页
(Capacity of Channel)
含义: 信道容量背景下,且信道带宽与有用信号功率 受限下,调制信道无差错(差错率趋于0)地传输数据信 号的极限速率(极限速率趋于∞)称~
定义: 设①双边(shuāngbiān)加性噪声为 Pi( )=n0/2的G.W ②信道工作频带为B(Hz) ③有用 信号功率为S(W),则信道容量由香农公式决定:
5、按工作频率
6、按通信(tōng xìn)业务
FDM TDM CDM
长波通信
中波通信
短波通信
微波通信
光波通信
电报
电话：可视电话
TV 雷达
已派生出来
第十一页，共22页。
一、信息(xìnxī)与消息(information and message)
通信PPT课件
.
16.05.2020
★1.2.2 数字通信系统模型
信 信源 息编 源码
器
信数
数信
道字信字道
编调
解译
码制道调码
器器
器器
信 源受 译信 码者 器
噪声源
.
16.05.2020
★1.2.3 数字通信主要优、缺点 1、优点 （1）抗干扰能力强，且噪声不积累，从而
可中继，可多次复制再生。
（2）可采用信道编码技术，降低误码率。
.
16.05.2020
1.4 信息及其度量
1.4.1 信息量 1、信息含义
从表面看，通信的目的是传递消息，但真正对
受信者有用的是信息。信息包含在消息中。消息是
具体的、表面的。而信息是抽象的、本质的。毫无
疑问，不同消息包含的信息量不同。此外，不同受
信者从同一消息中所获得的信息量亦不同，从而需
要对信息进行度量。
（1）平均信息量——熵H(x)
定义：信源符号集中每个符号所包含的平
均（统计平均）信息量。
N
H(x) p(xi)logp(xi) i1
结论：最大熵出现于等概之时。
（1-3）
Hmax logN
.
（1-5）ห้องสมุดไป่ตู้
16.05.2020
（2）总信息量
若某符号集的熵为H(x)，则当该符号集发送n个 符号（从而组成一则消息）时，所发送的信息量为
I H(x)n
（1-4）
.
16.05.2020
例1.已知二进制离散信源（0，1）
（1）若“0”出现的概率为0.9，求“0”，“1”
所
包含的信息量以及平均信息量；
例2（.已2）知若某“四0进”，制“离1散”等等概概出信现源，（重0，复1（，12），题3）。
《通信系统》课件
通信系统安全技术和加密方法
通信系统安全技术和加密方法是确保通信过程保密性、完整性和可用性的重要手段。
安全技术
包括防火墙、入侵检测等技 术，可以保护通信系统不受 非法侵入。
加密方法
如DES、RSA等对称和非对称 加密算法，可以保护通信内 容不被窃取或篡改。
数字证书
数字证书是公钥加密技术的 一种应用，可以用于身份认 证、数据加密等。
3 基本原理
卫星通信是将地面站发出的电信号转发到另一个地面站或用户的一种无线通信方式。
通信系统网络协议和拓扑结构
通信系统的网络协议和拓扑结构是保证通信系统稳定、安全和高效的重要保障。
网络协议
TCP/IP、HTTP、FTP等协议实现了互联网的通信和文 件传输。
拓扑结构
包括星型、总线型、环形、网状等不同的结构。
通信系统性能评估和优化方法
通信系统的性能评估和优化方法是确保通信质量和有效性的重要手段。
性能评估
包括信道误码率、抗干扰能力等 参数的测量和评估。
优化方法
包括信号处理技术、信道编码技 术等优化手段，可以提高通信系 统性能。
频谱分析
频谱分析能够帮助我们了解系统 频谱特性，为系统性能优化提供 帮助。
通信系统故障诊断和维护技术
1 5G通信技术
更高的速率、更低的延迟、更好的覆盖，将带来更多的业务应用。
2 物联网技术
将实现万物互联，推动通信系统向大数据、人工智能等方向发展。
3 智能制造和工业控制
将推动通信系统向工业互联网、智能制造等方向发展。
如AM、FM等模拟调制和QPSK、QAM等数字调制。
3
信道分配技术
如TDMA、CDMA等技术，可以有效地提高信道利用率。
通信基本原理 PPT课件
7.香农公式主要讨论了信道容量、频带宽度和信噪比之间的关系， 是信息传输中非常重要的公式，是目前通信系统设计和性能分析 的理论基础。
第二讲 通信系统简介
一、 数字光纤通信系统
数字光纤通信是以光信号运载数字信息，以光 导纤维为传输媒介的一种通信方式。
1.单向光纤通信系统
数字光纤通信系统由光发送机、光纤和光接收机构成。 光发送机和光接收机统称为光端机。 电端机通常是指PCM基群或高次群设备。
噪比之间的关系。
由香农公式可得到如下结论：
• 在给定B、S/N时，信道的极限传输能力C即确 定。
• 在信道容量C一定时，带宽B和信噪比S／N之间 可以互相调整。
• 增加信道带宽B并不能无限制地增大信道容量。
• 在给定C和S／N的情况下，带宽B与时间T也可以互 相调整。
小结
1.通信系统包括信源、发送设备、信道、接收设备、信宿。 2.信号是信息的载体，可以分为周期信号和非周期信号，连续时 间信号和离散时间信号，能量信号和功率信号等。
扰码电路对发送的信息码流处理，使码流中“0”和“1” 的数量大致相等，破坏过长的连“0”和连“1”码流。经 扰码的码流较好地携带时钟，有利于接收端对时钟信号的 提取，使主从时钟同步；经过扰码，使光源组件发光和不 发光的概率大致相等，较好的保护光源组件。 1.1.6．光发送电路
光发送电路的作用是把电信号变换成光信号，并耦合到 光纤中传输。
3.信道噪声
信道噪声：噪声和干扰的总称。 加性噪声：与有用信号毫无关系，不管有用信 号的有无而独立存在的。 乘性噪声：它与系统的特性有关，与有用信号 相伴而生，是乘法关系。 随机噪声：噪声不可预测，具有随机性。
信道容量公式——香农公式
C
B
通信概论1章--通信概述.ppt
2021/6/14
《现代通信概论》第1章 通信概述
33
1.2.1 通信网的构成 1.2.2 通信网的分类 1.2.3 通信网的基本结构 1.2.4 通信网的质量要求 1.2.5 通信网络的发展历史及动向
2021/6/14
《现代通信概论》第1章 通信概述
34
1.2.1 通信网的组成（1/5）
构成通信网的基本要素： 终端设备、传输链路、交换设备。
17
1.1.4 通信系统的分类（5/7）
数字通信
❖ 数字通信系统框图
加入用于差错检测和控制
的监督码，以提高数字
传输系统的可靠性。
模拟信号
信 信源 源 编码
信道信 编码源
调 制 器
信道
解 调 器
信道 宿译码
信源 信 译码 宿
经过模/数变换(即A/D变换)
形成数字序列，以适宜在数 字系统中的传输。
噪声 数字调制
2021/6/14
《现代通信概论》第1章 通信概述
23
1.1.5 通信系统的质量要求（4/7）
有效性
❖ 频带利用率是指单位频带内的传输速率，通信系统 占用的频带越宽，传输信息的能力应该越大。
单位频带内传输速率
符号传输速率
η=
频带宽度
或
η=
信息传输速率 频带宽度
2021/6/14
《现代通信概论》第1章 通信概述
几个重要的标准化组织
❖ 国际标准化组织ISO (International Standard Organization)：世界上最大的国际标准化专门机构。
2021/6/14
《现代通信概论》第1章 通信概述
28
1.1.6 标准化组织（2/2）
《通信系统》课件
《通信系统》PPT课件
目录
• 通信系统概述 • 通信信道与信号 • 通信协议与标准 • 通信系统的应用 • 通信系统的未来发展
01
通信系统概述
通信系统的定义与组成
总结词
通信系统是由发送端、传输介质和接收端组成的系统，用于 传输信息。
详细描述
通信系统由发送端、传输介质和接收端三部分组成。发送端 负责将信息转换为电信号或光信号，传输介质负责传输信号 ，接收端则负责将接收到的信号还原为原始信息。
5G通信技术
5G技术概述
5G通信技术是第五代移动通信技术，具有高速率、低时延 、大连接等优势，能够满足未来各种应用场景的需求。
5G技术的应用场景
5G技术在智慧城市、物联网、工业自动化、自动驾驶等领 域有着广泛的应用前景，将为人们的生活和工作带来巨大 的便利。
5G技术的发展趋势
随着技术的不断进步和应用需求的不断增长，5G技术将不 断演进和完善，未来将与人工智能、云计算等先进技术深 度融合，推动通信行业的持续发展。
解调的方法
线性解调和非线性解调等不同 的解调方法。
03
通信协议与标准
通信协议的概述
通信协议的定义
通信协议是通信过程中需要遵循的规则和约定，用于确保不同设备 之间的信息传输能够顺利进行。
通信协议的作用
通信协议规定了设备之间的通信方式、数据格式、传输速率、信号 特征等方面的要求，以确保数据传输的可靠性和高效性。
通信系统的分类
总结词
通信系统可以根据不同的分类标准进行分类，如按传输介质可分为有线通信和无 线通信，按业务类型可分为电话通信、数据通信等。
详细描述
根据传输介质的不同，通信系统可以分为有线通信和无线通信。有线通信是通过 电缆、光纤等物理介质进行信号传输，而无线通信则是通过电磁波进行传输。此 外，按业务类型，通信系统可以分为电话通信、数据通信、图像通信等。
目录
• 通信系统概述 • 通信信道与信号 • 通信协议与标准 • 通信系统的应用 • 通信系统的未来发展
01
通信系统概述
通信系统的定义与组成
总结词
通信系统是由发送端、传输介质和接收端组成的系统，用于 传输信息。
详细描述
通信系统由发送端、传输介质和接收端三部分组成。发送端 负责将信息转换为电信号或光信号，传输介质负责传输信号 ，接收端则负责将接收到的信号还原为原始信息。
5G通信技术
5G技术概述
5G通信技术是第五代移动通信技术，具有高速率、低时延 、大连接等优势，能够满足未来各种应用场景的需求。
5G技术的应用场景
5G技术在智慧城市、物联网、工业自动化、自动驾驶等领 域有着广泛的应用前景，将为人们的生活和工作带来巨大 的便利。
5G技术的发展趋势
随着技术的不断进步和应用需求的不断增长，5G技术将不 断演进和完善，未来将与人工智能、云计算等先进技术深 度融合，推动通信行业的持续发展。
解调的方法
线性解调和非线性解调等不同 的解调方法。
03
通信协议与标准
通信协议的概述
通信协议的定义
通信协议是通信过程中需要遵循的规则和约定，用于确保不同设备 之间的信息传输能够顺利进行。
通信协议的作用
通信协议规定了设备之间的通信方式、数据格式、传输速率、信号 特征等方面的要求，以确保数据传输的可靠性和高效性。
通信系统的分类
总结词
通信系统可以根据不同的分类标准进行分类，如按传输介质可分为有线通信和无 线通信，按业务类型可分为电话通信、数据通信等。
详细描述
根据传输介质的不同，通信系统可以分为有线通信和无线通信。有线通信是通过 电缆、光纤等物理介质进行信号传输，而无线通信则是通过电磁波进行传输。此 外，按业务类型，通信系统可以分为电话通信、数据通信、图像通信等。
通信系统的组成(精品PPT)
第二十一页，共六十五页。
实际的数字通信系统不一定包括(bāokuò)图 中的所有环节。 如在某 些有线信道中，假设传输距离不太远且通信容量不太大时， 数字基 带信号无需调制，可以直接传送，称之为数字信号的基带传输， 应该指出的是，模拟信号经过数字编码后可以在数字通信系统中传输， 数字 系统就是以数字方式传输模拟语音信号的例子。
第十页，共六十五页。
f (t)
O
t
(a )
f (nT )
PAM 信 号
O
t
(b )
图1–2
模拟信号波形(bō xínɡ)
第十一页，共六十五页。
数字信号——凡信号参量只能取有限个值，并且常常不直接与消息相对
应的信号，均称为数字信号，如电报信号、计算机输入/输出信号、 PCM信号等。数字信号有时也称离散信号，这个(zhè ge)离散是指 信号的某一参量是离散变化的，而不一定在时间上也离散，如图 1 - 3(b)所示的2PSK信号。
中，信道是自由空间。
第六页，共六十五页。
4、噪声源——不是人为参加的设备，而是通信系统中各种设备 以及信道中所固有的。
噪声按产生(chǎnshēng)的来源可分为内部噪声和外部噪声，外部噪声 是从信道引入的，为了分析方便，把噪声源视为各处噪声的集中表现而抽 象参加到信道。
5、 接收设备——完成发送设备的反变换的设备， 即进行解调、译 码、解码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中正确恢复出相应 的原始基带信号来，对于多路复用信号，还包括解除多路复用，实 现正确分路。 6、受信者——是传输信息的归宿点， 其作用是将复原的原始信号 转换成相应的消息。
第7章中将讨论模拟信号数字化传输的两种方式：脉冲编码调 制(PCM)和增量调制(ΔM)。信源译码是信源编码的逆过程。
实际的数字通信系统不一定包括(bāokuò)图 中的所有环节。 如在某 些有线信道中，假设传输距离不太远且通信容量不太大时， 数字基 带信号无需调制，可以直接传送，称之为数字信号的基带传输， 应该指出的是，模拟信号经过数字编码后可以在数字通信系统中传输， 数字 系统就是以数字方式传输模拟语音信号的例子。
第十页，共六十五页。
f (t)
O
t
(a )
f (nT )
PAM 信 号
O
t
(b )
图1–2
模拟信号波形(bō xínɡ)
第十一页，共六十五页。
数字信号——凡信号参量只能取有限个值，并且常常不直接与消息相对
应的信号，均称为数字信号，如电报信号、计算机输入/输出信号、 PCM信号等。数字信号有时也称离散信号，这个(zhè ge)离散是指 信号的某一参量是离散变化的，而不一定在时间上也离散，如图 1 - 3(b)所示的2PSK信号。
中，信道是自由空间。
第六页，共六十五页。
4、噪声源——不是人为参加的设备，而是通信系统中各种设备 以及信道中所固有的。
噪声按产生(chǎnshēng)的来源可分为内部噪声和外部噪声，外部噪声 是从信道引入的，为了分析方便，把噪声源视为各处噪声的集中表现而抽 象参加到信道。
5、 接收设备——完成发送设备的反变换的设备， 即进行解调、译 码、解码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中正确恢复出相应 的原始基带信号来，对于多路复用信号，还包括解除多路复用，实 现正确分路。 6、受信者——是传输信息的归宿点， 其作用是将复原的原始信号 转换成相应的消息。
第7章中将讨论模拟信号数字化传输的两种方式：脉冲编码调 制(PCM)和增量调制(ΔM)。信源译码是信源编码的逆过程。
绪论通信的基本概念及系统模型ppt课件
码
数
字 调
信道
制
数 字 解 调
信 道 译
码
解 密
信 源 译
码
受 信 者
噪声源
数字通信系统模型
信源编码与译码目的:
（1）完成模/数转换
（2）将数字信号进行压缩处理，提高信息传输的有效性（减少码元数 目或降低码元速率）
加密与解密目的：保证所传信息的安全（密钥）
信道编码与译码目的：增强抗干扰能力（加入监督码元）
第 1 章 绪论
——通信的基本概念&通信系统模型
1
《概率论与数理统计》 《信号与系统》 《数字电子技术》 《数字信号处理》 《信息论与编码》 《高频电子线路》
2
为什么要学习《通信原理》？
3
通信系统（设备）开发的一般步骤：
通过数学 建模，设 计通信系 统，通过 数学分析 得到通信 系统的性
能指标
优点：只需一条通信信道，节省线路铺设费用 缺点：速度慢，需要外加码组或字符同步措施
25
发
1 1
接
送0
收
方
1 1
方
0
0
优点：节省传输时间，速度快：不需要字符同步措施 缺点：需要 n 条通信线路，成本高
24
串行传输 ：将数字信号码元序列以串行方式一个码元接一 个码元地在一条信道上传输
0
发
1 1
送0 0
方1
0
0
8比特依次发送
01100100
0
1 1
接
0收
0
1方
0
0
并行/串行 转换器
串行/并行 转换器
噪声源：集中表示分布于通信系统中各处的噪声。
接收设备：从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。
数
字 调
信道
制
数 字 解 调
信 道 译
码
解 密
信 源 译
码
受 信 者
噪声源
数字通信系统模型
信源编码与译码目的:
（1）完成模/数转换
（2）将数字信号进行压缩处理，提高信息传输的有效性（减少码元数 目或降低码元速率）
加密与解密目的：保证所传信息的安全（密钥）
信道编码与译码目的：增强抗干扰能力（加入监督码元）
第 1 章 绪论
——通信的基本概念&通信系统模型
1
《概率论与数理统计》 《信号与系统》 《数字电子技术》 《数字信号处理》 《信息论与编码》 《高频电子线路》
2
为什么要学习《通信原理》？
3
通信系统（设备）开发的一般步骤：
通过数学 建模，设 计通信系 统，通过 数学分析 得到通信 系统的性
能指标
优点：只需一条通信信道，节省线路铺设费用 缺点：速度慢，需要外加码组或字符同步措施
25
发
1 1
接
送0
收
方
1 1
方
0
0
优点：节省传输时间，速度快：不需要字符同步措施 缺点：需要 n 条通信线路，成本高
24
串行传输 ：将数字信号码元序列以串行方式一个码元接一 个码元地在一条信道上传输
0
发
1 1
送0 0
方1
0
0
8比特依次发送
01100100
0
1 1
接
0收
0
1方
0
0
并行/串行 转换器
串行/并行 转换器
噪声源：集中表示分布于通信系统中各处的噪声。
接收设备：从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。
通信与通信系统的基本概念(1).ppt
第1章 通信与通信系统的基本概念
尽管通信的方式各种各样，传递的内容千差万别，但 都有一个共性，那就是进行信息的传递。因此，我们 对通信下一个简练的定义：所谓通信，就是信息的传 递。这里“传递”可以认为是一种信息传输的过程或 方式。随着计算机技术和计算机网络技术的飞速发展， 计算机网络通信也进入了我们的生活。通过因特网 (Internet)，我们足不出户就可看报纸、听新闻、查资料、 逛商店、玩游戏、上课、看病、下棋、购物、发电子 邮件。网络通信丰富多彩的功能极大地拓宽了通信技 术的应用领域，使通信渗入到人们物质与精神生活的 各个角落，
第1章 通信与通信系统的基本概念
2.按传输介质分类 按传输介质的不同，通信系统又有无线通信系统 与有线通信系统之分。利用无线电波、红外线、超声 波、激光进行通信的系统统称为无线通信系统。广播 系统、移动电话系统、传呼通信系统、电视系统等都 是无线通信系统。而用导线(包括电缆、光缆和波导等) 作为介质的通信系统就是有线通信系统，如市话系统、 闭路电视系统、普通的计算机局域网等。随着通信技 术、计算机技术和网络技术的飞速发展，
第1章 通信与通信系统的基本概念
根据通信技术的现状，我们认为应该在传统分类方式 的基础上，结合信源和信宿所处理的信号种类对通信系统 重新进行分类。这样，我们就把通信系统分为三种：模拟 通信系统、数字通信系统和数据通信系统。
这里需要明确模拟通信、数字通信和数据通信的概念： (1)模拟通信一般指的是信源发出的、信宿接收的和 信道传输的都是模拟信号的通信过程或方式。因此，模拟 通信系统可以说是以模拟信道传输模拟信号的系统。
第1章 通信与通信系统的基本概念
(a) 数 字 通 信 系 统 模 型
信道
信源
模拟 通信
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●调制信号（基带信号） ←→已调信号（频带信号）
（2）信号受噪声干扰的影响－－噪声背景下的信号传输。
07.04.2020
通信原理
10
第1章 绪论
（2）调制的功用 ●提高频率，便于辐射； ●频率分配； ●实现频分复用； ●改善系统性能。
07.04.2020
通信原理
11
第1章 绪论
已调信号有三个基本特性： （1）携带有消息； （2）适合在信道中传输 （如辐射：天线尺寸>1/10 波
1.2.1 通信系统的一般模型
信源
发送设备
信道
接收设备
信宿
发送端
噪声源
接收端
图1-1 通信系统的一般模型
信源（信息源，也称发终端）：把待传输的消息转 换成原始电信号，如电话系统中电话机可看成是信源。
发送设备：将信源和信道匹配起来，即将信源产生 的原始电信号（基带信号）变换成适合在信道中传输的
信号。
07.04.2020
通信（communication）是信号与系统的集合。
07.04.2020
通信原理
5
第1章 绪论
• 信号：是消息的载荷者，与消息一一对应的东西。在 电信系统里，载荷者为“电”，对应－－消息被载荷 在电信号的某参量上，如电压、电流或电波等物理量 （进一步还可以是该物理量的幅度、相位或频率等）。 此时的信号为电信号，习惯上简称为信号（signal）。
• 模拟信号、数字信号。 • 传输电信号的通信系统为电信通信系统，常简称之通
信系统。
07.04.2020
通信原理
6
第1章 绪论
通信的再定义：利用电子等技术手段， 借助电信号（含光信号）实现从一地向另一 地进行消息的有效传递称为通信。
07.04.2020
通信原理
7
第1章 绪论
1. 2 通信系统的组成
通信原理电子教案
广东海洋大学信息学院 2012年9月
《通信原理》电子教案
授课班级：通信1103班、通信1104班 授课教师：广东海洋大学信息学院 梁能
第1章 绪论
第1章 绪论
本章主要介绍通信的基本概念，使学生对通信的基本 概念、术语以及本课程所要研究的主要对象有一个初步了 解。本章是通信原理与技术的基础。 研究内容：
07.04.2020
通信原理
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第1章 绪论
1. 2. 2 模拟通信系统
信道中传输模拟信号的系统，称为模拟通信系统。可由一般 通信系统模型略加改变而成。
信源
调制器
信道
解调器
信宿
发送端
噪声源
接收端
1.研究的问题 图 1- 2 图 图 图 图 图 图 图 图
（1）模拟通信系统中两种重要变换：
●消息←→原始电信号（基带信号）
注： ●加密/解密 、编码/译码不为必须 ，但一旦存 在，必须成对；
●关键－－必需含调制/解调器。
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第1章 绪论
2. 数字基带传输通信系统
基带
信
信号
源
形成
器
信道
接收 滤波
器
抽 样 判 决
信 宿
噪声源
同步脉冲
图1-图4 1数- 4字图基图带图传图输图 系图 图统图模图型图
➢ 1.1 通信的基本概念 ➢ 1.2 通信系统的组成 ➢ 1.3 通信系统分类及通信方式 ➢ 1.4 通信系统的主要性能指标
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第1章 绪论
1. 1 通信的基本概念
通信的定义：是指由一地向另一地进行消息 的有效传递。
•古代：烽火台、驿站。 •近代：鸡毛信、消息树。 •现代：电话、广播、电视。
●数字基带传输通信系统
●数字频带传输通信系统
●模拟信号的数字传输
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第1章 绪论
1. 数字频带传输通信系统 2. －－数字通信系统的一般模型
信 源
加 密 器
编 码 器
调 制 器
信道
解 调 器
图图1-13- 3数图字图频图带图传图输图通图信图系图 统图 的图 模型
1. 2. 3 数字通信系统
（1）定义：信道中传输数字信号的系统，称为数字通 信系统。 （2）基本特征
●消息或信号具有“数字”的特性； ●强调已调参量与代表消息的数字信号之间的一一对 应关系（模拟：强调变换的线性特性，即强调已调参量 与代表消息的基带信号之间的比例特性）。
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长）； （3）频谱具有带通形式，且中心频率远离零频－－
频带信号。
如：卫星电视信号（中心频率6/4GHz、带宽36MHz）
相应地，原始电信号的频谱具有低通形式，直流/ 低频分量丰富－－基带信号。
如：话音信号：300～3.4kHz;电视基带信号：0～8MHz。
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第1章 绪论
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第1章 绪论
信源
发送设备
发送端
信道 噪声源
接收设备
信宿
接收端
信道：信号传输的通道，可以是有线的，也可以是 无线的，甚至还可以包含某些设备。
噪声源：是信道中的所有噪声以及分散在通信系统 中其它各处噪声的集合。 非人为加入。
接收设备：任务是从带有干扰的接收信号中恢复出 相应的原始电信号来。
信宿（受信者、收终端）：将复原的原始电信号转 换成相应的消息。
注：基带信号形成器：可能包括编码器、加密器以及波
形变换等； 接收滤波器：可能包括译码器、解密器等。 关键：不含调制/解调器。
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第1章 绪论
3. 模拟信号数字化传输通信系统
解决问题：模拟信源、数字通信系统。
模拟 信息源
通信的目的是传递消息，消息（message）具 有不同的形式，例如：语言、文字、数据、 图像、符号等等。
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第1章 绪论
要素
• 一地、另一地：发信、收信方。 • 消息：有待于传输的语音、图象、符号、数字、图片等－
－概率论意义上的“事件”。消息带有需要送给收信者的 信息（information）。消息以信号的形式在系统中进行传 输。 • 系统：电子系统、语音系统、声光系统等。 • 通信系统：完成通信这一过程的全部技术设备和传输媒介。
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第1章 绪论
（3）数字通信的主要特点
●抗干扰能力强：抗噪声性能好、消除噪声积累；
●信道噪声或干扰所造成的差错，原则上是可以控制的－－
差错可控：检错、纠错；
●易加密（进行人为的扰乱）；
●易于与现代技术相结合（数字终端、计算机等）。 （4）数字通信需要解决的问题：
●差错可控：通过差错控制编码即信道编码实现； ●加密：通过加密、解密实现； ●节拍一致：位同步/帧同步。 （5）分类
（2）信号受噪声干扰的影响－－噪声背景下的信号传输。
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（2）调制的功用 ●提高频率，便于辐射； ●频率分配； ●实现频分复用； ●改善系统性能。
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已调信号有三个基本特性： （1）携带有消息； （2）适合在信道中传输 （如辐射：天线尺寸>1/10 波
1.2.1 通信系统的一般模型
信源
发送设备
信道
接收设备
信宿
发送端
噪声源
接收端
图1-1 通信系统的一般模型
信源（信息源，也称发终端）：把待传输的消息转 换成原始电信号，如电话系统中电话机可看成是信源。
发送设备：将信源和信道匹配起来，即将信源产生 的原始电信号（基带信号）变换成适合在信道中传输的
信号。
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通信（communication）是信号与系统的集合。
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第1章 绪论
• 信号：是消息的载荷者，与消息一一对应的东西。在 电信系统里，载荷者为“电”，对应－－消息被载荷 在电信号的某参量上，如电压、电流或电波等物理量 （进一步还可以是该物理量的幅度、相位或频率等）。 此时的信号为电信号，习惯上简称为信号（signal）。
• 模拟信号、数字信号。 • 传输电信号的通信系统为电信通信系统，常简称之通
信系统。
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通信的再定义：利用电子等技术手段， 借助电信号（含光信号）实现从一地向另一 地进行消息的有效传递称为通信。
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1. 2 通信系统的组成
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第1章 绪论
本章主要介绍通信的基本概念，使学生对通信的基本 概念、术语以及本课程所要研究的主要对象有一个初步了 解。本章是通信原理与技术的基础。 研究内容：
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1. 2. 2 模拟通信系统
信道中传输模拟信号的系统，称为模拟通信系统。可由一般 通信系统模型略加改变而成。
信源
调制器
信道
解调器
信宿
发送端
噪声源
接收端
1.研究的问题 图 1- 2 图 图 图 图 图 图 图 图
（1）模拟通信系统中两种重要变换：
●消息←→原始电信号（基带信号）
注： ●加密/解密 、编码/译码不为必须 ，但一旦存 在，必须成对；
●关键－－必需含调制/解调器。
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2. 数字基带传输通信系统
基带
信
信号
源
形成
器
信道
接收 滤波
器
抽 样 判 决
信 宿
噪声源
同步脉冲
图1-图4 1数- 4字图基图带图传图输图 系图 图统图模图型图
➢ 1.1 通信的基本概念 ➢ 1.2 通信系统的组成 ➢ 1.3 通信系统分类及通信方式 ➢ 1.4 通信系统的主要性能指标
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1. 1 通信的基本概念
通信的定义：是指由一地向另一地进行消息 的有效传递。
•古代：烽火台、驿站。 •近代：鸡毛信、消息树。 •现代：电话、广播、电视。
●数字基带传输通信系统
●数字频带传输通信系统
●模拟信号的数字传输
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1. 数字频带传输通信系统 2. －－数字通信系统的一般模型
信 源
加 密 器
编 码 器
调 制 器
信道
解 调 器
图图1-13- 3数图字图频图带图传图输图通图信图系图 统图 的图 模型
1. 2. 3 数字通信系统
（1）定义：信道中传输数字信号的系统，称为数字通 信系统。 （2）基本特征
●消息或信号具有“数字”的特性； ●强调已调参量与代表消息的数字信号之间的一一对 应关系（模拟：强调变换的线性特性，即强调已调参量 与代表消息的基带信号之间的比例特性）。
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长）； （3）频谱具有带通形式，且中心频率远离零频－－
频带信号。
如：卫星电视信号（中心频率6/4GHz、带宽36MHz）
相应地，原始电信号的频谱具有低通形式，直流/ 低频分量丰富－－基带信号。
如：话音信号：300～3.4kHz;电视基带信号：0～8MHz。
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发送设备
发送端
信道 噪声源
接收设备
信宿
接收端
信道：信号传输的通道，可以是有线的，也可以是 无线的，甚至还可以包含某些设备。
噪声源：是信道中的所有噪声以及分散在通信系统 中其它各处噪声的集合。 非人为加入。
接收设备：任务是从带有干扰的接收信号中恢复出 相应的原始电信号来。
信宿（受信者、收终端）：将复原的原始电信号转 换成相应的消息。
注：基带信号形成器：可能包括编码器、加密器以及波
形变换等； 接收滤波器：可能包括译码器、解密器等。 关键：不含调制/解调器。
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3. 模拟信号数字化传输通信系统
解决问题：模拟信源、数字通信系统。
模拟 信息源
通信的目的是传递消息，消息（message）具 有不同的形式，例如：语言、文字、数据、 图像、符号等等。
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第1章 绪论
要素
• 一地、另一地：发信、收信方。 • 消息：有待于传输的语音、图象、符号、数字、图片等－
－概率论意义上的“事件”。消息带有需要送给收信者的 信息（information）。消息以信号的形式在系统中进行传 输。 • 系统：电子系统、语音系统、声光系统等。 • 通信系统：完成通信这一过程的全部技术设备和传输媒介。
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第1章 绪论
（3）数字通信的主要特点
●抗干扰能力强：抗噪声性能好、消除噪声积累；
●信道噪声或干扰所造成的差错，原则上是可以控制的－－
差错可控：检错、纠错；
●易加密（进行人为的扰乱）；
●易于与现代技术相结合（数字终端、计算机等）。 （4）数字通信需要解决的问题：
●差错可控：通过差错控制编码即信道编码实现； ●加密：通过加密、解密实现； ●节拍一致：位同步/帧同步。 （5）分类