通信原理基础知识 PPT
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通信原理PPT课件
• 按照同步的功用不同，可分为
– 载波同步、位同步、群同步和网同步
• 数字复接就是依据时分复用基本原理把若干个 低速数字信号合并成一个高速的数字信号，以 扩大传输容量和提高传输效率。
2024/6/20
CP 第一章 绪论
28
2． 数字通信系统模型
• 如在某些有线信道中，若传输距离不太 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，其模型中就不包括调 制与解调环节
信息源
发送设备
信息
接收设备
受信者
发送端
噪声源
接收端
2024/6/20
CP 第一章 绪论
5
1.2.1 通信系统模型-信源
• 信源是消息的产生地， 其作用是把各种消 息转换成原始电信号，称之为消息信号或 基带信号。
• 电话机、电视摄像机和电传机、计算机等 各种数字终端设备就是信源。
• 模拟信源，输出的是模拟信号； • 数字信源，输出离散的数字信号。
• 作用二: 是当信息源给出的是模拟语音信号时， 信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟 信号的数字化传输。
• 信源编码方法：PCM、ADPAM、DM等 • 信源译码是信源编码的逆过程。
2024/6/20
CP 第一章 绪论
24
2） 信道编码与译码
• 数字信号在信道传输时，由于噪声、衰落以及 人为干扰等，将会引起差错。为了减少差错， 信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加 入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编 码”。
• 对这些信号可以采用相干解调或非相干解调还 原为数字基带信号。
• 对高斯噪声下的信号检测，一般用相关器接收 机或匹配滤波器实现。
2024/6/20
– 载波同步、位同步、群同步和网同步
• 数字复接就是依据时分复用基本原理把若干个 低速数字信号合并成一个高速的数字信号，以 扩大传输容量和提高传输效率。
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CP 第一章 绪论
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2． 数字通信系统模型
• 如在某些有线信道中，若传输距离不太 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，其模型中就不包括调 制与解调环节
信息源
发送设备
信息
接收设备
受信者
发送端
噪声源
接收端
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CP 第一章 绪论
5
1.2.1 通信系统模型-信源
• 信源是消息的产生地， 其作用是把各种消 息转换成原始电信号，称之为消息信号或 基带信号。
• 电话机、电视摄像机和电传机、计算机等 各种数字终端设备就是信源。
• 模拟信源，输出的是模拟信号； • 数字信源，输出离散的数字信号。
• 作用二: 是当信息源给出的是模拟语音信号时， 信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟 信号的数字化传输。
• 信源编码方法：PCM、ADPAM、DM等 • 信源译码是信源编码的逆过程。
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CP 第一章 绪论
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2） 信道编码与译码
• 数字信号在信道传输时，由于噪声、衰落以及 人为干扰等，将会引起差错。为了减少差错， 信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加 入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编 码”。
• 对这些信号可以采用相干解调或非相干解调还 原为数字基带信号。
• 对高斯噪声下的信号检测，一般用相关器接收 机或匹配滤波器实现。
2024/6/20
通信原理 课件 ppt
信号与系统之间存在密切的关系。一个系统通常由输入、输出和系统本身组成，而信号 则是通过系统传输的物质。系统对信号具有处理、变换和传输等功能。在通信原理中， 信号需要通过系统进行传输，因此信号与系统的关系是密不可分的。信号的特性和系统
的特性相互影响，决定了通信系统的性能和传输质量。
03
模拟通信原理
模拟信号的调制与解调
无线电波传播方式
无线电波通过直射、反射、折射 、散射等方式传播，受到地形、 建筑物、气候等因素的影响。
无线电波传播损耗
无线电波在传播过程中会受到空 气阻力、地面吸收等因素的影响 ，导致能量逐渐衰减。
无线电波频段
无线电波根据频率可分为长波、 中波、短波等不同频段，不同频 段的无线电波具有不同的传播特 性和应用场景。
调频的特点
调频信号的带宽较大，抗干扰能力强，能够 传输更多的信息。
调相的特点
调相信号的相位信息可以携带信息，具有较 高的保密性。
模拟通信系统的性能分析
信噪比
误码率
信噪比是衡量通信系统性能的重要指标， 表示信号功率与噪声功率的比值。
误码率是衡量数据传输质量的重要指标， 表示传输过程中出现误码的概率。
带宽效率
抗干扰能力
带宽效率是指通信系统传输速率与带宽的 比值，反映了系统的传输效率。
抗干扰能力是指通信系统在存在噪声和干 扰的情况下，能够正常传输信号的能力。
04
数字通信原理
数字信号的调制与解调
数字信号调制
将数字信号转换为适合传输的信 号形式，如调频、调相和调幅等
。
数字信号解调
将已调制的信号还原为原始数字信 号的过程。
通信原理 课件
目录
• 通信系统概述 • 信号与系统基础 • 模拟通信原理 • 数字通信原理 • 无线通信原理 • 通信原理实验与案例分析
的特性相互影响，决定了通信系统的性能和传输质量。
03
模拟通信原理
模拟信号的调制与解调
无线电波传播方式
无线电波通过直射、反射、折射 、散射等方式传播，受到地形、 建筑物、气候等因素的影响。
无线电波传播损耗
无线电波在传播过程中会受到空 气阻力、地面吸收等因素的影响 ，导致能量逐渐衰减。
无线电波频段
无线电波根据频率可分为长波、 中波、短波等不同频段，不同频 段的无线电波具有不同的传播特 性和应用场景。
调频的特点
调频信号的带宽较大，抗干扰能力强，能够 传输更多的信息。
调相的特点
调相信号的相位信息可以携带信息，具有较 高的保密性。
模拟通信系统的性能分析
信噪比
误码率
信噪比是衡量通信系统性能的重要指标， 表示信号功率与噪声功率的比值。
误码率是衡量数据传输质量的重要指标， 表示传输过程中出现误码的概率。
带宽效率
抗干扰能力
带宽效率是指通信系统传输速率与带宽的 比值，反映了系统的传输效率。
抗干扰能力是指通信系统在存在噪声和干 扰的情况下，能够正常传输信号的能力。
04
数字通信原理
数字信号的调制与解调
数字信号调制
将数字信号转换为适合传输的信 号形式，如调频、调相和调幅等
。
数字信号解调
将已调制的信号还原为原始数字信 号的过程。
通信原理 课件
目录
• 通信系统概述 • 信号与系统基础 • 模拟通信原理 • 数字通信原理 • 无线通信原理 • 通信原理实验与案例分析
通信原理PPT
2
上式为双边的功率谱密度表示式。如果写成单边的，则有
PS ( f ) f S P(1 P) G1 ( f ) G2 ( f ) f s2 PG1 (0) (1 P)G2 (0) ( f )
2
2
2f
2 S
PG1 (m fS ) (1 P)G2 (m fS ) ( f m fS ) , f 0
序列s(t)的统计平均分量，它取决于每个码元内出现 g1(t)和
g2(t) 的概率加权平均，因此可表示成
v(t )
n
[ Pg (t nT ) (1 P) g
1 s
2
(t nTs )]
n
v
n
(t )
由于v(t)在每个码元内的统计平均波形相同，故v(t)是以Ts为 周期的周期信号。
5
第6章 数字基带传输系统
单极性归零(RZ)波形：信号电压在一个码元终止时刻前总要 回到零电平。通常，归零波形使用半占空码，即占空比为 50%。从单极性RZ波形可以直接提取定时信息 。 与归零波形相对应，上面的单极性波形和双极性波形属 于非归零(NRZ)波形，其占空比等于100％。 双极性归零波形：兼有双极性和归零波形的特点。使得接收 端很容易识别出每个码元的起止时刻，便于同步。
0
fs
3 fs
f
20
第6章 数字基带传输系统
从以上两例可以看出：
二进制基带信号的带宽主要依赖单个码元波形的频谱函数
G1(f)和G2(f) 。时间波形的占空比越小，占用频带越宽。
若以谱的第1个零点计算， NRZ( = Ts)基带信号的带宽为 BS = 1/ = fs ；RZ( = Ts / 2)基带信号的带宽为BS = 1/ =
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
通信原理ppt课件
移动通信系统组成
详细描述移动通信系统的各个组成部分，包括基站、移动终端、 网络设备等。
移动通信工作原理
阐述移动通信的工作原理，包括信号的发射、传输和接收过程， 以及移动终端如何实现移动通信。
有线通信系统
有线通信概述
介绍有线通信的基本原理、特点和应用领域。
有线通信系统组成
详细描述有线通信系统的各个组成部分，包括电 话线、光纤、交换机等。
多进制解调
在接收端使用相应的算法将接收到的波形还原为原始的数字 信号。
数字通信的优缺点
优点 抗干扰能力强：数字信号在传输过程中不易受到干扰，能够保证信息的准确传输。
保密性好：数字通信可以通过加密技术保证信息的安全性。
数字通信的优缺点
• 便于存储和复制：数字信号可以方便地存储和复制，不会因传输而损失信息。
有线通信工作原理
阐述有线通信的工作原理，包括信号的传输和接 收过程。
计算机网络通信系统
计算机网络概述
介绍计算机网络的基本概念、发展历程和应用领域。
计算机网络组成
详细描述计算机网络的各个组成部分，包括路由器、交换机、服务 器等。
计算机网络工作原理
阐述计算机网络的工作原理，包括信号的传输和接收过程，以及如何 实现网络通信。
STEP 03
周期性
模拟信号通常具有周期性 ，可以通过傅里叶变换将 其分解为不同频率的正弦 波。
模拟信号在传输过程中满 足线性叠加原理，即不同 频率的信号可以相互叠加 。
调幅调制与解调
调幅调制
将需要传输的消息信号与载波信号相乘，得到调幅波信号，实现将消息信号加载到载波 信号上的过程。
解调
通过将调幅波信号再次与载波信号相乘，得到原始的消息信号，实现从调幅波中提取出 消息信号的过程。
详细描述移动通信系统的各个组成部分，包括基站、移动终端、 网络设备等。
移动通信工作原理
阐述移动通信的工作原理，包括信号的发射、传输和接收过程， 以及移动终端如何实现移动通信。
有线通信系统
有线通信概述
介绍有线通信的基本原理、特点和应用领域。
有线通信系统组成
详细描述有线通信系统的各个组成部分，包括电 话线、光纤、交换机等。
多进制解调
在接收端使用相应的算法将接收到的波形还原为原始的数字 信号。
数字通信的优缺点
优点 抗干扰能力强：数字信号在传输过程中不易受到干扰，能够保证信息的准确传输。
保密性好：数字通信可以通过加密技术保证信息的安全性。
数字通信的优缺点
• 便于存储和复制：数字信号可以方便地存储和复制，不会因传输而损失信息。
有线通信工作原理
阐述有线通信的工作原理，包括信号的传输和接 收过程。
计算机网络通信系统
计算机网络概述
介绍计算机网络的基本概念、发展历程和应用领域。
计算机网络组成
详细描述计算机网络的各个组成部分，包括路由器、交换机、服务 器等。
计算机网络工作原理
阐述计算机网络的工作原理，包括信号的传输和接收过程，以及如何 实现网络通信。
STEP 03
周期性
模拟信号通常具有周期性 ，可以通过傅里叶变换将 其分解为不同频率的正弦 波。
模拟信号在传输过程中满 足线性叠加原理，即不同 频率的信号可以相互叠加 。
调幅调制与解调
调幅调制
将需要传输的消息信号与载波信号相乘，得到调幅波信号，实现将消息信号加载到载波 信号上的过程。
解调
通过将调幅波信号再次与载波信号相乘，得到原始的消息信号，实现从调幅波中提取出 消息信号的过程。
通信原理基础知识.ppt
1T
2. 直流分量：
vdc
v(t)
lim
T
2T
v(t)dt
T
周期为T0的周期信号v(t)，
v(t) lim 1 T v(t)dt 1 T0 /2 v(t)dt
T 2T T
T0 T0 / 2
[ ] lim 1 T [ ]dt T 2T T
2021/3/23
时间平均运算符
4/135
2021/3/23
32/135
另一方面，再来考察某一时刻 ti ,噪声电压的取值：
该取值是不唯一的，是一个随机变量。记为: X ti ，
在不同时刻是不同的随机变量，因而可以说随机过程是 随机变量随时间变化的过程，或者说随机过程是一簇无穷多 个随机变量的集合。记为：
X t, X t1, , X t2, , , X ti, ,
从实验可见，热噪声的变化过程不能用一个（或几个） 确定的时间函数来描述，但它可以用一簇无穷多个样本函数来 描述。随机过程（如热噪声电压）既是样本的函数，也是时间 的函数。 热噪声电压表示为：
X t, X t,1, X t,2 , , X t,n ,
简记为： X t x1 t, x2 t, , xn t,
✓ 随机事件域（ Random Event Field） 随机事件域 F：由样本空间的全体子集构成。
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✓ 概率 事件是随机的。赋予事件一个出现可能性 的度量值，称为概率（Probability）。
常由相对频率（Relative frequency）来计算，
P
A
试验中A出现的次数 总试验次数
的样本点，记为ξ。
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通信原理ppt课件
通信网络协议与体系结构
OSI模型
开放系统互联参考模型，将通信 协议划分为七个层次，从上到下 依次为应用层、表示层、会话层 、传输层、网络层、数据链路层
和物理层。
协议栈
协议栈是指协议的层次结构，不 同的协议栈对应不同的应用场景
和需求。
路由协议
路由协议用于在路由器之间传递 路由信息，实现网络的互联互通
多址复用技术可以提高频谱利用率和系统容量，包括频分复用、时 分复用和码分复用等。
多址干扰抑制
多址干扰是无线通信中常见的问题，可以通过多种技术手段进行抑 制，如频域滤波、时域滤波和空域滤波等。
06
通信网络原理
通信网络的拓扑结构
星型拓扑
总线型拓扑
每个节点都直接连接到中央节点，便于集 中管理和控制，但一旦中央节点出现故障 ，整个网络将瘫痪。
抗干扰能力强
数字信号在传输过程中不易受到噪声和干扰的影 响，能够保证通信质量。
易于存储和传输
数字信号可以方便地存储在数字存储介质上，并 且可以通过数字通信网络进行传输。
数字信号的调制与解调
调制方式
数字调制方式包括振幅调制、频率调制和相位调制等，可 以根据不同的应用场景选择合适的调制方式。
解调方式
数字解调方式包括相干解调和非相干解调，相干解调需要 使用载波信号，而非相干解调不需要。
连续信号与离散信号
周期信号与非周期信号
周期信号具有重复性，而非周期 信号则不具备。
连续信号在时间或空间上连续变 化，而离散信号则具有间断性。
实信号与复信号
实信号的振幅和相位都是实数， 而复信号则包括实部和虚部。
总结词
信号的分类与特性
确定性信号与随机信号
确定性信号的值可以确定，而随 机信号的值则无法预测。
《通信原理》课件
互联网通信技术及应用
互联网通信技术
01
介绍互联网通信技术的发展历程，包括TCP/IP协议、路由器、
交换机等关键技术的特点和作用。
互联网通信网络
02
介绍互联网通信网络的结构和组成，包括局域网、城域网、广
域网等不同网络的特点和应用。
互联网通信应用
03
介绍互联网通信在各个领域的应用，如电子邮件、即时通讯、
通信协议的标准化组织
国际电信联盟（ITU）
是全球最大的电信标准化组织，负责制定全球电信标准。
Internet工程任务组（IETF）
是负责制定互联网标准的组织，包括TCP/IP协议族和其他互联网相关标准。
电气电子工程师协会（IEEE）
是一个全球性的专业组织，负责制定电气和电子工程领域的标准，包括通信协议标准。
在线视频会议等。
感谢观看
THANKS
信源
产生需要传输的信息，如话筒 、摄像头等。
信道
传输信号的媒介，如无线电波 、光纤等。
信宿
接收并使用信息的设备或人， 如扬声器、显示器等。
通信系统的分类
有线通信
利用导线或光缆传输信号，如电话线、光纤 等。
模拟通信
传输连续变化的信号，如调频广播。
无线通信
利用电磁波传输信号，如手机、卫星通信等 。
数字通信
01
通信协议的分层结构是指将通信 协议划分为不同的层次，每个层 次都有特定的功能和协议规范。
02
常见的分层结构包括OSI七层模 型和TCP/IP四层模型。
OSI七层模型包括物理层、数据 链路层、网络层、传输层、会话 层、表示层和应用层。
03
TCP/IP四层模型包括网络接口层 、网络层、传输层和应用层。
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的不确定性的一种信号。
确定信号是一种没有不确定值的信号。
• 周期信号和非周期信号 如果用时间函数表示的信号s(t)满足s(t+T)=s(t)
则该信号为周期信号。
T 为信号的周期。 如不满足s(t+T)=s(t)则该信号为非周期信号。
重要特征：信号的幅值、频率、相位。 幅值是信号各个时刻的瞬时值。 频率是周期的倒数，用赫兹来表示。
M
HS
N2 N1 M
N4
M
M
N6
HD
N3
N5
图 1-10 报文交换示意图
分组交换ห้องสมุดไป่ตู้分组交换又称包交换。在分组交
换系统中，报文被分割成若干个定长的分组，
并在每个分组前都加上报头报尾。报头中含
有地址和分组号等，报尾是该分组的校验码。
这些分组可以在网络内沿不同的路径并行进
行传输。
M
HS
P1
P1
P1
N2
P2
通信所传输消息的类型：连续、离散。 模拟信号、数字信号、模拟传输、数字传输 1．模拟通信：是以模拟信号方式传送消息的通
信方式。 基带模拟通信、调制模拟通信。 模拟通信优点：信道利用率高。 模拟通信缺点：抗干扰能力弱、保密性差等。
信息源 调制器 传输媒质 解调器 受信者
(发信机)
噪声源
(收信机)
图 1-3 模拟通信系统模型
一、制定标准的意义： 二、制定标准的不利因素： 三、制定标准的机构
第七节：数据通信的应用及发展前景
一、数据通信的应用
二、数据通信的发展前景
1．远程信息业务 2．消息处理系统 3．分组无线网PRNET及分组卫星网PSNET 4．综合业务数字网ISDN 5．利用各种通信网络的消息系统 6．应用于计算机综合制造（CIM）
第二章 数据通信基础知识
第一节 信息、数据和信号
一、信息
信息：是人们通过施加于数据的一些规定而赋予 数据的特定含义（ISO定义）。
通信就是在信源和信宿之间传递信息。 信息和消息的关系：消息中包含信息，消息不等
于信息。 消息所包含信息的多少，与在收到消息前对某事
件存在的不确定性有关。
信息量的度量：香农规定，一个消息所荷载
第五节：数据通信系统的质量指标
一、传输速率：单位时间内传输信息单元 的数量。可有两种表示形式
二、差错率: 误码率=接收出现差错的比特 数/传输全部的比特数
三、可靠性：=（正常工作时间/总工作时 间）*100
四、适应性：
五、使用维护性： 六、经济性： 七、标准化程度： 八、通信建立时间：
第六节：通信与网络标准的指定机构
信息量I，等于它所表示事件发生的概率P
的倒数的对数。
信息量的计算公式：I=log2(1/P)= -log2(P)
信息量的单位：
如果对数以2为底，单位为比特（B）。
如果对数以e为底，单位为奈特（nat)。
如 果 对 数 以 10 为 底 ， 单 位 为 哈 特 莱 （Hartley）。
事件发生的概率越高，信息量越少。
图 1-5 数据通讯系统的组成
一、终端设备子系统（数据的转换） 二、数据传输子系统 三、数据处理子系统
第四节：数据通信网
T 终端 H
数据通信网
H 计算机
交换节点 H
T
H
图 1-6 数据通信网
一、按网络拓扑结构分类
二、按传输技术分类
1．交换网络
电路交换：要求输入线与输出线建立一条物 理通道。
空分1 制电路交换：
第二节：数据通信研究的内容
一、传输
研究传输通路和所适应的信号形式。
二、通信接口
研究把发送端的信号变换为适合传输通路的 信号；把接收端的信号变换为终端设备可接 收的形式。
三、通信处理
通讯处理可分为三类
1．编辑：差错控制、格式化处理和编辑 2．转换：速度转换和代码转换 3．控制：网络控制、查询和路由
第三节：数据通信系统的组成
2．数字通信：是以数字信号方式传送消息 的通信方式。(图1-4)
信息源
信源 编码器
信道 编码器
调制器
传输媒质 噪声源
受信者
信源 译码器
信道 译码器
解调器
数字通信的优点：抗干扰性强、保密性好。
数字通信的缺点：信道频带比模拟信道宽， 信道利用率低。
3．数据通信：依据通信协议，利用数据传 输技术在两个功能单元之间传递信息。
通信原理基础
第一章：数据通信概论
第一节：通信系统模型
一、通信系统模型
输入数据d 或信号d(t)
发送信号s(t) 接收信号r(t)
输出数据d’ 或信号d’(t)
信息源 发信机 传输媒质 收信机 受信者
噪声N(t)
噪声源 图 1-1 通信系统模型
二、模拟通信、数字通信和数据通信
通信所传输消息由多种形式：符号、文字、数据、 语音、图形、图象等。
相位是描述周期信号在时间轴上的相对位置， 用弧度表示。
N1
P3
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P2
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N6
HD
P3
N3
P3
N5 P2
图 1-11 分组交换示意图
2．广播网络：没有设置用于路径选择的中 间交换结点。每个通信站都设有一台与其 它通信站共享同一传输媒体进行通信的收/ 发信机。任一通信站以广播式发送信号， 可被其它所有通信站接收。由于各通信站 共享同一传输媒体的原故，所以在同一时 刻只许其中的一个通信站进行发送。
不可混淆信息量单位与2进制的位。
二、数据
数据：是任何描述物体、概念、情况、形式 的事实、数字、字母和符号。
数据可以在物理介质上记录或传输并通过外 围设备被计算机接受，经过处理而得到结 果。
数据是信息的载体，用来表示信息。 信息交换就是访问数据及传输数据。
三、信号
数据是借助信号来传输的，是通信中传输的主体，是数 据的具体表现形式。
2
入3
. . .
n
1’ 2’ 3’ ...
n’
出 图 1-8 空分电路交换示意图
时分制电路交换：
输入控制门 1
输出控制门 1’
t1 公用通信线路 t’1
入2 t2
2’ 出 t’2
n
n’
tn
t’n
图 1-9 时分电路交换示意图
存储转换交换：把待传信息存储起来，等到 输出线路空闲时再转发出去。
报文交换：发送端将发往收信端的报文正文， 连同地址等辅助信息构成完整的报文，先 发送给本地交换局存储起来。
四、信号的频率、频谱和带宽
1.信号时间范畴的概念 • 连续信号和离散信号 信号是确定的时间函数。如果在某一时间间隔内，
对一切的时间值，除若干不连续的点外，该函 数都给出确定的函数值，这种信号就称为连续 信号。 离散信号的时间函数只在某些不连续的瞬间给出 函数值。
• 随机信号和确定信号 随机信号是指在它出现以前，总有某种程度
确定信号是一种没有不确定值的信号。
• 周期信号和非周期信号 如果用时间函数表示的信号s(t)满足s(t+T)=s(t)
则该信号为周期信号。
T 为信号的周期。 如不满足s(t+T)=s(t)则该信号为非周期信号。
重要特征：信号的幅值、频率、相位。 幅值是信号各个时刻的瞬时值。 频率是周期的倒数，用赫兹来表示。
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图 1-10 报文交换示意图
分组交换ห้องสมุดไป่ตู้分组交换又称包交换。在分组交
换系统中，报文被分割成若干个定长的分组，
并在每个分组前都加上报头报尾。报头中含
有地址和分组号等，报尾是该分组的校验码。
这些分组可以在网络内沿不同的路径并行进
行传输。
M
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通信所传输消息的类型：连续、离散。 模拟信号、数字信号、模拟传输、数字传输 1．模拟通信：是以模拟信号方式传送消息的通
信方式。 基带模拟通信、调制模拟通信。 模拟通信优点：信道利用率高。 模拟通信缺点：抗干扰能力弱、保密性差等。
信息源 调制器 传输媒质 解调器 受信者
(发信机)
噪声源
(收信机)
图 1-3 模拟通信系统模型
一、制定标准的意义： 二、制定标准的不利因素： 三、制定标准的机构
第七节：数据通信的应用及发展前景
一、数据通信的应用
二、数据通信的发展前景
1．远程信息业务 2．消息处理系统 3．分组无线网PRNET及分组卫星网PSNET 4．综合业务数字网ISDN 5．利用各种通信网络的消息系统 6．应用于计算机综合制造（CIM）
第二章 数据通信基础知识
第一节 信息、数据和信号
一、信息
信息：是人们通过施加于数据的一些规定而赋予 数据的特定含义（ISO定义）。
通信就是在信源和信宿之间传递信息。 信息和消息的关系：消息中包含信息，消息不等
于信息。 消息所包含信息的多少，与在收到消息前对某事
件存在的不确定性有关。
信息量的度量：香农规定，一个消息所荷载
第五节：数据通信系统的质量指标
一、传输速率：单位时间内传输信息单元 的数量。可有两种表示形式
二、差错率: 误码率=接收出现差错的比特 数/传输全部的比特数
三、可靠性：=（正常工作时间/总工作时 间）*100
四、适应性：
五、使用维护性： 六、经济性： 七、标准化程度： 八、通信建立时间：
第六节：通信与网络标准的指定机构
信息量I，等于它所表示事件发生的概率P
的倒数的对数。
信息量的计算公式：I=log2(1/P)= -log2(P)
信息量的单位：
如果对数以2为底，单位为比特（B）。
如果对数以e为底，单位为奈特（nat)。
如 果 对 数 以 10 为 底 ， 单 位 为 哈 特 莱 （Hartley）。
事件发生的概率越高，信息量越少。
图 1-5 数据通讯系统的组成
一、终端设备子系统（数据的转换） 二、数据传输子系统 三、数据处理子系统
第四节：数据通信网
T 终端 H
数据通信网
H 计算机
交换节点 H
T
H
图 1-6 数据通信网
一、按网络拓扑结构分类
二、按传输技术分类
1．交换网络
电路交换：要求输入线与输出线建立一条物 理通道。
空分1 制电路交换：
第二节：数据通信研究的内容
一、传输
研究传输通路和所适应的信号形式。
二、通信接口
研究把发送端的信号变换为适合传输通路的 信号；把接收端的信号变换为终端设备可接 收的形式。
三、通信处理
通讯处理可分为三类
1．编辑：差错控制、格式化处理和编辑 2．转换：速度转换和代码转换 3．控制：网络控制、查询和路由
第三节：数据通信系统的组成
2．数字通信：是以数字信号方式传送消息 的通信方式。(图1-4)
信息源
信源 编码器
信道 编码器
调制器
传输媒质 噪声源
受信者
信源 译码器
信道 译码器
解调器
数字通信的优点：抗干扰性强、保密性好。
数字通信的缺点：信道频带比模拟信道宽， 信道利用率低。
3．数据通信：依据通信协议，利用数据传 输技术在两个功能单元之间传递信息。
通信原理基础
第一章：数据通信概论
第一节：通信系统模型
一、通信系统模型
输入数据d 或信号d(t)
发送信号s(t) 接收信号r(t)
输出数据d’ 或信号d’(t)
信息源 发信机 传输媒质 收信机 受信者
噪声N(t)
噪声源 图 1-1 通信系统模型
二、模拟通信、数字通信和数据通信
通信所传输消息由多种形式：符号、文字、数据、 语音、图形、图象等。
相位是描述周期信号在时间轴上的相对位置， 用弧度表示。
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M
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HD
P3
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P3
N5 P2
图 1-11 分组交换示意图
2．广播网络：没有设置用于路径选择的中 间交换结点。每个通信站都设有一台与其 它通信站共享同一传输媒体进行通信的收/ 发信机。任一通信站以广播式发送信号， 可被其它所有通信站接收。由于各通信站 共享同一传输媒体的原故，所以在同一时 刻只许其中的一个通信站进行发送。
不可混淆信息量单位与2进制的位。
二、数据
数据：是任何描述物体、概念、情况、形式 的事实、数字、字母和符号。
数据可以在物理介质上记录或传输并通过外 围设备被计算机接受，经过处理而得到结 果。
数据是信息的载体，用来表示信息。 信息交换就是访问数据及传输数据。
三、信号
数据是借助信号来传输的，是通信中传输的主体，是数 据的具体表现形式。
2
入3
. . .
n
1’ 2’ 3’ ...
n’
出 图 1-8 空分电路交换示意图
时分制电路交换：
输入控制门 1
输出控制门 1’
t1 公用通信线路 t’1
入2 t2
2’ 出 t’2
n
n’
tn
t’n
图 1-9 时分电路交换示意图
存储转换交换：把待传信息存储起来，等到 输出线路空闲时再转发出去。
报文交换：发送端将发往收信端的报文正文， 连同地址等辅助信息构成完整的报文，先 发送给本地交换局存储起来。
四、信号的频率、频谱和带宽
1.信号时间范畴的概念 • 连续信号和离散信号 信号是确定的时间函数。如果在某一时间间隔内，
对一切的时间值，除若干不连续的点外，该函 数都给出确定的函数值，这种信号就称为连续 信号。 离散信号的时间函数只在某些不连续的瞬间给出 函数值。
• 随机信号和确定信号 随机信号是指在它出现以前，总有某种程度