通信原理教案_ch1_绪论辩析(最新整理)

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通信原理教案

通信原理教案

通信原理教案通信原理教案一、教学目的和要求通过本课程的学习,学生将掌握通信原理的基本理论知识和实践技能,能够理解和应用各种通信技术和系统,提高分析和解决问题的能力。

二、教学内容和计划本课程包括以下章节:1、通信系统概述2、信道特性及其对信号传输的影响3、模拟信号的调制解调4、数字信号的基带传输5、数字信号的调制传输6、信道编码与解码7、通信协议与网络8、通信系统实例分析三、教学方法和手段本课程采用课堂讲解、实验和课外阅读等多种教学方法和手段,使学生更好地理解和掌握通信原理的知识。

1、课堂讲解:教师将通过讲解和示威实验,使学生了解通信原理的基本概念和原理。

2、实验:学生将通过实验操作,进一步了解通信技术和系统的实践应用。

3、课外阅读:学生将阅读相关的学术论文和教科书,扩大知识面和提高解决问题的能力。

四、实验设计和安排本课程设计以下实验,包括:1、模拟信号的调制解调实验2、数字信号的基带传输实验3、数字信号的调制传输实验4、信道编码与解码实验五、教学评估和反馈本课程将通过以下方式进行评估和反馈:1、课堂表现:观察学生的课堂表现,包括提问和小组讨论等方式。

2、实验报告:学生将提交实验报告,其中包括实验目的、原理、步骤和结果分析。

3、期末考试:通过期末考试检验学生对通信原理理论和实践技能的掌握程度。

六、教学资源本课程将提供以下教学资源:1、讲义:学生将获得课程相关的讲义和课件。

2、实验指导书:提供实验相关的指导和说明。

3、网络资源:提供相关的学术论文、教科书和网络资源,以便学生进一步学习和研究。

七、教学难点和重点本课程的难点和重点包括:1、信道特性和信号传输:学生需要掌握信道特性和信号传输的基本概念和原理,并能够分析不同信道对信号传输的影响。

2、调制技术和解调技术:学生需要掌握模拟信号的调制技术和解调技术,并能够分析不同调制方式的特点和优劣。

3、数字信号的基带传输和调制传输:学生需要掌握数字信号的基带传输和调制传输的基本原理和技术,并能够分析不同传输方式的优劣和应用。

《通信原理》 教案

《通信原理》 教案

《通信原理》教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)掌握通信系统的基本概念、分类和性能指标;(2)理解模拟通信系统和数字通信系统的原理及特点;(3)熟悉调制、解调、编码、解码等基本技术;(4)了解现代通信技术的发展趋势。

2. 过程与方法:(1)通过案例分析,培养学生分析问题和解决问题的能力;(2)运用模拟实验和数字仿真,加深对通信原理的理解;(3)结合实际应用,学习通信系统的设计与优化方法。

3. 情感态度与价值观:(1)培养学生对通信技术的兴趣和好奇心;(2)增强学生对科学研究的信心和责任感;(3)培养学生团队合作精神和创新意识。

二、教学内容1. 通信系统的基本概念:通信系统的作用、组成、分类和性能指标。

2. 模拟通信系统:调制、解调、噪声及其对通信系统的影响。

3. 数字通信系统:数字通信的基本概念、数字调制技术、数字解调技术、编码与解码。

4. 通信协议:通信协议的分类、特点和应用。

5. 现代通信技术:光纤通信、无线通信、卫星通信、移动通信。

三、教学方法1. 讲授法:讲解基本概念、原理和关键技术。

2. 案例分析法:分析实际案例,提高学生分析问题和解决问题的能力。

3. 模拟实验法:进行通信系统的模拟实验,加深对通信原理的理解。

4. 讨论法:分组讨论,培养学生的团队合作精神和创新意识。

5. 参观实践:组织学生参观通信企业或科研单位,了解通信技术的实际应用。

四、教学资源1. 教材:《通信原理》。

2. 辅助教材:《通信原理实验指导书》。

3. 网络资源:通信技术相关网站、论文和视频资料。

4. 实验设备:通信原理实验装置。

五、教学评价1. 平时成绩:考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况。

2. 期中考试:测试学生对通信原理的基本概念、原理和关键技术的学习掌握情况。

3. 实验报告:评估学生在实验过程中的操作能力、分析问题和解决问题的能力。

4. 课程论文:评价学生的独立研究能力、创新意识和团队合作精神。

5. 期末考试:全面测试学生对通信原理知识的掌握和应用能力。

通信原理教案

通信原理教案

通信原理教案一、引言。

通信原理是现代信息技术中的重要基础课程,它涉及到信号传输、调制解调、信道编码、数字通信系统等多个方面的知识。

本教案旨在系统地介绍通信原理的基本概念、原理和技术,帮助学生全面理解通信原理的重要性和应用。

二、通信原理概述。

通信原理是指在通信系统中,信息的传输和处理原理。

通信原理的基本概念包括信号、调制解调、信道编码、数字通信系统等。

信号是指携带信息的载体,调制解调是将信息转换成适合传输的信号形式,信道编码是为了提高信号传输的可靠性和效率,数字通信系统是利用数字技术进行信息传输的系统。

三、通信原理教学内容。

1. 信号与系统。

信号与系统是通信原理的基础,学生需要了解信号的分类、性质和处理方法,以及系统对信号的处理过程和特性。

2. 调制解调。

调制解调是将信息转换成适合传输的信号形式的过程,学生需要掌握调制解调的基本原理和常见调制方式,如调幅调制、调频调制、调相调制等。

3. 信道编码。

信道编码是为了提高信号传输的可靠性和效率,学生需要学习信道编码的基本概念、编码原理和常见编码技术,如奇偶校验码、循环冗余校验码等。

4. 数字通信系统。

数字通信系统是利用数字技术进行信息传输的系统,学生需要了解数字通信系统的基本原理、结构和应用,以及数字调制解调技术、数字信道编码技术等。

四、教学方法与手段。

1. 理论教学。

通过讲授、讨论等方式,向学生介绍通信原理的基本概念和原理,帮助学生建立起对通信原理的整体认识。

2. 实验教学。

通过实验操作,让学生亲自动手,加深对通信原理的理解和掌握,培养学生的动手能力和实践能力。

3. 综合教学。

结合案例分析、课外阅读等方式,拓展学生对通信原理的应用和发展的认识,培养学生的综合素质和创新能力。

五、教学评估与建议。

1. 教学评估。

通过平时作业、实验报告、期末考试等方式,对学生的学习情况进行评估,及时发现问题,加强学生的学习指导和帮助。

2. 教学建议。

针对学生的学习情况和问题,及时调整教学内容和方法,提供个性化的学习指导和帮助,激发学生的学习兴趣和潜能。

通信原理课件

通信原理课件

通信原理讲义第一章 绪论1.1 通信系统的组成 1.1.1 通信一般系统模型点对点通信模型:反映了通信系统的共性。

1.1.2 模拟通信与数字通信● 消息可以分成两类 离散消息:消息的状态是可数的或离散型的(如符号、文字等),也称为数字消息。

连续消息:状态连续变化的消息(如语音、图像),也称为模拟消息。

● 消息与电信号之间必须建立单一的对应关系。

通常,消息被载荷在电信号的某以参量上。

数字信号:电信号的参量携带离散消息,该参量离散取值。

模拟信号:电信号的参量携带连续消息,参量连续取值。

● 相应的通信系统分成两类 数字通信系统模拟通信系统● 模拟信号与数字信号之间可以相互转换在信息源中使用模-数(数-模)转换器,接受端使用数-模(模-数)转换器。

● 数字通信比模拟通信更能适应对通信技术越来越高的要求 (1) 数字传输的抗干扰能力强,中继时可以消除噪声的积累; (2) 传输差错可以控制;(3) 便于使用现代数字信号处理技术对信息进行处理;(4) 易于加密处理;(5) 可以综合传递各种消息,增强系统功能。

● 模拟通信系统模型(点对点)基带信号:携带信息,但具有频率很低的频谱分量,不适宜传输的原始电信号。

已调信号:基带信号经过调之后转换成其频带适合信道传输的信号,也称频带信号。

调制器:将基带信号转变为频带信号的设备。

解调器:将频带信号转变为基带信号的设备。

模拟通信强调变换的线性特性,既已调参量与基带信号成比例。

● 数字通信系统模型(点对点) 强调已调参量与基带信号之间的一一对应。

数字通信需要解决的问题:(2) 编码与解码:通过差错控制编码消除噪声或干扰造成的差错; (3) 加密和解密:对基带信号进行人为“搅乱”;(4) 同步:发送和接收节拍一致,包括:位同步(码元同步)和群同步、帧同步、句同步或码组同步。

数字通信模型:同步环节的位置不固定,图中没有出现。

消息消息数字基带传输模型:●数字通信的缺点 比模拟通信占据更宽的频带。

通信原理电子教案【精选文档】

通信原理电子教案【精选文档】

问题讨论1:谈谈对通信的认识。

如:你见到过或接触的与通信相关的内容有些什么?列举一些通信的实例.可以得出 通信的概念:克服距离上的障碍,交换和传递信息,将信息从发送者传送到接收者的整个过程.问题讨论2:通信原理应该解决通信过程中的哪些问题?你对什么技术最感兴趣?你想要的通信方式是怎样的?通信原理的授课内容:调制技术、模拟信号数字化技术;数字基带传输技术;数字频带传输技术;复用技术与同步原理;差错控制技术等。

通信技术的发展:电报、无线电、电话、电视(模拟)、数字通信技术、计算机网络、卫星通信、光纤通信等.通信的基本知识:1、消息:被传输的文字、符号、数据和语音、活动图片等,是信息的载体.2、信号:指消息的电量形式,与消息是一一对应的.基带信号:信源发出的未经调制的信号。

频带信号:经过调制具有较高频率的信号。

3、信息:是事物的状态及其随时间发生的变化反映.指消息中的有效内容,可以用量化的形式来表示,它与消息出现的概率密切相关。

通信系统的组成及分类通信系统的一般模型1、信息源实际上是一个转换设备,它将消息转换成原始的电信号。

可分为:模拟信源和数字信源。

2、发送设备的基本功能是将信息源产生的消息信号转换成适合信道中传输的信号,即完成信息源与信道的匹配功能。

模拟通信系统通过调制将信号进行频谱搬移,数字通信系统采用抽样编码、扰码、调制等方式进行匹配。

3、信道是指传输信息的通道,即信号传输的媒介。

可分为有线信道和无线信道。

4、接收设备主要完成发送设备的反变换功能,如解调、译码等。

接收设备是从带有干扰的接收信号中正确分离出相应的原始电信号,因而接收设备的质量将直接决定通信的质量.5、收信者也叫信宿,它将原始的电信号恢复成相应的消息。

调制及调制的目的1、模拟通信系统发送设备的核心是调制器.原始信号大都属于基带信号范畴,如话音信号:300~3400Hz,图像信号0~6MHz。

这些信号不适合在信道中直接传输,要经过调制.2、调制:发送设备的核心是调制器,就是用基带信号m(t)去控制载波c(t)的某个参数,使这个参数随调制信号m(t)的规律成比例变化.3、调制的目的提高信号频率以便天线辐射改变信号占用带宽实现信道复用改善系统性能模拟通信系统模型数字基带通信模型数字通信系统模型数字系统编码信源编码和信道编码信源编码:实现模拟信号数字化,数据压缩等信道编码:使数字信号与信道传输匹配;实现保密通信及差错控制等.数字通信系统的主要优缺点1、更好的抗失真和干扰的能力2、容易实现,成本低,更具灵活性3、差错控制编码4、容易实现保密通信5、更适合数字业务,容易实现多网合一缺点:数字信号具有更宽的频带同步设备复杂通信系统的分类按照通信的业务和用途常规通信、控制通信按照调制方式基带通信、调制通信按照传输信号特征模拟通信、数字通信按照传输信号的复用方式频分复用、时分复用、码分复用按照通信方式单工通信、半双工通信、全双工通信按照传输媒介有线通信(明线、对称电缆、同轴电缆)无线通信(微波中继通信、卫星通信、移动通信)按照工作波长长波通信、中波通信、短波通信、微波通信通信系统的常用信道有线信道:同轴电缆、光纤等无线信道:微波通信通信系统的性能度量有效性、可靠性、标准性、经济性、适应性、保密性等。

通信原理教案

通信原理教案

通信原理教案
教案主题:通信原理
教学目标:
1. 了解通信原理的概念和基本原理。

2. 理解数字信号与模拟信号的区别。

3. 掌握调制和解调的方法和过程。

4. 知晓常见的通信系统和应用。

教学重点:
1. 通信原理的基本定义和原理。

2. 数字信号和模拟信号的对比与区别。

3. 调制和解调的方法和过程。

教学难点:
1. 调制和解调的技术细节和实际应用。

2. 通信系统的组成和工作原理。

教学准备:
1. 教学课件。

2. 实例和案例分析。

教学过程:
一、导入(5分钟)
教师通过引入实际例子,介绍通信的定义和重要性。

二、讲解(20分钟)
1. 通信原理的基本概念和原理。

2. 数字信号和模拟信号的对比与区别。

3. 调制和解调的原理和过程。

三、讨论与实例分析(15分钟)
教师引导学生进行讨论与实例分析,分析不同调制和解调方法的适用场景和实际应用。

四、总结归纳(5分钟)
教师对整个授课内容进行总结归纳,并提出问题和思考。

五、课堂练习(15分钟)
教师提供一些练习题让学生巩固所学知识,并对答案进行讲解。

六、作业布置(5分钟)
布置相关的作业,要求学生进一步巩固所学知识。

教学延伸:
1. 鼓励学生进行更多的实例分析和应用探讨。

2. 推荐学生阅读相关的参考资料,并展开研究和讨论。

通信原理教案

通信原理教案一、引言。

通信原理是现代通信工程中的基础课程,它涉及了从模拟通信到数字通信的发展历程,包括了调制解调、信道编解码、多路复用等多个方面的内容。

本教案将围绕通信原理这一主题展开,通过系统的教学安排和生动的案例分析,帮助学生深入理解通信原理的基本概念和关键技术,掌握通信系统的基本原理和工作原理,为将来的通信工程实践打下坚实的基础。

二、教学目标。

1. 理解通信原理的基本概念和发展历程;2. 掌握调制解调、信道编解码、多路复用等关键技术;3. 能够分析和设计基本的通信系统;4. 培养学生的创新意识和团队合作能力。

三、教学内容。

1. 通信原理概述。

1.1 通信原理的基本概念。

1.2 通信原理的发展历程。

2. 调制解调技术。

2.1 模拟调制技术。

2.2 数字调制技术。

3. 信道编解码技术。

3.1 信道编码原理。

3.2 信道解码原理。

4. 多路复用技术。

4.1 频分多路复用技术。

4.2 时分多路复用技术。

5. 通信系统设计案例分析。

5.1 无线通信系统设计。

5.2 光纤通信系统设计。

四、教学方法。

1. 理论讲解结合实例分析,生动形象地介绍通信原理的基本概念和关键技术;2. 实验教学结合项目设计,引导学生动手实践,加深对通信原理的理解和掌握;3. 小组讨论结合个人总结,培养学生的团队合作精神和创新意识;4. 理论与实践相结合,注重培养学生的动手能力和实际应用能力。

五、教学评估。

1. 平时表现(包括课堂讨论、作业完成情况等)占成绩的30%;2. 实验报告和项目设计占成绩的40%;3. 期末考试占成绩的30%。

六、教学资源。

1. 教材,《通信原理》。

2. 实验设备,调制解调实验箱、信道编解码实验设备、多路复用实验器等。

3. 资料,通信原理相关的案例分析、项目设计资料等。

七、教学安排。

1. 第1-2周,通信原理概述。

2. 第3-4周,调制解调技术。

3. 第5-6周,信道编解码技术。

4. 第7-8周,多路复用技术。

通信原理-CH1-绪论


信源调制和编码技术 信息传输技术


模拟传输和数字传输
模拟消息,数字信号 模拟 数字
模拟消息,模拟信号 话音 模拟
放大,调制
PCM编码
数字消息,模拟信号
数字 1010
调制
数字消息,数字信号 1010
模拟
数字
数字编码
数字

编码与调制
用数字信号承载数字或模拟消息——编码 用模拟信号承载数字或模拟消息——调制
娱乐消费
卫星数字音频广播 到户的卫星电视 移动娱乐
农业
土壤分析 农作物湿度感测 农业灾害监控 牧群管理
天空地一体化
信息利用综合化 系统集成化 处理智能化 应用协同化
数字话音、电传 高速数据传输 星基因特网 视频会议
COMM


能源管理
输油管监控 仪表读取
COMPUT
CON
政府
C5I
交通
3
4
3
1
011 100 011 011 001 100
011 100 011 011 001 100
数字消息的调制方法

三种常用的调制技术:
幅度键控 ASK
(Amplitude Shift Keying) 频移键控 FSK (Frequency Shift Keying) 相移键控 PSK (Phase Shift Keying)
•25m •32m •70m
新诺金站
•35m (1)
(1) (1)
(1) (1) (1)
–乌苏里斯克站
–白田站
•64 m •10m (1) (1)
深空通信网络结构
星间 骨干网 InterPlanetary Backbone Network

通信原理教案

通信原理教案一、教学目标1、理解通信系统的基本概念和组成。

2、掌握模拟信号和数字信号的基本特性。

3、掌握调制解调的基本原理和方法。

4、了解同步在通信系统中的作用。

5、能够分析和解决实际的通信问题。

二、教学内容1、通信系统的基本概念和组成。

2、模拟信号和数字信号的基本特性。

3、调制解调的基本原理和方法。

4、同步在通信系统中的作用。

5、通信问题的分析和解决。

三、教学重点与难点1、重点:调制解调的基本原理和方法,同步在通信系统中的作用。

2、难点:调制解调的基本原理和方法,通信问题的分析和解决。

四、教学方法1、理论教学:通过讲解和演示,使学生了解通信系统的基本概念和组成,模拟信号和数字信号的基本特性,调制解调的基本原理和方法,同步在通信系统中的作用。

2、实践教学:通过实验和案例分析,使学生掌握调制解调的基本方法,了解同步在通信系统中的作用,能够分析和解决实际的通信问题。

五、教学评价1、课堂表现:观察学生的课堂参与度,提问和回答问题的能力。

2、实验报告:评估学生的实验完成情况,包括实验操作过程和实验结果的分析。

3、期末考试:评估学生对通信原理知识的掌握程度。

六、教学反思根据学生的课堂表现和实验报告,反思教学内容和方法是否合理,是否达到了教学目标,如何改进教学效果等。

通信系统的基本组成:发送器、接收器、信道和噪声源。

确知信号的描述方法:波形图、相位图、频谱图等。

随机信号的描述方法:均值、方差、概率密度函数等。

模拟通信系统的性能限制:噪声、失真、串扰等。

数字信号的调制解调方法:ASK、FSK、PSK等。

多路复用的原理及方法:频分多路复用、时分多路复用等。

数字通信系统的性能限制:误码率、频带利用率等。

信道的分类:有线信道、无线信道和其他信道。

传输介质的特性及比较:金属导线、光纤、无线电波等。

计算机原理是计算机科学的基础课程,旨在帮助学生了解计算机的基本构成和工作原理。

随着信息技术的快速发展,计算机原理的知识已经成为当今社会人们必备的素养之一。

【2024版】[工学]通信原理国防工业大学出版社——第六版CH1第一章


数字调制 幅度键控ASK
数据传输
相位键控
数据传输
数字调制 相位键控PSK、 DPSK、 QPSK等 其他高效数字调制QAM、 MSK等
数据传输、 数字微波、 空间通信 数字微波、 空间通信
脉冲模拟 调制
脉冲 数字 调制幅调制PAM 脉宽调制PDM(PWM) 脉位调制PPM 脉码调制PCM 增量调制DM 差分脉码调制DPCM 其他语音编码方式ADPCM
后续课程:
• 光纤通信 • 卫星通信 • 移动通信 • 现代交换技术 • 现代通信系统实验
2024/11/9
3
Course Info 教材
樊昌信,曹丽娜.通信原理(第6版).北京:国防 工业出版社,2006.
其他参考书目:
1. 曹志刚, 钱亚生著. 现代通信原理. 北京:清华大学出版社, 1992 2. Leon W. Couch II著. 数字与模拟通信系统(第5版)(英文版). 北京:清华 大学出版社, 1998 3. John G. Proakis著. 数字通信(第四版). 北京:电子工业出版社, 2001 4. Theodore S. Rappaportz著. 无线通信原理与应用(英文版). 北京:电 子工业出版社,1998
D Internet S
10
通信系统一般模型
CHANNEL
2024/11/9
11
•通信系统一般模型
信息源
发送设备
发送端
信信息道 噪声源
接收设备
受信者
接收端
P2 图1-1 通信系统一般模型
信源:发送各种形式的消息(符号、文字、语音、 数据、图像)
发送设备:将消息转换成适于信道传输的信号形式 信道:信号传输的媒介、路径(噪声使信号失真)
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系部:信电学院任课教师:课时安排:理论4课时课题第1章绪论课型新知课教学目标1.本书内容简介、重点、教辅书籍、考核方式。

2.使学生了解通信的发展历史与发展前景,培养学习兴趣。

3.讲述通信系统的构成,包括香农模型、数字通信系统模型、模拟通信系统模型,已及通信网的构成。

4.给出通信系统有效性与可靠性的目标,介绍熵、带宽、波特率、比特率、频谱效率、误符号率、误比特率、信噪比(功率信噪比、归一化信噪比)的基本概念。

重点1 通信系统的构成,数字通信系统构成、模拟通信系统构成2 有效性:带宽、频谱效率及其相关物理量,熵、波特率、比特率3 可靠性:信噪比、误码率(误比特率、误符号率)难点1 培养学生的学习兴趣2 区分通信系统的不同模型的适用范围与内部基本功能模块间的关系3 区分模拟通信系统、数字通信系统的有效性与可靠性参数4 掌握熵的计算、两种信噪比间的换算教学手段、方法理论讲解教具教学过程1.课程简介与教学要求1.1 课程简介1.讲授内容:主要讲授通信的基本原理,以点对点的数字传输理论和技术为主。

主要内容包括(随机信号分析)、传输信道、模拟调制、数字基带传输、模拟信号数字化、正弦载波数字调制、最佳接收理论、差错控制、同步原理等。

2.教材:樊昌信等,人民邮电出版社3.参考教材:参考教材:曹志刚,钱亚生,现代通信原理,北京:清华大学出版社,1992;樊昌信等,通信原理,第六版,北京:国防工业出版社,2006。

4.先修课程要求:高等数学、复变函数、概率论、通信电子线路、信号与系统、(随机信号分析)5.对教材讲授内容的说明:(1)第2章信号分析确知信号部分在信号与系统课程中有详细讲授,不深入讲解。

信号的时域分析和频域分析方法是必须掌握的基本理论知识,在本课程和其他后续课程都会大量运用。

随机信号多在先修课程随机信号分析中详细讲授,亦不深入讲解,如未讲这里作简要讲解。

随机信号分析同确知信号分析有密切联系,但又有其自身特点—概率统计特性。

主要内容:随机过程数字特征、平稳与各态历经、相关函数、功率谱、通过线性系统、窄带随机过程等。

在本课程中的主要应用:噪声分析、通信系统差错特性分析。

(2)第8章差错控制在后续课程编码技术中深入讲授。

差错控制编码已广泛应用于现代通信系统中。

(3)第9章同步原理同步原理的深入会涉及到不少锁相环知识,在锁相与频率合成课程深入讲授。

1.1.2 课程重要性1. 课程重要性•专业基础课程,是由基础进入实用的一门重要专业基础,是毕业后进入工作的一道桥梁。

•承前启后:是前面所学基础知识的总检验和应用,是后续通信工程专业课程的先修基础。

2. 课程目标充分理解、熟练掌握教材的内容。

熟练掌握基本的数学概念和定理。

熟练掌握通信与信息工程中基本研究对象的数学描述。

通过学习和习题练习,具备一定的解决问题分析问题的能力。

掌握一定的科学思想方法。

3. 学习要求•课前:课前要对将讲到的内容进行预习,明确哪些是自己明白的,哪些是自己还不懂的。

涉及到以前所学知识时,要勤于翻书,复习巩固以前所学知识。

•课上:带着问题认真听讲,在课堂上注意学习解决问题的思路。

注意严格执行课堂纪律,不得迟到、早退、缺课,上课时请关闭手机。

•课后:课后认真复习消化、巩固所学知识。

作业是对所学新知识掌握程度的检验和考核,是对知识的进一步深化,一定要认真独立完成。

对不明白之处要多提问,不要听之任之。

经常进行阶段复习。

注意作业不得用纸片信纸之类,必须使用作业本,逾期未交的作业及纸片做的作业恕不批改。

1.1.3 考核方式平时成绩占15%,实验成绩占15%,期终考试成绩占70%。

2. 绪论2.1 通信与通信系统的一般概念1. 通信:传输与交换消息的过程。

专业术语解释:通信是在传输媒体上(即信道Channel)将信息(Information)由一点(发信方)传输到另一点(收信方)的过程。

显然由于通过存在噪声和干扰的信道,收信方无法完全准确再现原始信息。

2. 电通信:用电信号携带所要传递的消息,然后经过各种电信道进行传输与交换,以达到通信的目的。

3. 通信系统:为完成通信任务所需的一切技术设备和传输媒质所构成的总体。

4. 需要解决的概念问题1. 信息是什么?与信息有何差别?信息消息2. 用电信号传输信息,电信号形式?如何携带信息?3. 如何对抗噪声和干扰=⇒抗干扰技术4. 适当的传输方式,保证:大的信息容量、安全可靠、远距离2.2 通信系统的组成1. 信源:原始信号的来源,其作用是将消息转换成相应的电信号。

(如电话机、话筒、摄像机、计算机以及各种数字终端设备)2. 发送设备:对原始电信号进行各种处理和变换,使它变换成适合于信道中传输的形式。

(调制、放大、滤波及数字发送设备中的编码功能等)3. 信道(传输媒介):发送设备和接收设备之间用于传输信号的媒介(有线和无线两大类)4. 接收设备:对接收的信号进行处理和变换,以便恢复出对应于发送端的原始信号(放大、滤波、解调及数字接收设备中的译码等功能)5. 信宿(收信者):原始信号的最终接收者,其作用是把接收设备恢复出来的原始电信号转换成相应的消息(人、各种终端设备、计算机)6. 噪声源:是信道中的噪声和通信系统中其他部分所产生的噪声的集中表示。

2.3 模拟通信与数字通信1. 模拟信号:凡信号参量的取值是连续的或取无穷多个值的,且直接与消息相对应的信号2. 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。

3. 模拟信号与数字信号的区别:模拟(连续)信号不一定在时间上也连续;数字(离散)信号不一定在时间上也离散4. 电信号的载体•正弦信号A cos(ω0t +θ),包括振幅A、频率ω0和相位θ三个可变的电参量•脉冲信号:有幅度、脉冲宽度(脉宽)、脉冲出现的时间位置(脉位)三个可变的电参量。

5. 数字通信系统与模拟通信系统相比,其主要优点在于:•抗噪声性能好;•数字接力通信(中继)时可以消除噪声的积累;•可以采用信道编码降低误码率,提高通信质量;•便于加密,实现保密通信;•便于处理、存储、交换;•便于和计算机等连接,综合传递各种消息,使通信系统功能增强。

5. 数字通信的主要缺点:它比模拟通信占据数倍甚至数十倍宽的系统频带。

(以电话为例,一路模拟电话通常占据4KHz的带宽,但一路数字电路所要占据20KHz~60KHz的带宽,因此在频带时分紧张而对通信质量没有特殊要求的场合,仍将沿用模拟通信。

其优点是以占据更多系统频带为代价的。

)[问题1] 语音信号为模拟信号,所以传输语音信号的系统一定是模拟通信系统,此说法正确吗?为何?答:不对。

因为语音信号可以转换为数字信号,然后通过数字通信系统进行传输。

[问题2] 数字电话与模拟电话有什么区别?答:区别在于数字电话是数字通信系统,语音信号在信道中已经转换为数字信号;而模拟电话是模拟通信系统,语音信号在信道中仍然为模拟信号。

2.4 通信系统模型2.4.1 模拟通信系统1. 信源(Source):将连续消息变换成模拟电信号(基带Baseband 信号)的设备—模拟信源;信宿(Destination):逆变换设备。

2. 调制(Modulation):匹配信道传输的信号变换器,使传输信号的已调参量与基带信号成线性关系。

目的:保证传输,优点:效率高、损耗小;安全可靠、抗干扰性强。

因此调制主要用于频带信道传输。

调制后的信号称为已调信号、带通信号、频带信号。

3. 解调(Demodulation):调制的逆变换。

调制解调统称为MODEM。

4. 信道(Channel):由传输媒质与相应交换、中继、收发信机与天馈线等构成的信号传输通道。

若信源信号直接传送,则为基带信道,主要是低频基带信号;若用信源信号经调制后的已调信号(频带信号) 进行传输,则为频带信道。

2.4.2 数字通信系统1. 信源编码(Source coding):信源编码是数字信源具备的功能,其主要目的是提高信息传输的有效性(Efficiency)(提高信息的传输速率),如数字压缩编码。

2. 信道编码(Channel coding):包括抗干扰的纠错编码和用于信息安全的加密(Encryption),目的是提高信息传输的可靠性(Reliability)。

3. 调制:载波数字调制,使已调参量与基带信号的状态一一对应。

注意与模拟调制之间的区别!在数字通信系统中,针对不同的传输信道形式有不同的调制思想。

对于基带信道,调制主要是码型变换;对于频带信道,以载波数字调制/解调为主。

2.5 通信系统的分类1、按消息的物理特征分类(业务) 如电报、电话、数据、图像通信系统2、按调制方式分类基带传输:未经调制的信号直接传输(音频和数字基带) 调制传输:对各种信号变换方式后进行传输的总称。

3、按信号特征分类最常用分为模拟与数字通信系统两大类4、按信号复用方式分类•频分复用:用频谱搬移使不用信号占据不同的频率范围(主要用于模拟通信) •时分复用:用脉冲调制使不同信号占据不同的时间区间(主要用于数字通信) •码分复用:用一组正交的脉冲序列分别携带不同的信号(主要用于扩频通信)5、按传输媒介分类最常用分为有线(包括光纤)与无线2.6 通信方式分类1、按消息传输的方向与时间关系分•单工:单方向传输(一点发、一点收)。

例如遥控。

•半双工:通信双方(两点)均能收发消息但不能同时收发。

例如无线对讲机。

•全双工:通信双方(两点)能同时收发信号。

例如电话。

2、按数字信号码元的排列方式分•串序传输:将数字信号按时间顺序一个接一个的传输,它占用一条通路。

适合远距离。

•并序传输:将数字信号码元序列分割成多路同时传输,适合近距离2.7 通信发展简史1838年有线电报发明,成为使用电通信的标志。

1876年有线电话发明,是现代通信的开端。

1878年第一个人工交换局,21个用户。

1896年无线电报发明,无线通信的开端。

1906年电子管的发明,使有线、无线通信迅速发展。

20世纪30年代通信理论体系形成。

20世纪50年代 晶体管和集成电路问世,模拟通信高速发展,数字通信方式形成,计算机和通信技术密切结合,人机通信、机器与机器之间的通信逐渐实现。

20世纪80年代 通信网迅速发展,除传统的电话网、电报网以外,其它先进的通信网蓬勃发展,如移动通信网、综合业务数字网、公用数据网、智能网、宽带交换网等。

2.8 通信系统的性能指标通信系统的质量指标主要有:有效性、可靠性、适应性、标准性、经济性及维护使用等。

其中最主要的是有效性和可靠性,它们二者是对立统一的。

1. 模拟通信系统的质量指标• 有效性有效性可用单位时间内传送的信息量来衡量。

模拟通信的有效性是指传输一定的信息量所消耗的信道资源数(带宽或时间),通常用有效传输带宽来衡量。

同样的消息采用不同的调制方式,则需要不同的频带宽度。

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