现代通信原理及应用课件.ppt

通信原理内容提要希望•目标希望•目标先修课程考核一些建议上课规则主要内容教材及参考书目1.1通信的概念及系统模型
1.2通信的发展过程
1.3通信系统的分类及通信方式
1.4信息及其度量★
1.5通信系统的主要性能指标★本章重点一、通信的定义

1.通信:2.信道:1.1.2通信系统模型信源定义——产生消息的来源。
作用——把各种消息转换成原始电信号。
举例——电话机、摄像机、计算机等。
分类———模拟信源、数字信源——信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号使信源和信道匹配。发送设备的变换方式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的变换方式。对数字通信系统，发送设备常常又包括编码器与调制器。信道是指传输信号的物理媒质。
无线信道中，信道可以是大气（自由空间）。
有线信道中，信道可以是明线、电缆或光纤。
第4章讨论信道。功能是完成发送设备的反变换，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。信宿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。干扰源是通信系统中各种设备以及信道中所固有的，并且是人们所不希望的。干扰的来源是多样的，它可分为内部干扰和外部干扰，而且外部干扰往往是从信道引入的，因此，为了分析方便，把干扰源视为各处干扰的集中表现而抽象加入到信道。1.1.3模拟通信模型和数字通信模型一、模拟通信系统模型模拟
信源二、数字通信系统模型二、数字通信系统模型数字信源二、数字通信系统模型1）加密与解密2)信源编码与译码3）信道编码与译码4）数字调制与解调5）同步与数字复接说明三、数字通信的主要特点2.数字通信的主要缺点1.2通信的发展过程1.2.1通信发展简史1.2.2通信技术的现状和发展趋势1.2.2通信技术的现状和发展趋势1.2.2通信技术的现状和发展趋势1.2.2通信技术的现状和发展趋势1.3通信系统的分类及主要通信方式1.3.1通信系统的分类1.3.1通信系统的分类1.3.2通信方式1.3.2通信方式1.3.2通信方式1.4信息及其度量消息中包含的信息量与消息发生的概率密切相关。消息出现的概率越小，消息中包含的信息量就越大。假设P(x)是一个消息发生的概率，I是从该消息获悉的信息，I与P(x)之间的关系反映为如下规律：（1）信息量是概率的函数，即
I=f［P(x)］
（2）P(x)越小，I越大；反之，I越小，且
P(x)→1时，I→0
P(x)→0时，I→∞（3）若干个互相独立事件构成的消息，所含信息量等于各独立事件信息量之和，也就是说，信息具有相加性，即
I［P(x1)P(x2)…］=I［P(x1)］+I［P(x2)］+…
综上所述，信息量I与消息出现的概率P(x)之间的关系应为例1–1设二进制离散信源，以相等的概率发送数字0或1，则信源每个输出的信息含量为
I(0)=I(1)=-log2(1/2)=log22=1(bit)
可见，传送等概率的二进制波形之一（P=1/2）的信息量为1比特。由此，通常把一个二进制脉冲波形称为一个比特。由此可见，比特的定义的含义。综上所述，对于离散信源，M个波形等概率（P=1/M）发送，且每一个波形的出现是独立的，即信源是无记忆的，则传送M进制波形之一的信息量为如果是非等概情况，设离散信源是一个由n个符号组成的符号集，每个符号xi(i=1,2,3,…,n)出现的概率为P(xi)，且有,则x1,x2,…,xn所包含的信息量分别为-log2P(x1),-log2P(x2)，…，-log2P(xn)。于是，每个符号所含信息量的统计平均值，即平均信息量为显然，当信源中每个符号等概独立出现时，此时信源的熵有最大值。例1-2一离散信源由0，1，2，3四个符号组成，它们出现的概率分别为3/8,1/4,1/4,1/8，且每个符号的出现都是独立的。试求某消息
201020130213001203210100321010023102002010312032100120210的信息量。解:此消息中，0出现23次，1出现14次，2出现13次，3出现7次，共有57个符号，故该消息的信息量为若用熵的概念来计算，由式（1.3-5）得1.4信息及其度量1.4信息及其度量1.5通信系统的主要性能指标模拟通信系统的有效性和可靠性数字通信系统的有效性和可靠性码元传输速率RB简称传码率，又称符号速率等。它表示单位时间内传输码元的数目，单位是波特（Baud），记为B。例如，若1秒内传2400个码元，则传码率为2400B。
数字信号有多进制和二进制之分，但码元速率与进制数无关，只与传输的码元长度T有关:通常在给出码元速率时，有必要说明码元的进制。由于M进制的一个码元可以用