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通信原理BPrinciplesofCommunications通信原理BPrinciplesofCommunications课程介绍课程介绍课程介绍课程介绍第1章绪论主要内容
通信的基本概念
通信系统的模型（一般、模拟、数字）*
通信系统分类与通信方式
信息及其度量*
通信系统主要性能指标（有效性和可靠性）*

1.1通信的基本概念
通信的目的：传递消息中所包含的信息。
消息：用于表达客观物质状态或主观精神状态的文字、语言、图片、视频、数据等
信息：是消息中包含的有效内容。
实现通信的方式和手段：
非电的：如语言、手势、书信…
电的：如电话、广播、电视、遥控、因特网和计算机通信等。
本课程中，“通信”这一术语是指“电通信”。
电通信目的：通过在通信系统中传输电信号来实现消息（信息）的传递。电通信发明史
1837年：莫尔斯发明有线电报
1876年：贝尔发明有线电话
1918年：调幅无线电广播
1936年：商业电视广播开播
……………
今天：英特网、3G/4G移动通信系统等

第1章绪论

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。
受信者（信宿）：把原始电信号还原成相应的消息，如扬声器等。
第1章绪论数字信号：代表消息的信号参量取值为有限个，例如计算机输入输出信号：

模拟通信系统模型
模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统：

信息源/受信者：模拟消息原始电信号
原始电信号又称为基带信号
基带信号-信号的频谱从零频率附近开始
例如：语音300hz-3400hz图像0-6Mhz
第1章绪论

调制器/解调器：原始电信号已调信号
调制目的：形成适合在信道中传输的携带有信息的信号
调制方法：通过基带信号改变（正弦）载波的参量，如幅度、频率、相位等-ch.5
原始电信号又称为调制信号，已调信号又称为频带信号，带通信号数字通信系统模型
数字通信系统是利用（二进制）数字信号来传递信息的通信系统

信源编码与译码：
对模拟电信号完成模/数转换–ch.9
通过抽样、量化与编码完成
提高信息传输的有效性-《压缩编码》
利用数据压缩技术设法减少码元数目，降低信源输出的码元速率。

加密与解密：保证所传信息的安全-《密码学》
按一定规则将被传输的数字序列扰乱；在接收端恢复扰乱的序列
信道编码与译码：增强抗干扰能力-ch.11
在待发送的信息码元中按一定的规则（人为的）加入一些必要的（监督）码元；在接收端利用逆规则，发现和纠正差错，以提高信息码元传输的可靠性。

数字调制与解调：形成适合在信道中传输的带通信号-ch.7&ch.8
数字基带传输：不使用调制解调直接传输数字信号-ch.6
同步：使收发两端的信号在时间上保持步调一致-ch.12
1.2.3数字通信的特点
优点
抗干扰能力强，且噪声不累积
传输差错可控
便于将来自不同信源的信号综合到一起传输
易于集成，使通信设备微型化，重量轻
易于加密处理，且保密性好
缺点：
需要较大的传输带宽
对同步要求高
1.3通信系统分类与通信方式
1.3.1通信系统的分类
按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统……
按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统
按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统
按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统
按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信……

按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用等
复用（Multiplexing）—又称为多路复用，表示在一条信道上传输多路信号或数据流的过程和技术
频分复用FDM/FDMA：通过频谱搬移使各路不同信号占据不同的频率范围
时分复用TDM/TDMA：通过脉冲调制使各路不同信号占用不同的时间区间
码分复用CDM/CDMA：通过一组包含互相正交的码字的码组携带多路信号
1.3.2通信方式
单工、半双工和全双工通信
对于点与点之间的通信，按信号传送的方向与时间关系，通信方式可分为单工通信、半双工通信及全双工通信。
单工通信：消息只能单方向传输的工作方式。如广播、电视、遥控等。

半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时收发的工作方式。如对讲机。

全双工通信：通信双方可同时进行收发消息的工作方式。如手机。
并行传输和串行传输
并行传输：将代表信息的数字信号码元序列以成组的方式在多条并行信道上同时传输。如打印机并口连接线。

优点：节省传输时间，速度快；不需要字符同步措施
缺点：需要多条通信线路，成本高串行传输：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。

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其他分类