第一章绪论 l.1 引言 通信与通信系统的基本概念 通信:传输与交换消息的过程 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 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。 本课程讨论信息的传输、交换及通信网的基本 原理,但侧重点是信息传输原理
第一章 绪论 1.1 引 言 l 通信与通信系统的基本概念 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。 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。 通信：传输与交换消息的过程。 本课程讨论信息的传输、交换及通信网的基本 原理，但侧重点是信息传输原理
11通信系统的组成 通信系统的组成和各部分的作用 信源 发送设备 信道 接收设备受信者 (发送端) (接收端) 噪声源 图1-1通信系统的一般模型 问题1:何为基带信号?话音和图像基带信号的频率范围 大致为多少? 问题2:为何基带信号往往要经过调制以后进行传输?■ 问题3:无线电广播中的信息源、信道及受信者的具体内 容是什么?
问题1：何为基带信号？话音和图像基带信号的频率范围 大致为多少？ 问题2：为何基带信号往往要经过调制以后进行传输？ 问题3：无线电广播中的信息源、信道及受信者的具体内 容是什么？ 信 源 发送设备 信 道 接收设备 受信者 噪声源 图 1－1 通信系统的一般模型 （发送端） （接收端） 1.1 通信系统的组成 一、通信系统的组成和各部分的作用
通信系统模型 基本概念 离散消息和连续消息:消息的状态是可数的或癆散 型的,称为离散消息(数字消息);消息的状态是连续 变化的,则称为连续消息。 数字信号和模拟信号:若携带消息的电信号参量是 离散的,则为数字信号;若携带消息的电信号参量是连 续的,则为模拟信号。 模拟通信系统:在信道中传输模拟信号的系统 数字通信系统:在信道中传输数字信号的系统。 这种划分方式是根据信道传输信号的差异为标准的, 而不是根据信源输出的信号来划分的
二、通信系统模型 1．基本概念 离散消息和连续消息：消息的状态是可数的或离散 型的，称为离散消息（数字消息）；消息的状态是连续 变化的，则称为连续消息。 数字信号和模拟信号：若携带消息的电信号参量是 离散的，则为数字信号；若携带消息的电信号参量是连 续的，则为模拟信号。 模拟通信系统：在信道中传输模拟信号的系统。 数字通信系统：在信道中传输数字信号的系统。 这种划分方式是根据信道传输信号的差异为标准的， 而不是根据信源输出的信号来划分的
2.模拟通信系统模型: 模拟信息源 调制器 信道 +解调器 受信者 (发送端) (接收端) 噪声源 图1-2模拟通信系统模型 模拟信息源/受信者:模拟信息源将发送端的连续消息变换成 原始电信号(模拟基带信号);受信者将接收端得到的原始电信 号反变换为原连续消息。 ●调制(解调)器:调制器将原始电信号变换成适合信道传输的 频带信号;解调器将接收到的频带信号反变换成原始电信号 实际上,在上述模型中,系统里还可能包含滤波、放大、变频、 辐射、天线等部分,但本课程着重研究调制和解调,其余过程被 认为是足够理想的(即对信号传输不产生失真,不引入噪声)
2．模拟通信系统模型： 模拟信息源 调制器 信 道 解调器 受信者 噪声源 图 1－2 模拟通信系统模型 （发送端） （接收端） l 模拟信息源/受信者：模拟信息源将发送端的连续消息变换成 原始电信号（模拟基带信号）；受信者将接收端得到的原始电信 号反变换为原连续消息。 l 调制（解调）器：调制器将原始电信号变换成适合信道传输的 频带信号；解调器将接收到的频带信号反变换成原始电信号。 实际上，在上述模型中，系统里还可能包含滤波、放大、变频、 辐射、天线等部分，但本课程着重研究调制和解调，其余过程被 认为是足够理想的（即对信号传输不产生失真，不引入噪声）
2.数字通信系统模型: 息□源這加数 信解」解口逼□源 源/編 编器国制 调国道国厦□贸口译□译□者 (发送端) (接收端) 噪声源 ()数字调制通信系统模型 信息源 基带信号信 接收 形成器 滤波器 者 (发送端) (接收端) 噪声源 (b)数字基带通信系统模型
2．数字通信系统模型： 信 息 源 噪声源 (a) 数字调制通信系统模型 （发送端） （接收端） 信 源 编 码 信 道 编 码 加 密 器 数 字 调 制 信 道 解 调 器 解 密 器 信 道 译 码 信 源 译 码 码 受 信 者 信 息 源 噪声源 (b) 数字基带通信系统模型 （发送端） （接收端） 基带信号 形成器 信 道 接收 滤波器 受 信 者
●信息源:将发送端的离散消息变换成原始电信号(数字基 带信号) ●信源编(译)码:为降低信号多余度进行的编(译)码 ●信道编(译)码:信道编码又称为抗干扰编码〈或糾错编 码)。它是在数字基带信号中人为地按照一定的规律加入多余码 元,以便在接收端译码器中发现或纠正码元在传输中的错误。是 为降低误码率进行的编译码。 加(解)密器:在发送端加密器对基带信号人为地进行 扰乱”,以达到加密的目的;而在接收端,根据通过解密器将 扰乱的信号进行恢复 ●调制(解调)器:数字调制器将数字基带信号变换成适合 信道传输的频带信号;数字解调器将接收到的频带信号还原成数 字基带信号。 ●基带信号形成器(数字基带调制器):把数字基带信号变 换成适合于基带信道传输的基带信号。 ●接收滤波器:用来接收信号和尽可能排除信道噪声和其他 干扰
l信息源：将发送端的离散消息变换成原始电信号（数字基 带信号）。 l信源 编（译）码：为降低信号多余度进行的编（译）码。 l信道编（译）码：信道编码又称为抗干扰编码（或纠错编 码）。它是在数字基带信号中人为地按照一定的规律加入多余码 元，以便在接收端译码器中发现或纠正码元在传输中的错误。是 为降低误码率进行的编译码。 l加（解）密器：在发送端加密器对基带信号人为地进行 “扰乱” ，以达到加密的目的；而在接收端，根据通过解密器将 扰乱的信号进行恢复。 l调制（解调）器：数字调制器将数字基带信号变换成适合 信道传输的频带信号；数字解调器将接收到的频带信号还原成数 字基带信号。 l基带信号形成器（数字基带调制器）：把数字基带信号变 换成适合于基带信道传输的基带信号。 l接收滤波器：用来接收信号和尽可能排除信道噪声和其他 干扰
4.模拟信号的数字传输系统模型 模拟信息源 AD及 数字通信 D/A及 信源编码 受信者 系统 信源译码 图1-4模拟信号的数字传输系统模型 5.数字通信系统与模拟通信系统的比较 数字通信系统与模拟通信系统相比,其主要优点在于:(1) 抗噪声性能好;(2)数字接力通信(中继)时可以消除噪声的 积累;(3)可以采用信道编码降低误码率,提髙通信质量;(4) 便于加密;(5)便于处理、存储、交换;(6)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。 其主要缺点是占用的频带比较宽
4．模拟信号的数字传输系统模型 模拟信息源 A/D 及 信源编码 数字通信 系统 D/A 及 信源译码 受信者 图 1－4 模拟信号的数字传输系统模型 5．数字通信系统与模拟通信系统的比较 数字通信系统与模拟通信系统相比，其主要优点在于：（1） 抗噪声性能好；（2） 数字接力通信（中继）时可以消除噪声的 积累；（3）可以采用信道编码降低误码率，提高通信质量；（4） 便于加密；（5） 便于处理、存储、交换；（6）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。 其主要缺点是占用的频带比较宽
[问题1话音信号为模拟信号,所以传输话 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? 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
[问题1]话音信号为模拟信号，所以传输话 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
13通信系统的分类及通信方式 通信系统的分类 1.有线通信和无线通信—按电信号的传输媒质分 2.模拟通信和数字通信—按电信号在信道中的存在方式分 3.基带传输与频带传输按调制与否分 常用调制方式及用途:(P5) 4.按信号复用方式分 频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、码分复用 (CDM)。 5.按消息的物理特征分 符号(电报)通信、语音(电话)通信、图像图像与数据 通信等 6.其它分类 如长波、中波、短波及微波通信;卫星通信、光纤通信等
1.3 通信系统的分类及通信方式 一、 通信系统的分类 1．有线通信和无线通信——按电信号的传输媒质分 2．模拟通信和数字通信——按电信号在信道中的存在方式分 3．基带传输与频带传输——按调制与否分 常用调制方式及用途：（P5） 4．按信号复用方式分 频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、码分复用 （CDM）。 5．按消息的物理特征分 符号（电报）通信、语音（电话）通信、图像图像与数据 通信等。 6．其它分类 如长波、中波、短波及微波通信；卫星通信、光纤通信等
二、通信方式 1.按消息传输的方向与时间关系分(P5~6) 单工通信、半双工通信和全双工通信。 2.按数字信号码元的排列方式分(P6) 串行通信和并行通信。 3.按连接的用户分(P6) 点对点(专线)通信和网通信
二、通信方式 1．按消息传输的方向与时间关系分(P5~6) 单工通信、半双工通信和全双工通信。 2．按数字信号码元的排列方式分(P6) 串行通信和并行通信。 3．按连接的用户分(P6) 点对点（专线）通信和网通信