随着数字通信技术和计算机技术的快速发展以及通信网与计算机网络的相 互融合,信息科学技术已成为21世纪国际社会和世界经济发展的新的强大推动 力。信息作为一种资源,只有通过广泛地传播与交流,才能产生利用价值、促进 社会成员之间的合作、推动社会生产力的发展、创造出巨大的经济效益。 本章将简要介绍通信系统的基本概念、组成和分类、信息的度量以及评价通 信系统性能的指标

数字通信系统的模型 数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统,如图1-5所示。数字 通信涉及的技术问题很多,其中主要有信源编码/译码、信道编码/译码、数字调 制/解调、数字复接、同步以及加密等

载有信息的信号是不可预测的,或者说带有某种随机性。干扰信息信号的噪 声更是不可预测的。这些不可预测的信号和噪声都是随机过程。但随机信号和噪 声的不可预测性的意义完全不同。随机信号的不可预测性是它携带信息的能力, 而噪声的不可预测性则是有害的,它将使有用信号受到污染。 在通信系统中,随机过程是重要的数学工具。它在信息源的统计建模、信源 输出的数字化、信道特性的描述以及评估通信系统的性能等方面都是很重要的

平稳随机过程是一种特殊而又广泛应用的随机过程,在通信领域中占有重要地位。 一、定义 设随机过程{(),t∈T},若对于任意n和任意选定的

高斯过程,也称正态随机过程,是通信领域中最重要的一种过程。在实践中 观察到的大多数噪声都是高斯过程。 定义 若随机过程5(1)的任意n维(n=1,2,)分布都是正态分布,则称它为高 斯随机过程或正态过程

所谓窄带系统,是指其通带宽度Δ′〈∫’且∫远离零频率的系统。实际 中,大多数通信系统都是窄带型的,通过窄带系统的信号或噪声必是窄带随机过 程。如用示波器观察其一个实现的波形,它是一个频率近似为f,包络和相位 随机缓变的正弦波

信号经过信道传输后总会受到噪声的干扰,为了减少噪声的影响,通常在接 收机前端设置一个带通滤波器,以滤除信号频带以外的噪声。因此,带通滤波器 的输出是信号与窄带噪声的混合波形。最常见的是正弦波加窄带高斯噪声的合成 波,所以有必要了解合成信号的包络和相位的统计特性

随参信道是指信道传输特性随时间随机快速变化的信道。常见的随参信道有 陆地移动信道、短波电离层反射信道、超短波流星余迹散射信道、超短波及微波 对流层散射信道、超短波电离层散射以及超短波超视距绕射等信道

一、随参信道特性 随参信道的传输媒质具有以下三个特点: (1)对信号的衰耗随时间随机变化; (2)信号传输的时延随时间随机变化; (3)多径传播。 由于随参信道比恒参信道复杂得多,它对信号传输的影响也比恒参信道严重得多

陆地移动信道、短波电离层反射信道等随参信道引起的多径时散、多径衰落、 频率选择性衰落、频率弥散等,会严重影响接收信号质量,使通信系统性能大大 降低。为了提高随参信道中信号传输质量,必须采用抗衰落的有效措施。常采用 的技术措施有,抗衰落性能好的调制解调技术、扩频技术、功率控制技术、与交 织结合的差错控制技术、分集接收技术等。其中分集接收技术是一种有效的抗衰 落技术,已在短波通信、移动通信系统中得到广泛应用