[现代通信原理与技术张辉课件]第1章 绪论.ppt

第 1 章 绪论 图 1 - 1通信系统的一般模型 图 1 – 5 数字通信系统模型 1.2通信系统分类与通信方式 表 1- 1常见的调制方式 表 1 –2 通信波段与常用传输媒质 1.3信息及其度量 1.4主要性能指标 1.5 通信发展趋势 续表（2） 光通信 光纤激光空间传播 紫外可见光红外 3×10-5 ~3×10-4 cm 107~108 GHz 雷达、 微波接力、 射电天文学 波导毫米波无线电 极高频EHF 1~10 mm 30~300 GHz 微波接力、 卫星和空间通信、 雷达 波导厘米波无线电 超高频SHF 1~10 cm 3~30 GHz 微波接力、 卫星和空间通信、 雷达 波导分米波无线电 特高频UHF 10~100 cm 300 MHz~3 GHz 用途 传输媒质 符号 波长 频率范围 工作波长和频率的换算公式为  λ= 式中， λ为工作波长， f为工作频率， c为光速。 6． 按信号复用方式分类 传输多路信号有三种复用方式，即频分复用、时分复用和码分复用。频分复用是用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围；时分复用是用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间； 码分复用是用正交的脉冲序列分别携带不同信号。传统的模拟通信中都采用频分复用，随着数字通信的发展，时分复用通信系统的应用愈来愈广泛，码分复用主要用于空间通信的扩频通信中。  1.2.2通信方式 前述通信系统是单向通信系统，但在多数场合下，信源兼为信宿，需要双向通信，电话就是一个最好的例子，这时通信双方都要有发送和接收设备，并需要各自的传输媒质，如果通信双方共用一个信道，就必须用频率或时间分割的方法来共享信道。因此，通信过程中涉及通信方式与信道共享问题。 下面只对通信方式作一简单介绍。  1． 按消息传递的方向与时间关系分 对于点与点之间的通信，按消息传递的方向与时间关系， 通信方式可分为单工、半双工及全双工通信三种。  单工通信， 是指消息只能单方向传输的工作方式， 因此只占用一个信道， 如图 1 -6(a)所示。广播、遥测、遥控、无线寻呼等就是单工通信方式的例子。 图 1 - 6单工、 半双工和全双工通信方式示意图 (a) 单工； (b) 半双工； (c) 全双工 半双工通信，是指通信双方都能收发消息， 但不能同时进行收和发的工作方式，如图 1 - 6(b)所示。例如，使用同一载频的对讲机，收发报机以及问询、检索、科学计算等数据通信都是半双工通信方式。  全双工通信， 是指通信双方可同时进行收发消息的工作方式。一般情况全双工通信的信道必须是双向信道，如图 1 - 6(c)所示。普通电话、手机都是最常见的全双工通信方式， 计算机之间的高速数据通信也是这种方式。 2． 按数字信号排列顺序分 在数字通信中，按数字信号代码排列的顺序可分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字序列以成组的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输，如图 1 - 7（a）所示。并行传输的优点是节省传输时间，但需要传输信道多， 设备复杂， 成本高， 故较少采用， 一般适用于计算机和其他高速数字系统，特别适用于设备之间的近距离通信。  串行传输是数字序列以串行方式一个接一个地在一条信道上传输， 如图 1 - 7(b)所示。通常，一般的远距离数字通信都采用这种传输方式。  此外，还可以按通信的网络形式划分。由于通信网的基础是点与点之间的通信，所以本课程的重点放在点与点之间的通信上。 图 1 - 7并行和串行通信方式示意图 (a) 并行传输； (b) 串行传输 前已指出，信号是消息的载体，而信息是其内涵。任何信源产生的输出都是随机的，也就是说，信源输出是用统计方法来定性的。对接收者来说，只有消息中不确定的内容才构成信息；否则，信源输出已确切知晓，就没有必要再传输它了。因此，信息含量就是对消息中这种不确定性的度量。  首先，让我们从常识的角度来感觉三条消息： ① 太阳从东方升起；② 太阳比往日大两倍； ③ 太阳将从西方升起 。 第一条几乎没有带来任何信息， 第二条带来了大量信息，第三条带来的信息多于第二条。 究其原因，第一事件是一个必然事件，人们不足为奇； 第三事件几乎不可能发生，它