通信概论电子教案.doc

重庆科创学院教师授课 教案 课程名称 通信概论 课程性质 专业课 主讲教师 程佳佳 授课时数 48 教学日期 2016.2.26 重庆科创职业学院 机电工程学院电信教研室 2016年 2 月 26 日 第一章 通信基础 【主要讲授内容】 1.1 通信的基本概念 1.2 通信系统的组成 1.3 通信系统的分类 1.4 通信方式 1.5 信号与频谱 1.6 信道和噪声 1.7 多路复用技术 1.8 通信系统的性能指标 1.9 通信技术发展简史（自学） 1.10 小结（自学，要求熟记） 【重点与难点】 1、重点： 通信系统的组成和性能指标。 2、难点： 信道噪声和信道容量。 【教学要求】 1、掌握消息、信息、信号的定义； 2、掌握数字通信的概念，理解数字通信的优点； 3、掌握数字通信系统模型及其主要性能指标； 4、熟悉无线信道、有线信道； 5、掌握信道模型，并会分析信道特性对信号传输的影响； 6、熟悉信道中的噪声。 【实施方法】 课堂讲授，PPT配合 1.0 通信的发展史 一、远古的通信方式 烽火通信：最古老的光通信、二进制数字通信，速度 鼓通信：非洲鼓 驿站通信：古老的邮政通信、电视里的紧急军情：600里加急、800里加急、官方 运动通信（邮政：退化为传递物品）与电信 二、现代通信——电通信技术的发展 电报（安培、莫尔斯） 电话（贝尔、模拟通信的开始、实时、交互） 数字通信（20世纪60年代开始，随着半导体、计算机、激光技术的发展） 1.1通信的基本概念 重点：三者的概念以及区别；信息量的定义和计算。 难点：信息量的计算，1bit信息量的涵义。 信息、消息和信号的定义与区别 通信的目的——实现两地之间信息的交换。 消息是信息的物理表现，而信息是消息中包含的有意义的内容，在通信系统中，消息转换为信号才能在通信系统中传输。 消息中信息量的度量 信息量与消息发生的概率有关，且成反比； 消息发生的可能性越大，带给我们的信息就越小，反之。事件的不确定程度可以用其出现的概率来表述。信息量是消息出现概率的函数：消息出现的概率越大，信息量越大，确定的事实，信息量为0；事件不可能发生，发生概率为0，则含有无限的信息量。 信息量的单位； 比特（a = 2）；奈特（a = e）；哈特莱（a = 10） 二进制消息的信息量计算； 多进制消息的信息量计算。 1.2通信系统的组成 重点：模拟通信与数字通信的区分；数字通信的优点；数字通信系统模型，以及系统各组成部分的功能；数字通信系统的主要性能指标。 难点：掌握数字通信系统模型的主要构成部分，了解数字通信系统中衡量有效性与可靠性的主要性能指标。 基本概念 模拟与数字的区别：现实的世界是模拟的世界——说话、景象；拥抱数字的世界——相机、电视、电脑等等（让同学们自己想自己说）；模拟与数字信号各自的特点，传输质量的度量标准——信噪比（参量估计问题）与误码率（统计判决理论）。 优点 系统模型 组成部分，各部分的功能： 1．信源：信息的发出者，是主动方，比如我们上课，由老师把未知的知识以讲授的方式传授给大家，那么在这个系统中，老师就是信源。当然，这是个最简单的例子，信源还要完成讲信息转换为信号的功能。 2．信源编码：模拟信源——模/数转换；对必威体育官网网址性高的信息，加密 3．信道编码：增加多余的字符，以求自动发现或纠正传输中的错误。（两个相对立的过程）减少冗余（多余之物），提高有效性——增加冗余（符合特定规律的字符），提高可靠性； 4．调制：目的——调整信号，使信号特性与信道特性相适应，使信号能顺利通过信道传输。 基带——信源信号占用的频带，基本频带。包含较低频率成分，甚至直流分量。 有些信道不能传输基带信号，如无线信道——频带搬移至足够高的频段（调制载波） 带通信号——经过载波调制后的信号。 基带调制——不用载波调制，只对其波形作适当改变，就能适应信道的特性。 带通调制——使用载波调制。 5．信道：从两个方面对信号产生影响。噪声：系统内部各个元器件产生的噪声、外来干扰。线性叠加——加性噪声 6．同步：为同步、多个码元组成一个码组（字） 1.3通信系统的分类 按通信业务分：电报、电话、数据、图像…… 按调制方式分类：基带系统和调制（带通）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：有线通信系统和无线通信系统 按工作波段分类：（需要记忆低中高三个频段） 1.4通信方式 1、单工、半双工和全双工（定义） 2、并行和串行传输 1.5信号和频谱（