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第二章 第一章 通信概论 1.1 通信系统模型 1.1.1 通信系统一般模型 通信的定义 广义：交换信息，传输信息，把信息从一地传到另一地； 狭义：用电子的手段传送声音、图象、数据等信息；（电通信） ——通信工程是电子工程的一个分支。利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号）实现从一地向另一地进行消息的有效传递和交换; ——通信的目的是传输信息而非输送电能。 计算机点到点通信实例 通信系统一般模型 1.2 通信系统分类 1.2.1 按信号特征分类 模拟通信系统 ——用来传送模拟信号的通信系统 数字通信系统 ——用来传送数字信号通信系统 模拟通信系统模型 数字通信系统模型 数字通信系统组成(数字电话通信系统为例) 将信源的模拟信号转变成数字信号，即A／D变换 降低数字信号的数码率，即数据压缩 信道编/译码（提高数字信号传输的可靠性） 用于建立通信系统收发两端相对一致的时间关系。 1.2.2 按消息的物理特征分类 电报通信系统 ——传送数码与字母 语音通信系统 ——电话 图像通信系统 ——传真，电视 数据通信系统 ——计算机通信 1.2.3 按传输介质分类 有线通信 ——电缆、明线、双绞线、光纤 无线通信 ——包括长波、中波、短波、超短波、微波、卫星等 电 磁 波 频 谱 图 1.2.4 按调制方式分类 调制传输： ——又称频带传输 ——调制：对输入基带信号进行频域变换，将其频带搬移到适合于信道传输的频带上 ——无线通信需要频带传输 基带传输： ——信号未经调制直接传输 ——如市内电话局间传输，计算机局域网等 调制方式及用途 1.2.5 按传输方向分类 单工传输 ——消息只能单方向传输。 双工传输 ——通信双方都可以同时收发消息 半双工传输 ——通信双方中至少一方收、发消息时需要在人工或自动的收/发转换装置控制下进行。 单工双工半双工示意图 1.2.6 按数据传输并发性分类 串行传输 数据被依次逐位送出； 通常最低位b0在先，最高位b7最后。 并行传输 数据各位（b0—b7）被同时/同步送出； 需要N条数据线； 在单线速率相同情况下，数据传输速率可达串行的N倍。 码组的串行传输 码组的并行传输 1.2.7 按数据传输是否分包 同步传输 每个码元占用相等的时隙（time slot）。各码组（帧）之间以及各码元之间均不留间隔，接连传送 。 异步传输 每个码元占用相等的时隙。但各码组（帧）之间间隔不等，传送过程中需要在数据帧的开始和结尾处附加相应的“起始码元”、“终止码元”。常设置有校验码。 1.3 通信系统的性能度量 通信的根本任务就是迅速、准确地传递信息，两大主要性能指标： !!有效性 通信系统在给定信道内单位时间内所能传输信息量的多少，即传输效率。 !!可靠性 传输信息的准确程度，即传输质量。 1.3.2 数字通信的性能度量 码元速率 RB 又称传码率、波特率； 每秒传送的码元数； 单位波特(Baud)=符号/秒、码元/秒。 信息速率 Rb 又称传信率、比特率; 每秒传送的信息量； 单位是 bit/s，或英文缩写为bps 对二进制信号： 传信率和传码率有相同的数值； Rb2＝RB2 对N进制信号： 每个码元占用 log2N bit； 传信率Rb和传码率RB之间的关系: Rb = RB×log2N !!!有效性和可靠性是一对矛盾 应该指出，通信系统的有效性与可靠性是不能同时无限提高的，因而对数字系统而言，并不总是提高进制数就是最好的选择，主要应根据对具体系统的要求来综合考虑、兼顾有效性和可靠性。这一点，下一章将从申农信道容量公式得到反映。 本章要点 通信的定义、分类 通信系统模型 通信系统的性能度量 思考题： 简述通信的分类方法。 调制有哪些种类？划分依据是什么？ 通信系统性能度量指标有什么具体意义？ 用途 ADPCM、APC、LPC等其它语音编码方式 差分脉码调制DPCM DM、CVSD、DVSD等增量调制 PCM脉码调制 PPM脉位调制 PDM（PWM）脉宽调制 PAM脉幅调制 QAM、MSK等其它高效数字调制 PSK、DPSK、QPSK、MPSK等相位键控 FSK频率键控 ASK幅度键控 PM相位调制 FM频率调制 VSB残留边带调幅 SSB单边带调幅 DSB抑制载波双边带调幅 AM常规双边带调幅 中、低速数字电话 电视电话、图象编码 军用、民用电话 市话、卫星、空间通信 脉冲数字 遥测、光纤传输 中间调制方式 中间调制方式、遥测 脉冲模拟 脉冲调制 （提高频带利用率）数字微波、空间通信 数据传输、数字微波、空间通信 数据传输