第一章bw.ppt

通信原理 I 北京科技大学信息工程学院通信工程系 赵东峰 本章摘要 1.1 引言 1.2 通信发展简史和展望 1.3 通信系统和通信网的构成 1.4 讲述内容 1.5 习题 1.1 引言 人类社会的发展历史 1.2 通信的发展简史和展望 通信的发展简史 1.2 通信的发展简史和展望 通信的发展趋势 1.3 通信系统和通信网的构成 概述 1.3 通信系统和通信网的构成 通信系统模型 1.3 通信系统和通信网的构成 模拟通信系统模型 1.3 通信系统和通信网的构成 数字通信系统模型 1.3 通信系统和通信网的构成 通信网的构成 1.3 通信系统和通信网的构成 通信系统的性能指标 1.3 通信系统和通信网的构成 通信系统的性能指标 1.3 通信系统和通信网的构成 通信系统的性能指标 1.3 通信系统和通信网的构成 通信系统的性能指标 1.3 通信系统和通信网的构成 通信系统的性能指标 1.3 通信系统和通信网的构成 通信系统的性能指标 1.3 通信系统和通信网的构成 通信系统的性能指标 1.3 通信系统和通信网的构成 通信系统的性能指标 1.4 讲述内容 教材及参考资料 1.4 讲述内容 课程安排 1.5 习题 一个离散信号每毫秒发出4种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率分别为0.4，0.3，0.2，0.1。求该信号源的平均信息量和信息速率。 * 工业社会 信息社会 农业社会 物质 能量 信息 通信：信息的空间传递 1837年 莫尔斯发明有线电报 1864年 马科斯韦尔提出电磁场理论 1875年 贝尔发明电话 1887年 赫兹证明电磁波存在 1918年 调幅无线电广播、超外差接收机 1936年 调频无线电广播开播 1937年 发明脉冲编码调制原理 1938年 电视广播开播 1948年 发明晶体管；香农提出了信息论 1950年 时分多路通信应用于电话 1957年 发射第一颗人造卫星 1958年 发射第一颗通信卫星 1960年 发明激光 1961年 发明集成电路 1960－1970年 出现高速数字电子计算机 1970－1980年 大规模集成电路、商用卫星通信、程控数字交换机、光纤通信系统、微处理机等迅速发展 1971年 投入使用阿巴网 1980年～ 超大规模集成电路、综合业务数字网 1990年～ 因特网飞速发展；移动通信 数字化 远程与大容量化 网络与综合化 移动与个人化 通信系统：指点对点通信所需的全部设施 通信网：由许多通信系统组成的多点之间能互相通信的全部设施 信源 编码 信道 译码 信宿 信息的发送者 信息的接收者 信源输出变成适合信道传送的信号的设备 编码的反变换所需设备 传送信息的通道 仙农模型 信源 模拟调制 信道 模拟解调 信宿 信源 信源编码 加密 信道编码 数字调制 信道 数字解调 信道译码 解密 信源译码 信宿 多个通信系统通过交换设备、按照一定的协议与信令进行通信 通信协议(通信标准) ：通信网中各个通信系统必须遵守的相关规定。如TCP/IP协议、GSM系统协议，复用与多址方式等。 信令：通信网中，各通信系统对相关协议的具体实现。如随路信令、7号信令等。 交换包括：电路交换，如公众电话网；分组交换，如Internet网 有效性：对模拟通信系统，主要是带宽 对数字通信系统，主要是频谱利用率 带宽：信号能量或功率较为集中部分的频率范围 频谱利用率：单位频谱传输的信息速率，单位bps/Hz 或 Baud/Hz 例：随机事件 离散随机事件的信息量 随机事件发生的概率 对数以2为底时，单位比特(bit) 发生概率为 则该随机事件的信息量为 离散随机信源的熵 例：随机事件 发生概率为 则该随机信源的熵为 数字通信系统中，传输二进制符号X时，一般假设 故一个二进制符号的信息量是 信息速率：单位时间传输的信息量 比特率：单位时间传输的二进制符号数，单位比特每秒，bit/s，bps 波特率：单位时间传输的M进制符号数，单位波特，Baud 可靠性：对模拟通信系统，主要是信噪比 对数字通信系统，主要是误码率或信噪比 功率信噪比：信号功率与噪声功率的比值 误码率：包括误比特率、误符号率。 误比特率： 对离散无记忆信源，误比特率等于错误传输的二进制符号数占传输总二进制符号数的比率。 传输一个二进制符号时，接收二进制符号不等于发送二进制符号的概率。 误符号率： 对离散无记忆信源，误符号率等于错误传输的符号数占传输总符号数的比率。 传输一个M进制符号时，接收符号不等于发送符号的概率。 周炯槃 庞沁华 续大我 吴伟陵编， 《通信原理(合订本)》北京邮电大学出版社，2005年11月. 曹志刚编，《现代通信原理》， 清华大学出版社，1992年 参考书： 樊昌信编，《通信原理教程