现代通信技术基础(蒋青主编)第1章资料.ppt

第1章 绪论 1.1 通信技术的历史演进 1.2 通信的基本概念 1.3 通信网概述 1.4 通信技术的社会作用和发展趋势 1.2 通信的基本概念 1.2.1消息、信号和信息 一、基本概念 通信的目的是为了获取信息。信息是人类社会和自然界中需要传递、交换、存储和提取的抽象内容。 三、信息的度量 通信的目的在于信息的传递和交换。 信息是对事物运动状态或存在方式的不确定性的描述。用数学语言来讲，不确定性就是随机性，具有不确定性的事件就是随机事件 。因此可运用研究随机事件的数学工具——概率来测度不确定性的大小。我们把消息用随机事件表示，而发出这些消息的信源则用随机变量来表示。 1.2.3 通信系统的分类 按照不同的分法，通信可分成许多类别，下面我们介绍几种较常用的分类方法。 1、按传输媒质分类 可分为有线通信和无线通信两大类。 2、按信号的特征分类 按照携带信息的信号是模拟信号还是数字信号，可以相应地把通信分为模拟通信与数字通信。 1.2.4 通信系统的主要性能指标 从研究信息传输方面考虑，通信的有效性和可靠性是通信系统中最主要的性能指标。 1 、有效性：是指消息传输的“速度”问题。 2 、可靠性：主要是指消息传输的“质量”问题。 在实际通信系统中，对有效性和可靠性这两个指标的要求经常是矛盾的，提高系统的有效性会降低可靠性，反之亦然。 一、模拟通信系统的主要性能指标 ⒈ 有效性指标：用所传信号的有效传输带宽来表征。当信道容许传输带宽一定，而进行多路频分复用时，每路信号所需的有效带宽越窄，信道内复用的路数就越多。显然，信道复用的程度越高，信号传输的有效性就越好。 信号的有效传输带宽与系统采用的调制方法有关。同样的信号用不同的方法调制得到的有效传输带宽是不一样的。 ⒉ 可靠性指标：用整个通信系统的输出信噪比来衡量。信噪比是信号的平均功率S与噪声的平均功率N之比。信噪比越高，说明噪声对信号的影响越小。显然，信噪比越高，通信质量就越好。 二 、数字通信系统的主要性能指标 1、有效性指标 数字通信系统的有效性指标用传输速率和频带利用率来表征。 （1）传输速率 传输速率有两种表示方法：码元传输速率和信息传输速率。 码元传输速率（又称为码元速率），简称传码率，它是指系统每秒钟传送码元的数目，单位是波特（Baud）。 信息传输速率（又称为信息速率），简称传信率，它是指系统每秒钟传送的信息量，单位是比特/秒，常用符号“bit/s”表示。 两者之间的关系： 式中，为信源中每个符号所含的平均信息量（熵）。 当离散信源的每一符号等概率出现时，熵有最大值为 ，信息速率也达到最大，即 （1.2-14） 或 （1.2-15） 式中，为符号的进制数，在二进制下，码元速率与信息速率数值相等，但单位不同。 （2）频带利用率 频带利用率有两种表示方式：码元频带利用率和信息频带利用率。 码元频带利用率是指单位频带内的码元传输速率，即 （1.2-16） 信息频带利用率是指每秒钟在单位频带上传输的信息量，即 （1.2-17） 2、可靠性指标 （1）误码率：指接收到的错误码元数和总的传输码元个数之比，即在传输中出现错误码元的概率，记为