第1讲-1绪论3信道.ppt

机械工业出版社 2004年1月 数字通信 课程概况 授课：共54学时。 考试：期末闭卷考试。 参考书籍 机械工业出版社，沈越泓，高媛媛，魏以民等编 讲授的主要内容 第一讲 绪论 第二讲 信道 第三讲 数字基带信号传输 第四讲 正弦载波数字调制 第五讲 模拟信号的数字传输 第六讲 差错控制编码 第七讲 同步原理 第1章 绪论 本章教学目的：了解《数字通信》这门课程学习的对象、内容，如何学习这门课程，以及明确本课的教学目标。 研究对象：数字通信是一门介绍数字信息传输基本原理（理论和技术）的课程。它的研究对象是数字通信系统。 研究目的：是利用尽可能小的通信资源，获得尽可能高的通信质量。 第1章 绪论（续1） 研究方法：1) 是在系统级模块级层次上将实际通信系统抽象成数学模型，采用数学分析和计算机模拟的方法对其进行研究，得到系统性能与系统参数之间的定量关系。2)在给定系统参数的情况下，估算系统的性能（系统分析）；在给定系统性能要求的情况下，设计和优化系统的参数（系统设计）。3)在系统的数学模型比较复杂时，可以采用计算机模拟仿真（如：用MATLAB软件仿真）的方法获得这些参数之间的关系，达到优化通信系统的目的。 第1章的主要内容 1.1 通信系统的组成 1.2 通信系统分类与通信方式 1.3 信息及其度量 1.4 主要性能指标 1.5 通信发展简史 1.1通信系统的组成 通信：就是信息传输或消息传输，是从一地向另一地传递和交换信息。 消息与信息：语言、文字、数据、图象等是消息不是信息，信息是消息中所包含的原来不知而待知的内容。 通信主要是指电通信 1.1通信系统的组成（续1） 1.1.1通信系统的一般模型 通信系统：是指实现信息传递所需的一切设备和传输媒质的总和。 1.1通信系统的组成（续2） 信源：消息的产生地。如电话机、摄像机，计算机等。 发送设备：将信源与信道匹配的设备。典型的如调制器等。 信道：传输信号的物理媒质，大气，明线、电缆、光纤等。 噪声源：噪声的集中表示。噪声是普遍存在的。 接收设备：发送设备的反变换。 如解调器等。 信宿（受信者）：信息的归宿点和通信终端。如计算机，电视机、收音机和手机等。 1.1通信系统的组成（续3） 按信号参量取值方式的不同把信号分为两类：模拟信号和数字信号。 模拟信号是连续变化或不可数的（见图1-2）。 数字信号是可数的或离散的（见图1-3）。 按照信道传输信号的类型把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。 1.1通信系统的组成（续4） 1.1.2 模拟通信系统模型和数字通信系统模型 1.模拟通信系统模型 模拟通信系统：是利用模拟信号来传递信息的通信系统。 1.1通信系统的组成（续5） 模拟系统中需要两种变换：1) 消息变为电信号及反变换，2) 将电信号变为适合在信道中传输的信号即调制与解调。 原始电信号又称为基带信号(频谱从零频开始)，已调信号又称为频带信号。 已调信号具有三个基本特征： 携带有信息， 适合在信道中传输， 信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频。 1.1 通信系统的组成（续6） 2. 数字通信系统模型 数字通信：用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式，所传送的信号是离散的和数字的。 它可传输电报、数字数据等数字信号，也可以传输经过数字化处理的语音和图像等模拟信号。 1.1通信系统的组成（续7） 图1-5 数字通信系统模型方框图 1.1通信系统的组成（续8） 数字系统的基本特征： 传送的信号是“离散”的或数字的。 已调参量与基带信号之间一一对应 信源编码器将原始信号中的无用部分去除 通过差错编码(信道编码器)等手段实现差错控制 可以有效的对基带信号进行加密、解密 需要同步子系统 1.1通信系统的组成（续9） 数字通信的主要特点 （1）抗干扰能力强（模拟信号抗干扰能力较弱）。 （2）差错可控。可采用编码技术降低误码率。 （3）易于与各种数字终端接口，用现代计算机技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网。 （4）易于集成化，从而使通信设备微型化。 （5）易于加密处理，且必威体育官网网址强度高。 数字通信的很多优点是用比模拟通信占用更宽的系统频带换来的。 1.2通信系统分类与通信方式 1.2.1 通信系统的分类 说明：根据不同的目的，通信系统有不同的分类方法。 1.按通信业务分类：根据通信业务不同，通信系统可分为话务(电话业务)通信和非话务通信。 2.按调制方式分类：根据是否采用调制，可将通信系统分为基带传输和频带(调制)传输(见表1-1)。 1.2通信系统分类与通信方式（续1） 3.按信号特征分类：按照信道中所传输的是模拟信号还是数字信号，相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。 4.按传输媒质分类：按传输媒质分