第一章概论-公开课件.ppt

通信原理 主讲教师：高 渤 gaobo@swu.edu.cn 学习内容 学习目标 学习目标 学习目标 学习内容 第一节 通信的基本概念 一、通信的目的 传递消息中所包含的信息。 1、消息： 携带有信息的载体称为消息，如语音、文字、图像等。 2、信息： 表征认识过程深入的需要度量（抽象），是消息中包含的有效内容。 3、信号： 是事物状态或参数的数量形式，通常用函数表示把消息载 入具有某种物理能量（如电、光）的信号上。 第一节 通信的基本概念 二、实现通信的方式和手段 1、非电的：如旗帜、烽火台等。 2、电 的：如电报、电话、电视、因特网和计算机通信等。 学习内容 第二节 通信系统的组成 一、通信系统的一般模型 第二节 通信系统的组成 第二节 通信系统的组成 第二节 通信系统的组成 第二节 通信系统的组成 学习内容 第三节 通信系统分类与通信方式 一、通信系统的分类 1、按通信业务分：电报、电话、数据通信、图像通信等。 2、按调制方式分：基带传输系统和带通（调制）传输系统。 3、按信号特征分：模拟通信系统和数字通信系统。 4、按传输媒介分：有线通信系统和无线通信系统。 5、按工作波段分：长波通信、中波通信、短波通信等。 6、按信号复用方式分： 频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、码分复用（CDM），波分复用（WDM）。 第三节 通信系统分类与通信方式 二、通信方式 1、按通信双方的工作方式分为： 单工通信、半双工通信、全双工通信三种方式。 第三节 通信系统分类与通信方式 （3）双工通信：通信双方可同时进行收发消息的工作方式 。 第三节 通信系统分类与通信方式 （1）并行传输： 将代表信息的数字信号码元序列以成组的方式在两条或 两条以上的并行信道上同时传输，如图所示。 第三节 通信系统分类与通信方式 （2）串行传输： 将数字信号码元序列以串行方式一个码元接一个码元地在一条信道上传输，如图所示。 学习内容 第四节 信息及其度量 一、几个基本概念 1、信息： 是消息中包含的有效内容。 2、信息量： 通信系统中传输消息所包含的信息的多少的总和，是个概念统计的度量值（抽象），常以信息量的统计平均值来代替，也称平均信息量。 3、信源的熵： 信源输出平均信息量叫做信源的熵。 4、信道容量： 单位时间内信道上所能传输的最大信息量称为信道容量。 第四节 信息及其度量 二、信息的度量（信息量） 即如何度量消息（连续消息或离散消息）中所含的信息量？ 第四节 信息及其度量 第四节 信息及其度量 三、信息量的度量（信息量的计算） 第四节 信息及其度量 若满足上述3个条件，则给出信息量的定义关系式： 第四节 信息及其度量 例：设一个二进制离散信源，以相等的概率发送数字“0”或“1”，则信源每个输出的信息量为 第四节 信息及其度量 若有 M 个等概率波形（ P = 1/M ），且每一个波形的出现是独立的，则传送 M 进制波形之一的信息量为 第四节 信息及其度量 设：一个离散信源是由M个符号组成的集合，其中每个符号 xi （i = 1, 2, 3, …, M）按一定的概率P（xi）独立出现，即 第四节 信息及其度量 例1：一离散信源由“0”，“1”，“2”，“3”四个符号组成，它们出现的概率分别为3/8，1/4，1/4，1/8，且每个符号的出现都是独立的。试求某消息201020130213001203210100321010023 102002010312032100120210的信息量。 第四节 信息及其度量 用“熵”（平均信息量）的概念计算，则根据1.4－6式，得 第四节 信息及其度量 连续消息的信息量可用概率密度函数来描述。可以证明，连续消息的平均信息量为 学习内容 第五节 通信系统主要性能指标 ★ 通信系统主要性能指标： 1、有效性： 指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。 2、可靠性： 指接收信息的准确程度，即传输的“质量”问题。 第五节 通信系统主要性能指标 第五节 通信系统主要性能指标 第五节 通信系统主要性能指标 2）信息传输速率Rb： 单位时间（每秒）内传递的平均信息量或比特数，也称为比特率。单位：比特/秒或b/s ，简记为bps。工程上，常用比特率来表示二进制的位数。 第五节 通信系统主要性能指标 第五节