西工大通信原理(期末复习、考研、求职必备)-第1章绪论.ppt

通信原理电子教案 西北工业大学电子信息学院 2008.3 1.1 通信的基本概念 通信的定义：是指由一地向另一地进行消息的有效传递。 古代：烽火台、驿站。 近代：鸡毛信、消息树。 现代：电话、广播、电视。 通信的目的是传递消息，消息具有不同的形式，例如：语言、文字、数据、图像、符号等等。 要素 信号：是消息的载荷者，与消息一一对应的东西。在电信系统里，载荷者为“电”，对应－－消息被载荷在电信号的某参量上，如电压、电流或电波等物理量（进一步还可以是该物理量的幅度、相位或频率等）。此时的信号为电信号，习惯上简称为信号。 模拟信号、数字信号。 传输电信号的通信系统为电信通信系统，常简称之通信系统。 通信的再定义：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称为通信。 1.2 通信系统的组成 （2）调制的功用 ●提高频率，便于辐射； ●频率分配； ●实现频分复用； ●改善系统性能。 1.3 通信系统分类及通信方式 1.3.1 通信的分类 1. 按传输媒质分：有线通信和无线通信； ●有线通信是指传输媒质为架空明线、电缆、光缆、波导等形式的通信，其特点是媒质能看得见，摸得着。 ●无线通信是指传输消息的媒质为看不见、摸不着的媒质（如电磁波）的一种通信形式。 ●有线通信可进一步再分类，如明线通信、电缆通信、光缆通信等。 ●无线通信常见的形式有微波通信、短波通信、移动通信、卫星通信、散射通信和激光通信、红外通信等，其形式较多。 1.4 通信系统的主要性能指标 1.4.1 一般通信系统的性能指标 一般通信系统的性能指标归纳起来有以下几个方面: （1）有效性：通信系统传输消息的“速率”问题，即快慢问题。 （2）可靠性：通信系统传输消息的“质量”问题，即好坏问题。 （3）适应性：通信系统对环境条件的适应性。 （4）经济性：系统的成本问题。 （5）必威体育官网网址性：系统对所传信号的加密措施。对军用系统尤为重要。 （6）标准性：系统的接口、各种结构及协议是否合乎国家、国际标准。 （7）维修性：系统是否维修方便。 （8）工艺性：通信系统各种工艺要求。 通信的任务是快速、准确地传递信息，从研究消息传输的角度来说，有效性和可靠性是评价通信系统优劣的主要性能指标 。 例1.6 已知某八进制数字通信系统的信息速率为3000b/s，在收端10分钟内共测得出现了18个错误码元，试求系统的误码率。 解 依题意 式中，P=1/M 为每一个符号出现的概率。一般情况下M=2K，则上式可改写成 例：对于M进制离散信源，若M个符号等概率出现，且每一个符号的出现是独立的，即信源是无记忆的，则每个符号的信息量相等，为 结论：独立等概情况下M进制的每一符号包含的信息量，是二进制每一符号包含信息量的K倍（K是每一个M进制符号用二进制符号表示时所需的符号数目）。 （3）平均信息量 当各个符号出现的概率不相等时，计算消息的信息量，常用到平均信息量的概念。 平均信息量定义：每个符号所含信息的平均值。用符号 表示。 多进制时，设各符号出现的概率为： 则平均信息量（信息源的熵）为： 显然，当信源中每个符号独立等概出现时，式（1.4-9）即成为（1.4-5）。可以证明，此时信息源的熵为最大值。 信息源的熵： 1.4.3 有效性指标的具体表述 数字通信系统的有效性可用传输速率来衡量，传输速率越高，系统的有效性越好。有效性通常有两种表示方法。 1. 码元传输速率RB （数码率、传码率、码率、信号速率或波形速率） 定义：单位时间内传输码元的数目； 单位：波特（Baud），用符号“B”表示； 数字信号一般有二进制与多进制之分，但码元速率与信号的进制数无关，只与码元宽度有关： 其中：Tb为码元宽度。 2. 信息传输速率Rb （传信率、比特率） 定义：单位时间内传输的信息量； 单位：比特/秒(bit/s) ，简记为b/s或bps； 因为信息量与信号进制数N有关，因此，也与N有关。 3. Rb与RB之间的关系 它们之间在数值上有如下关系： 4. 多进制与二进制传输速率之间的关系 （1）码元速率不变，二进制信息速率与多进制信息速率之间的关系： （2）系统信息速率不变，多进制码元速率与二进制码元速率之间的关系： 结论： * 第1章 绪论 通信原理 第 1 章 绪 论 本章主要介绍通信的基本概念，目的对通信的基本概念、术语以及本课程所要研究的主要对象有一个初步了解。是通信原理与技术的基础。 研究内容： 1.1 通信的基本概念 1.2 通信系统的组成 1.3 通信系统分类及通信方式 1.4 通信系统的主要性能指标 一地、