现代通信原理（第四版）全套PPT课件.pptx

现代通信原理;第1章 序论;第1章 序论;1.1.1 通信的定义;通信从本质上讲就是实现信息传递的一门科学技术。随着社会的发展，人们对信息的需求量日益增加，要求通信传递的信息内容已从单一的语音或文字转换为集声音、文字、数据、图象等多种信息融合在一起的多媒体信息，对传递速度的要求也越来越高。当今的通信网不仅能有效地传递信息，还可以存储、处理、采集及显示信息，实现了可视图文、电子信箱、可视电话、会议电视等多种信息业务功能。通信已成为信息科学技术的一个重要组成部分。 ;1.1.2 通信的方式;1.1.2.1 单工传输、半双工传输和全双工传输 如果通信仅在两点之间进行，根据信号的传输方向与时间的关系，信号的传输方式可分为单工传输、半双工传输和全双工传输三类。 1．单工传输 信号只能单方向传送，在任何时候都不能进行反向传输的通信方式就叫做单工传输，如图1—1(a)所示。广播、电视系统就是典型的单工传输系统，收音机、电视机都只能接收信号，而不能向电台、电视台发送信号。 2．半双工传输 半双工传输方式中，信号可以在两个方向上传输，但时间上不能重叠，即通信双方不能同时既发送信号又接收信号而只能交替进行。即同一时间内一方不允许向两个方向传送，即只能有一个发送方，一个接收方，如对讲机。这种方式使用的是双向信道，如图1—1(b)所示。 3．全双工传输 全双工传输方式中，信号可以同时在两个方向上传输，如图1—1(c)所示。这种方案使用的也是双向信道，这种通信方式使用最多。;;1.1.2.2 串行传输和并行传输;图1—2 串行传输和并行传输 ;1.1.2.3 同步传输和异步传输;同步传输不是以一个字符而是以一个数据块为单位进行信息传输的。为了使接收方能准确地确定每个数据块的开始和结束，需在数据块的前面加上一个前文(preamble)，表示传输数据块的开始；在数据块的后面再加上一个后文（postamble）,表示数据块的结束，这种加有前文和后文的一个数据块称为一帧(frame)。;1.1.2.4 两点间直通传输、分支传输和交换传输;分支方式及交换方式均属于网络通信的范畴。和点到点的直通方式相比，这两种网络通信方式???存在信息控制问题，也有网同步的问题。 ;1.1.3 通信发展史;1936年，频率调制FM技术出现了。 从1928年奈奎斯特(Nyquist)定理被提出 1937年瑞维斯(A.H.Reeves)发明PCM(脉冲编码调制)通信。 1948年晶体管出现 贝尔实验室才于1950年试制出第一台实用PCM设备 l955年皮尔斯(Pierce)提出了卫星通信的设想。 1960年，人类历史上第一颗通信卫星(TELSTAR)发射成功 20世纪60年代，出现了电缆电视、激光通信、雷达、计算机网络和数字技术，光电处理技术和射电天文学飞速发展。 20世纪70年代，大规模集成电路、商用卫星通信、程控数字交换机、光纤通信、微处理机迅猛发展。 20世纪80年代，超大规模集成电路、移动通信、光纤通信得到广泛应用，综合业务数字网迅速掘起。 1990年以后，卫星通信、移动通信和光纤通信进一步飞速发展，高清晰彩色数字电视技术不断成熟，全球定位系统（GPS）得到广泛应用。;1.2 通信系统的基本概念;信号一般以时间为自变量，以表示信息的某个参量(如电信号的振幅、频率或相位等)为因变量。根据信号的因变量的取值是否连续，可以分为模拟信号和数字信号。模拟信号就是因变量完全连续地随信息的变化而变化的信号，其自变量可以是连续的，也可以是离散的，但因变量一定是连续的。电视图像信号、语音信号、温度压力传感器的输出信号以及许多遥感遥测信号等都是模拟信号；脉冲幅度调制信号(PAM)、脉冲相位调制信号(PPM)以及脉冲宽度调制信号(PWM)等也属于模拟信号，这两类信号的差异只是在于它们的自变量取值连续与否。 模拟信号的特点是信号的强度(如电压或电流)取值随时间而发生连续的变化， 数字信号是指信号的因变量和自变量取值都是离散的信号。由于因变量离散取值，其状态数量即强度的取值个数必然有限，故通常又把数字信号叫做离散信号.;由于模拟信号与数字信号物理特性不同,它们对信号传输通路的要求及其各自的信号传输处理过程也各不相同，但二者之间在一定条件下它们也可以相互转化。 模拟信号可以通过抽样、编码等处理过程变成数字信号，而数字信号也可以通过解码、平滑做为模拟信号输出。;1.2.2 通信系统的构成;1.2.2.2 模拟通信系统;1.2.2.3 数字通信系统;1.2.3 通信系统的主要性能指标;比较两个通信系统的有效性时，有的情况下单看传输速率是不够的，因为两个传输速率相同的系统可能具有不同的频带宽度，这时，带宽窄的系统有效性显然应该更高一些。 所以，衡量有效性更全面的指标应是系统的频带