第1章 通信原理绪论 .pdfVIP

第1章绪论

1.1引言

信息科学技术迅猛发展，在社会各个领域得到越来越广泛的应用。这种发展的动因和显著特点之一是

计算机技术和数字通信技术的快速发展以及计算机网络与通信网的相互融合，使得因特网迅速发展，并从

有线扩展到无线。

各种类型的数字通信网是因特网的载体。

数据通信是计算机和通信这两种技术的相互渗透和相互结合的产物。

有关数字通信的研究主要是从网络的物理层研究数字信号的传输机理及其可靠性和有效性，为建立高

可靠的、高效的因特网提供坚实的物理基础。

现代通信系统几乎采用的都是数字通信技术，所以，较多地讲授数字通信原理。

1.2通信的定义

一般的说：通信是指由一地向另一地进行消息的有效传递。

应用例子：古代的有烽火台、邮递；近代的有信号灯、电话、网络等。

由于电、光传递信息快、准确可靠，这类传递信息方式称为“电信”，电信已习惯指通信。

1.3通信系统的组成

1.通信系统模型

通信例子：电报、电话、可视电话、广播、电视、雷达、遥测遥控系统等。

通信系统用图加以抽象概括：

信息源：把各种可能消息转换成原始电信号。如麦克风。

发送设备：将原始电信号变换成利于在信道传输的信号。广播电台、电视发射塔、计算机COM口。

信道：信号传输通道。如自由空间、导线。

接收设备：从接收信号恢复相应的原始信号。收音机、电视机。

受信者：将原始电信号转换成消息。喇叭、TV显象管、显示器。

噪声源：信道中噪声以及分散在通信系统其它各处的噪声集中表示。

通信原理的讨论是围绕着通信系统的模型展开的。

关于模型：

将研究的问题抽象成模型再研究是科学研究的一般方法。

在“物理”课程中，研究物体的运动速度是先将物体抽象成一个质点或者刚体，然后再建立数学模型。

在“电路”课程中，正弦电压源信号是一种基本的数学模型。

模型是多样的，不仅有数学模型，还有关系模型，比如程序设计流程图、通信系统方框图、仿真模型，

计算机程序所表示的模型等。

对于通信信号与系统的研究，采用的是精确严谨的数学模型。

2.模拟通信与数字通信系统模型

通信传输的消息是多种多样的：符号、文字、语声、图像等等。

分两类：离散消息（数字消息），符号、数据、文字

模拟消息（连续消息），语音、图像

消息与电信号必须建立单一的对应关系，否则在接收端无法复制。如语声音频电信号，幅度和频率要

与语声一一对应。

数字信号：消息被载荷在电信号的某一参量上，如果电信号的该参量携带离散消息，该参数量取值必

是离散取值的，这样的电信号为数字信号。如电传机输出的信号就是数字信号。

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模拟信号：如果电信号的参量连续取值，则称这样的电信号为模拟信号。如普通模拟电话机的输出。

u

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信道中传输的是模拟信号，称为模拟通信系统。

信道中传输的是数字信号，称为数字通信系统。

也可将模拟信号变成数字信号传输。

模拟通信系统模型

模拟通信系统的一个例子是中波广播电台，如发射频率为1450KHz。

调制器的功能：将原始电信号（频谱分布低）变成高频（发送设备）。

数字通信系统模型

数字通信系统的例子：

1．4通信系统的分类及通信方式

1.通信系统的分类

(1)按传输媒体分：

有线通信：光缆、电缆（电线）。

无线通信：微波、短波、移动、卫星、散射等。

(2)按信道所传输信号分：

数字通信系统、模拟通信系统。

(3)按调制方式分：

基带（如RS232（COM））、频带传输（调制传输）

(4)按信号复用方式分

频分复用：不同信号占据不同的频率范围

时分复用：不同信号占据不同的时间区间

码分复用：

2.通信方式

对于点点通信：按消息传输的方向与时间关系分：

方式单工半双工全