现代通信与雷达原理基础教程 课件汇总 第1--4章 通信与雷达导论 --- 模拟信号的数字传输.pptx

通信与雷达系统概论;;通信就是利用信号将包含信息的消息进行空间传递的过程。简单地说，通信就是信息的空间传递。;1.1.1通信的基本概念;1.1.2通信系统的概念及模型;（1）信息源(简称信源)是消息的发源地,其作用是把各种消息转换成原始电信号(称为消息信号或基带信号)。;（2）噪声源不是人为加入的设备,而是信道中的噪声以及通信系统其他各处噪声的集中表示。噪声通常是随机的,其形式是多种多样的,它的存在干扰了正常信号的传输。

（3）接收设备的功能是放大和反变换(如滤波、译码、解调等),其目的是从受到干扰和减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。

（4）受信者(信宿)是传送消息的目的地。其功能与信源相反,即将复原的原始电信号还原成相应的消息,如扬声器等。;1.2.1通信系统的分类;模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统。我们知道，信源发出的原始电信号是基带信号，基带的含义是指信号的频谱从零频附近开始，如语音信号为300~3400Hz，图像信号为0~6MHz。

由于这种信号具有频率很低的频谱分量，一般不宜直接传输，这就需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号，并可在接收端进行反变换。完成这种变换和反变换作用的通常是调制器和解调器。经过调制以后的信号称为已调信号。

已调信号有三个基本特征：一是携带有信息，二是适合在信道中传输，三是信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频，因而已调信号又称频带信号。;需要指出,消息从发送端到接收端的传递过程中,不仅仅只有连续消息与基带信号、基带信号与频带信号之间的两种变换,实际通信系统中可能还有滤波、放大、天线辐射、控制等过程。

由于以上两种变换对信号的变化起决定性作用,而其他过程对信号不会发生质的变化,因此,本书中关于模拟通信系统的研究重点是:调制与解调原理以及噪声对信号传输的影响。;数字通信系统模型简介;1)信源编码与译码

信源编码的作用之一是设法减少码元数目和降低码元速率，即通常所说的数据压缩。码元速率将直接影响传输所占的带宽，而传输带宽又直???反映了通信的有效性。

作用之二是模数转换，即当信息源给出的是模拟语音信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。;2)信道编码与译码

数字信号在信道传输时,由于噪声、衰落以及人为干扰等,将会引起差错。为了减小差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分(监督元)，组成所谓“抗干扰编码”。接收端的信道译码器按一定规则进行解码,从解码过程中发现错误或纠正错误,从而提高通信系统抗干扰能力,实现可靠通信。;3)数字调制与解调;数字通信的主要特点;典型模拟和数字通信系统的信号传输过程;除上述各种通信系统之外，还有根据业务种类和工作波段划分的通信系统，比如：电话通信系统、电报通信系统、广播通信系统、电视通信系统、数据通信系统、长波通信系统、中波通信系统、短波通信系统、微波通信系统和光通信系统等。

;狭义信道：信号的传输介质；

广义信道：传输介质(狭义信道)和信号必须经过的各种通信设备(发送机、接收机、调制器、解调器、放大器等);1.2.2信道和传输介质;1.2.2信道和传输介质;传输介质

可以传播（传输）电信号（光信号）的物质。

分类：有线介质和无线介质。;双绞线(TwistedPair)

类型:屏蔽型（STP）和非屏蔽型(UTP)。;同轴电缆(CoaxialCable)

分类：基带电缆和宽带电缆。

基带同轴电缆：用于直接传输数字数据信号；

宽带同轴电缆：用于传输高频信号。

基带电缆的传输距离≤几Km;宽带电缆的传输距离≤几十km。;3.光纤(OpticalFiber)

直径为50～100μm的、柔软的、能传导光波的介质，由玻璃和塑料构成，使用超高纯度石英玻璃制作的光纤具有最低的传输损耗。在折射率较高的单根光纤外面，再用折射率较低的包层包住，就可以构成一条光通道.外面再加一保护套，即构成一单芯光导纤维电缆－单芯光缆。;

无线介质主要是指可以传输电磁波（类比飞机），即无线电波和光波的空间或大气。

主要由无线电波和光波作为传输载体。

;无线电波的传播方式主要有：

地面波传播：即无线电波沿地球表面传播。

天波传播：利用电离层对电波的一次或多次反射进行的远距离传播。

地-电离层波导传播：电波在从地球表面至低电离层下缘之间的球壳形空间(地-电离层波导)内的传播。

视距传播：直射波传播，大地反射波传播

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