中科院 現(xiàn)代通信原理 黃志蓓_lecture1

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1、課程介紹現(xiàn)代通信原理§通信工程、無線電工程、信息工程、計算機(jī)通信、圖像處理與傳輸?shù)葘I(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。ModernCommunicationPrinciples§本課程主要介紹現(xiàn)代通信系統(tǒng)所涉及的基礎(chǔ)理論、通信中常用的信號及噪聲分析、通信系統(tǒng)的構(gòu)成、原理及性能分析。黃志蓓zhphuang@gucas.ac.cnhttp://www2.gucas.ac.cn參考教材基礎(chǔ)知識§SimonHaykin,Communication§信號與系統(tǒng)Systems,JohnWiley&Sons,Inc.2001§隨機(jī)過程§曹志剛、錢亞生，《現(xiàn)代通信

2、原理》，清§電子線路分析理論華大學(xué)出版社，北京，1992§樊昌信等，《通信原理》，第5版，國防工業(yè)出版社，北京，2001§www2.gucas.ac.cnLecture1緒論Lecture1§通信系統(tǒng)的組成§通信系統(tǒng)的分類緒論§通信系統(tǒng)的性能度量§通信發(fā)展簡史和主要通信技術(shù)的發(fā)展概況1通信系統(tǒng)的組成概念§概念§通信：克服距離障礙，迅速、準(zhǔn)確傳遞信息§通信發(fā)展§消息：信息的物理表現(xiàn)形式，如語言、文字、§系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)或圖像等一般模型§信息：消息的內(nèi)涵，即信息是消息中所包含模擬系統(tǒng)的人們原來不知而待知的內(nèi)容數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)的優(yōu)越性概念通

3、信系統(tǒng)的組成§信號：消息的電的表示形式，在通信系統(tǒng)§概念中，電信號是消息傳遞的物質(zhì)載體§通信發(fā)展§電通信：是利用電來傳遞信息。現(xiàn)代通信§系統(tǒng)模型一般均是指“電通信”一般模型模擬系統(tǒng)§通信系統(tǒng)：是完成傳遞信息任務(wù)所需要的數(shù)字系統(tǒng)一切技術(shù)設(shè)備和傳輸媒介所構(gòu)成的總體數(shù)字系統(tǒng)的優(yōu)越性通信的發(fā)展通信的發(fā)展§傳統(tǒng)指標(biāo)：電話普及率（臺/100人）表情語言文字印刷術(shù)電報計算網(wǎng)格動作電話機(jī)網(wǎng)計算§90年代:發(fā)達(dá)國家—50絡(luò)中國—1不可存可存可存在任何儲；儲；廣儲；速時刻可§09年6月我國：固定電話24.9速度泛性低。度低；以在網(wǎng)移動電話52.5低；

4、廣廣泛性上獲得泛性低。高。有效信息。2通信系統(tǒng)的組成通信系統(tǒng)模型：一般模型§概念信源發(fā)送設(shè)備§通信發(fā)展(傳輸設(shè)備發(fā)送端噪聲源信道§系統(tǒng)模型一般模型)模擬系統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)接收端數(shù)字系統(tǒng)的優(yōu)越性信宿接收設(shè)備通信系統(tǒng)模型：一般模型信源：發(fā)出信息的源泉信宿：消息的接收者75Ω射頻同軸電纜電梯用綜合電纜發(fā)送設(shè)備：匹配信源與傳輸媒介--調(diào)制信道：信號傳輸媒介噪聲源接收設(shè)備：完成發(fā)送設(shè)備的反變換--解調(diào)室外非金屬光纜布線金屬光纜模擬信號和數(shù)字信號模擬通信系統(tǒng)§模擬信號：取值是f(t)信源調(diào)制器連續(xù)的或取無窮多個值的信號發(fā)送端(傳輸設(shè)備噪聲源Ot(a

5、)信道f(nT)PAM信號)Ot接收端§數(shù)字信號：只能取信宿解調(diào)器(b)有限個值的信號3模擬通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)§基帶信號:沒有經(jīng)過調(diào)制的原始信號信源信源信道調(diào)制(調(diào)制信號)信號的頻譜從零頻附近開始編碼編碼噪聲源§基帶傳輸:基帶信號直接通過有線傳輸信道§調(diào)制：信號變換§解調(diào)：反變換信源信道信宿解調(diào)解碼解碼數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)的優(yōu)越性§信源編碼:模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)壓縮§抗干擾能力強(qiáng)?數(shù)字信號可多次再生§信道編碼：“抗干擾編碼”?自動檢錯、糾錯§信源解碼：信源編碼的逆過程§具有良好的靈活性和通用性§信道解碼：按一定規(guī)則進(jìn)行解碼并檢/

6、糾錯§便于加密§數(shù)字通信設(shè)備易于大規(guī)模集成Lecture1緒論通信系統(tǒng)的分類?按通信業(yè)務(wù)分類§通信系統(tǒng)的組成?按調(diào)制方式分類§通信系統(tǒng)的分類?按傳輸信號的特征分類?按傳輸媒質(zhì)分類§通信系統(tǒng)的性能度量?按工作波段分類?按信號復(fù)用方式分類§通信發(fā)展簡史和主要通信技術(shù)的發(fā)展概況?按通信方式分類4按通信業(yè)務(wù)分類按調(diào)制方式分類?話務(wù)通信?基帶傳輸--直接傳輸基帶信號?非話務(wù)通信?調(diào)制傳輸--將信號變換后傳輸?調(diào)制的必要性：?將消息變換為便于傳送的形式?可實現(xiàn)頻分復(fù)用?可改善通信系統(tǒng)的性能根據(jù)載波的不同—連續(xù)波調(diào)制調(diào)制調(diào)制方式用途常規(guī)雙邊帶調(diào)

7、幅廣播調(diào)制時消息攜帶在正弦波或脈沖序列的參抑制載波雙邊帶調(diào)幅立體聲廣播線性調(diào)制單邊帶調(diào)幅SSB載波通信、無線電臺、數(shù)傳量上,這些正弦波或脈沖序列就稱為載波；殘留邊帶調(diào)幅VSB電視廣播、數(shù)傳、傳真頻率調(diào)制FM微波中繼、衛(wèi)星通信、廣播連續(xù)非線性調(diào)制調(diào)制就是基帶信號控制載波的某些參數(shù)按波調(diào)相位調(diào)制PM中間調(diào)制方式制幅度鍵控ASK數(shù)據(jù)傳輸照基帶信號的變化規(guī)律而變化。頻率鍵控FSK數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字微波、空間通數(shù)字調(diào)制相位鍵控PSK如：某已調(diào)信號s(t)=Acos(ωt+θ)信其他高效數(shù)字調(diào)制數(shù)字微波、空間通信QAM、MSK等根據(jù)載波的

8、不同—脈沖波調(diào)制按傳輸信號的特征分類調(diào)制方式用途脈幅調(diào)制PAM中間調(diào)制方式、遙測模擬通信系統(tǒng):脈沖模脈寬調(diào)制PDM(PWM)中間調(diào)制方式傳送狀態(tài)連續(xù)變化的消息擬調(diào)制脈脈位調(diào)制PPM遙測、光纖傳輸沖調(diào)脈碼調(diào)制PCM市話、衛(wèi)星、空間通信數(shù)字通信系統(tǒng):制