第十二章 通信技術(shù)基礎(chǔ)知識

第十二章通信技術(shù)基礎(chǔ)知識第一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五目錄通信系統(tǒng)的質(zhì)量評價12-4通信系統(tǒng)的模型及其分類12-1通信介質(zhì)12-2通信的傳輸方式12-32第二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五12-1通信系統(tǒng)的模型及其分類通信系統(tǒng)就是傳遞或交換信息所需的一切技術(shù)設(shè)備的總和，用以完成信息傳輸過程的技術(shù)系統(tǒng)的總稱。12.1.1通信系統(tǒng)模型通信系統(tǒng)一般由以下幾部分組成。3信源：是發(fā)出信息的源。信源可以是離散的數(shù)字信源，也可以是連續(xù)的模擬信源。為了使原始信源適合于在信道中傳輸，由發(fā)送設(shè)備對原始信號完成某種變換，再送人信道。第三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五4信宿:是傳輸信息的歸宿點，是將復原的原始信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。信道:指信號傳輸?shù)耐ǖ溃钟芯€信道、無線信道。噪聲源:是信道中的噪聲及分散在通信系統(tǒng)其他各處噪聲的集中表示，分加性噪聲、乘性噪聲。整個通信系統(tǒng)的要求就是希望恢復消息與原始發(fā)送消息一致，或控制失真在要求的范圍之內(nèi)，這就是可靠性的要求。此外，還希望作為信道的媒介質(zhì)的利用率高一些。具體到傳輸媒介就是提高頻帶利用率；對存儲媒介則希望能提高單位存儲容量(信息容量)。這就是有效性的要求。第四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五12.1.2通信系統(tǒng)的分類1、按傳輸媒質(zhì)分一類稱為有線通信，另一類稱為無線通信。有線通信，是指傳輸媒質(zhì)為架空明線、電纜、光纜、波導等形式的通信，其特點是媒質(zhì)能看得見，摸得著。有線通信可進一步再分類，如明線通信、電纜通信、光纜通信等。無線通信，是指傳輸消息的媒質(zhì)為看不見、摸不著的媒質(zhì)（如電磁波）的一種通信形式。無線通信常見的形式有微波通信、短波通信、移動通信、衛(wèi)星通信、散射通信和激光通信等，其形式較多。5第五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五當電磁波的波長達到光波范圍時，這樣的電信系統(tǒng)特稱為光通信系統(tǒng)2.按信道中所傳信號的特征分按照信道中傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號，可以相應(yīng)地把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)。6模擬通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)第六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五模擬通信系統(tǒng)------電話通信系統(tǒng)電話通信的特點是通話雙方要求實時對話，因而要在一個相對短暫的時間內(nèi)在雙方之間臨時接通一條通路，故電話通信系統(tǒng)應(yīng)具有傳輸和交換兩種功能。這種系統(tǒng)通常由用戶線路、交換中心、局間中繼線和干線等組成。數(shù)字通信系統(tǒng)就是利用數(shù)字信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)涉及的技術(shù)問題很多，其中有信源編碼、保密編碼、信道編碼、數(shù)字調(diào)制、信道、數(shù)字復接及多址、數(shù)字信息交換、同步問題等。7第七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五3按工作頻段分按通信設(shè)備的工作頻率不同，通信系統(tǒng)可分為長波通信、中波通信、短波通信、微波通信等。8表1-1通信頻段、常用傳輸媒質(zhì)及主要用途頻率范圍波長頻段名稱常用傳輸媒介用途3Hz～30kHz108～104m甚低頻VLF有線線對超長波無線電音頻、電話、數(shù)據(jù)終端、長距離導航、時標30～300kHz104～103m低頻LF有線線對長波無線電導航、信標、電力線通信300k～3MHz103～102m中頻MF同軸電纜中波無線電調(diào)幅廣播、移動陸地通信、業(yè)余無線電3～30MHz102～10m高頻HF同軸電纜短波無線電移動無線電話、短波廣播、定點軍用通信、業(yè)余無線電30～300MHz10～lm甚高頻VHF同軸電纜超短波/米波無線電電視、調(diào)頻廣播、空中管制、車輛通信、導航、集群通信、無線尋呼第八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五頻率范圍波長頻段名稱常用傳輸媒介用途300MHz～3GHz100～10cm特高頻UHF波導微波/分米波無線電電視、空間遙測、雷達導航、點對點通信、移動通信3～30GHzl0～lcm超高頻SHF波導微波/厘米波無線電微波接力、衛(wèi)星和空間通信、雷達30～300GHz10～lmm極高頻EHF波導微波/毫米波無線電雷達、微波接力、射電天文學105～l07GHz3×10-4～3×l0-6cm紅外、可見光、紫外光纖激光空間傳播光通信9第九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五4.按調(diào)制方式分根據(jù)是否采用調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸和頻帶（調(diào)制）傳輸?；鶐鬏斒菍]有經(jīng)過調(diào)制的信號直接傳送，如音頻市內(nèi)電話；頻帶傳輸是對各種信號調(diào)制后再送到信道中傳輸?shù)目偡Q。接收端有相應(yīng)解調(diào)措施的通信方式10第十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五5、按業(yè)務(wù)的不同分按通信業(yè)務(wù)分，通信系統(tǒng)可分為話務(wù)通信和非話務(wù)通信。電話業(yè)務(wù)在電信領(lǐng)域中一直占主導地位，它屬于人與人之間的通信。近年來，非話務(wù)通信發(fā)展迅速，它主要包括數(shù)據(jù)傳輸、計算機通信、電子信箱、電報、傳真、可視圖文及會議電視、圖像通信等另外從廣義的角度來看，廣播、電視、雷達、導航、遙控、遙測等也應(yīng)列入通信的范疇，因為它們都滿足通信的定義。11第十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五6.按通信者是否運動分

移動通信系統(tǒng)和固定通信系統(tǒng)另外，通信還有其它一些分類方法，如按多地址方式可分為頻分多址通信、時分多址通信、碼分多址通信等；按用戶類型可分為公用通信和專用通信以及按通信對象的位置分為地面通信、對空通信、深空通信、水下通信等12第十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五12.2通信介質(zhì)

傳輸介質(zhì)是連接通信設(shè)備，為通信設(shè)備之間提供信息傳輸?shù)奈锢硗ǖ馈?/p>

是信息傳輸?shù)膶嶋H載體。

很多介質(zhì)都可以作為通信中使用的傳輸介質(zhì)，但這些介質(zhì)本身有著不同的屬性，適用于不同的環(huán)境條件，同時通信業(yè)務(wù)本身也會對傳輸介質(zhì)的使用提出不同的要求。因此，在實際應(yīng)用中存在著多種多樣的傳輸介質(zhì)。以下是兩種常見的傳輸介質(zhì)：（1）有線傳輸介質(zhì)是指在兩個通信設(shè)備之間實現(xiàn)的物理連接部分，它能將信號從一方傳輸?shù)搅硪环?。?）無線傳輸介質(zhì)指我們周圍得空氣、電磁波等。根據(jù)電磁波的頻譜可將其分為無線電波、微波、紅外線、激光等。13第十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五1有線傳輸介質(zhì)：有線傳輸介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纖。雙絞線和同軸電纜傳輸電信號，光纖傳輸光信號。有線電纜的特點是成本低，安裝簡單；缺點是頻譜有限，而且安裝后不便移動。電纜時有線通信中，特別是接入網(wǎng)絡(luò)中最常見的傳輸介質(zhì)。

14第十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五雙絞線把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，可以降低信號干擾的程度，每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消?！半p絞線”的名字也是由此而來。雙絞線分為屏蔽雙絞線(ShieldedTwistedPair，STP)與非屏蔽雙絞線(UnshieldedTwistedPair，UTP)。優(yōu)點：低成本，易于安裝，應(yīng)用廣泛。缺點：帶寬有限：信息傳輸距離短：雙絞線的傳輸距離只能達到100m左右?？垢蓴_能力不強：應(yīng)用場合：窄帶ISDN中的基本速率接口BRI和基群速率接口PRI常使用雙絞線作為傳輸介質(zhì)。目前十兆/百兆/千兆以太網(wǎng)的主要傳輸介質(zhì)都是雙絞線，15第十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五同軸電纜可用頻帶寬同軸電纜可供傳輸?shù)念l譜寬度最高可達G赫茲，比雙絞線更適合于提供視頻或者寬帶接入業(yè)務(wù)，也可以采用調(diào)制和復用技術(shù)來支持多信道傳輸?？垢蓴_能力強：誤碼率低，但這會受到屏蔽層接地質(zhì)量的影響。性價比高：雖然同軸電纜的成本要高于雙絞線，但是它也有著明顯優(yōu)于雙絞線的傳輸性能，而且絕對成本并不很高，因此其性能價格比還是比較合適的。16第十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五安裝比較復雜雙絞線和同軸電纜一樣，線纜都是制作好的，我們使用時需要的是截取相應(yīng)的長度并與相應(yīng)的連接件相連。在這一環(huán)節(jié)中，由于同軸電纜的銅導體較粗，因此一般需要通過焊接與連接件相連。其安裝閉雙絞線更為復雜。同軸電纜的應(yīng)用同軸電纜以其良好的性能在很多方面得到了應(yīng)用，有線電視，閉路監(jiān)控系統(tǒng)、電信企業(yè)的傳輸部門。如局域網(wǎng)；電話通信網(wǎng)中局端設(shè)備之間的連接；有線電視CATV系統(tǒng)的信號線（直接與用戶電視機相連的電視電纜多是采用同軸電纜）；射頻信號線（同軸電纜業(yè)經(jīng)常在通信設(shè)備中用作射頻信號線，例如基站設(shè)備中功率放大器與天線之間的連接器。）17第十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五光纖是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導工具。在多模光纖中，芯的直徑是15μm~50μm，大致與人的頭發(fā)的粗細相當。而單模光纖芯的直徑為8μm~10μm。芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套，以使光線保持在芯內(nèi)。再外面的是一層薄的塑料外套，用來保護封套。優(yōu)點：頻帶寬：采用先進的相干光通信可以在30000GHz范圍內(nèi)安排2000個光載波，進行波分復用，可以容納上百萬個頻道。損耗低比同軸電纜的功率損耗要小一倍，使其能傳輸?shù)木嚯x要遠得多。18第十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五重量輕光纖非常細。用4～48根光纖組成的光纜直徑還不到13mm，比標準同軸電纜的直徑47mm要小得多，加上光纖是玻璃纖維，比重小，使它具有直徑小、重量輕的特點，安裝十分方便。抗干擾能力強光纖的基本成分是石英，只傳光，不導電，不受電磁場的作用，在其中傳輸?shù)墓庑盘柌皇茈姶艌龅挠绊懕Ｕ娑雀吖饫w傳輸一般不需要中繼放大，不會因為放大引人新的非線性失真。只要激光器的線性好，就可高保真地傳輸電視信號。工作性能可靠光纖系統(tǒng)包含的設(shè)備數(shù)量少(不像電纜系統(tǒng)那樣需要幾十個放大器)，可靠性自然也就高，加上光纖設(shè)備的壽命都很長，成本不斷下降19第十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五12.3通信的傳輸方式按消息傳送的方向與時間，通信方式可分為單工通信、半雙工通信及全雙工通信三種。單工通信是指消息只能單方向進行傳輸?shù)囊环N通信工作方式。單工通信的例子很多，如廣播、遙控、無線尋呼等。這里，信號（消息）只從廣播發(fā)射臺、遙控器和無線尋呼中心分別傳到收音機、遙控對象和BP機上。20發(fā)端信道收端單工方式傳輸是只能單方向傳輸?shù)耐ㄐ欧绞降诙?，共五十三頁，編輯?023年，星期五半雙工通信方式，是指通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時進行收和發(fā)的工作方式。21半雙工方式是通信雙方可以收發(fā)消息，但不能同時收和發(fā)的工作方式終端A終端B信道發(fā)收發(fā)收終端A終端B信道發(fā)收發(fā)收第二十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五所謂全雙工通信，是指通信雙方可同時進行雙向傳輸消息的工作方式。在這種方式下，雙方都可同時進行收發(fā)消息。很明顯，全雙工通信的信道必須是雙向信道。生活中全雙工通信的例子非常多，如普通電話、手機等22終端A終端B發(fā)收發(fā)收信道1信道2全雙工是通信雙方可同時進行雙向傳輸消息的工作方式第二十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五串行傳輸將多位二進制碼的各位碼在時間軸上排列成一行，在一條傳輸線路上一位一位地傳輸?shù)姆绞椒Q為串行傳輸方式。在信道中一個碼元一個碼元地依次傳遞時速度慢、成本低，通信距離長時用此方式，23第二十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五并行傳輸構(gòu)成一個編碼的所有碼元都同時傳輸為并行傳輸。并行傳輸速度快、成本高，適用短距離通信，如計算機與外設(shè)(打印機等)通信，24第二十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五異步傳輸異步傳輸利用起止法來達到收發(fā)同步的目的。每次只能傳送一個字符，用起始位和停止位來指示傳輸字符的開始和結(jié)束。同步傳輸

同步傳輸不是以一個字符而是以一個數(shù)據(jù)塊進行信息傳輸?shù)?。在?shù)據(jù)塊前后各加一個前文和后文表示開始和結(jié)束。25第二十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五12-4通信系統(tǒng)的質(zhì)量評價12.4.1碼元在數(shù)字通信中數(shù)據(jù)是以某種編碼的形式存在的。表示一個數(shù)據(jù)單元的編碼被稱為碼字(也稱為字符)；碼字由碼元(也稱為符號)構(gòu)成；碼元是指任何進制數(shù)據(jù)中每一位數(shù)據(jù)的長度。由二進制代碼(0或1)組成(也可以是多進制代碼)。二進制代碼也稱為二進制碼元。三者的關(guān)系如圖所示。26第二十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五12.4.2數(shù)字信號波形與碼元、電平之間的關(guān)系

數(shù)據(jù)信息常常用數(shù)字序列來表示，尤其是用二進制數(shù)字序列來表示。這些二進制數(shù)字序列，當然還有多進制數(shù)字序列，映射到傳輸線路中就是一個個信號波形。

碼字對應(yīng)著數(shù)字序列，碼元是構(gòu)成碼字的單位，而二進制代碼就是這些“碼字”與計算機或其他智能通信設(shè)備進行交流的語言。27第二十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五數(shù)字信號可以用不同的脈沖波形表示。圖給出了幾種脈沖波形。28（a）在一個碼元持續(xù)時間T內(nèi)電平維持不變，用高電平代表二進制代碼“1”，低電平代表二進制代碼“0”。（b）用正電位代表二進制代碼“1"，負電位表示二進制代碼“0"，正幅度和負幅度相等，所以稱為雙極性碼。（c）當發(fā)送1碼時，送出正電流，但是時間短于一個碼元的時間，即發(fā)個窄脈沖；發(fā)0碼時，不發(fā)脈沖。這樣發(fā)1碼時有一部分的時間沒有脈沖，幅度是零。所以這種碼稱為單極性歸零碼。。（d）其由1碼發(fā)一個正的窄脈沖，0碼發(fā)一個負的窄脈沖，兩個碼元的間隔時間可以大于一個碼的窄脈沖寬度。第二十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五（a）和（b）是在另一碼元全部時間內(nèi)發(fā)出或不發(fā)出電流，或者全部碼元時間內(nèi)發(fā)出正電流或負電流。這兩種顯然屬于全寬碼，即每一碼元占用全部碼元寬度，重復發(fā)送1碼，勢必連續(xù)發(fā)送正電流;重復發(fā)送0碼，勢必連續(xù)沒有發(fā)送電流或連續(xù)發(fā)送負電流，這一位碼和下一位碼之間沒有間隔，不易互相識別。29第二十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五多電平信號二進制的數(shù)據(jù)信號中，每個碼元(或符號)只有二種狀態(tài)。如果采用多進制傳輸，如四進制(電平)，那么每個碼元有4種狀態(tài)，每碼元信息量為二進制的一倍，所以采用多電平傳輸，可以在相同碼元速率(碼元周期相同)下提高比特率。例如，四進制碼由4個不同電平值表示。這4個不同電平值可以是0、1，2，3或-3、-1、1、3等等。

圖(a)、(b)分別畫出了兩種四進制碼的波形。30(a)正電平;(b)正、負電平第三十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五二進制碼與多進制碼之間可以相互轉(zhuǎn)換，例如，四進制碼與二進制碼的轉(zhuǎn)換。表2.2示出了四進制和二進制碼元的對應(yīng)關(guān)系。實際中許多數(shù)字通信系統(tǒng)常常采用多進制數(shù)字調(diào)制，這是因為多進制數(shù)字調(diào)制增大了碼元寬度，增加了碼元的能量，減小了信道特性引起的碼間干擾的影響。31四進制二進制000101210311第三十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2)波形中的電平、碼元中的狀態(tài)及進制

波形由不同的電平表示，電平是對波形“等級”的描述，同屬一種波形，有+3V,+1V,-1V,-3V的“等級”區(qū)別。

碼元由不同的狀態(tài)表示。狀態(tài)是對碼元數(shù)量的描述，一種碼元有

狀態(tài)。

進制是用進制形式對波形電平或碼元狀態(tài)的表述。在數(shù)字通信領(lǐng)域，常用的進制或者是二進制本身，或者是以二進制為基礎(chǔ)實現(xiàn)的。例如:四進制(4=22)，八進制(8=23),64進制(64=26)。其他數(shù)字進制(如3進制，5進制)用的較少。32第三十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五12.4.3信息的度量(1)消息消息是一組有序符號序列（包括狀態(tài)、字母、數(shù)字等）或連續(xù)時間函數(shù)，如語音、圖像等。前者稱為離散消息，后者稱為連續(xù)消息。(2)信息信息是抽象的消息，一般用數(shù)據(jù)來表示。“信息”一詞在概念上與“消息”的意義相近，但它的含義卻更普遍化、抽象化。信息可被理解為消息中包含的有意義的內(nèi)容。每一個消息都傳遞了一些信息，但某些消息比另外一些消息傳遞了更多的信息。于是就有如何度量消息中包含多少信息的問題，也即信息的度量問題。33第三十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五舉例說明：如果甲告訴乙消息A:"明天可能比今天熱"。乙會不以為然，因為消息A很可能發(fā)生。如果甲告訴乙消息B：“明天氣溫接近65。C”。乙會大為吃驚，因為消息B幾乎不可能發(fā)生。使乙“不以為然”和“大吃一驚”的原因是前者屬于老生常談，沒什么新的信息；而后者是違背常規(guī)的，在乙以往儲備的信息中完全沒有這種認識，是全新的信息。從此事例可以看出，事件越不可能，越使人感到意外和驚奇，信息量就越大。概率論告訴我們，事件的不確定程度，可以用其出現(xiàn)的概率來描述。亦即事件出現(xiàn)的可能性越小，則概率就越小，概率性小即不確定性大；反之，則概率就越大。由若干個獨立事件構(gòu)成的消息，那么這時得到的總的信息量就是若干個獨立事件的信息量的總和。34第三十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五為了計算信息量，消息中所含的信息量

I與消息

x出現(xiàn)的概率

間

的關(guān)系式應(yīng)能反映如下規(guī)律。(1)消息中所含的信息量

I

是出現(xiàn)該消息的概率

的函數(shù)，即(2)消息的出現(xiàn)概率越小，它所含的信息量越大；反之信息量越小，且當

時，(3)若干個互相獨立事件構(gòu)成的消息，所含信息量等于各獨立事件信息量的和，即35第三十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五

不難看出，若I與

之間遵從如下關(guān)系：如果取對數(shù)的底

，則信息量的單位為比特(bit)。

二進制數(shù)字信號中，每個碼元所含信息量為36用二進制代碼，即一個“0”或“1"，(用電路實現(xiàn)就是有波形或無波形)傳送兩個等概率消息中的任何一個，最少需要1個二進制代碼，每一個二進制代碼所包含的信息量定義為1比特。第三十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五

四進制數(shù)字信號中，每個碼元所含信息量為八進制信號中，每個碼元所含信息量為37傳送4個消息之一。如果這些消息由二進制代碼(波形)來傳送，則每個消息需要由2個二進制代碼組成的二進制碼組來表示。每個二進制代碼能取兩種狀態(tài)(0或1)，因此，2個代碼的碼組能構(gòu)成4個不同的波形圖樣分別表示4個消息。第三十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五12.4.4通信系統(tǒng)有效指標的計算及概念1碼元傳輸速率碼元傳輸速率指數(shù)字通信系統(tǒng)單位時間(每秒)內(nèi)傳輸?shù)拇a元(符號)個數(shù)。其單位為波特(Baud)，常用符號“B”表示。碼元傳輸速率僅僅表征單位時間內(nèi)傳輸?shù)拇a元數(shù)目，而沒有限定碼元是何種進制的，即碼元可以是多進制的，也可以是二進制的。碼元傳輸速率為

是碼元寬度，

單位為波特，

。

也稱數(shù)碼脈沖38第三十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五【例12-1】系統(tǒng)2s內(nèi)共傳送4800個碼元，則系統(tǒng)碼元傳輸速率為多少?碼元傳輸速率

是二進制傳碼率，

是N進制傳碼率。

當

與

在各自的碼元寬度

不一樣的前提下，它們之間有如下轉(zhuǎn)換關(guān)系：

當

與

在各自的碼元寬度

一樣的前提下，它們之間有如下轉(zhuǎn)換關(guān)系：39第三十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2信息傳輸速率信息傳輸速率簡稱傳信率，又稱信息速率或比特率，。它表示單位時間(每秒)內(nèi)傳送數(shù)據(jù)信息的數(shù)量，單位為bit/s，可記為“b/s”或“bps"。其中，N為符號的進制數(shù)。

，傳輸二進制信息時，傳輸速率和碼元傳輸速率是一致的，記為40【12-2】某信源1s內(nèi)傳遞1200個符號，且每個符號的信息量為1bit，則該信源的傳信率

第四十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五【例12-3】已知二進制系統(tǒng)在2min內(nèi)共傳遞了7200個碼元，求：

①碼元速率

和信息速率

各為多少？

②如果碼元寬度不變(即碼元速率不變)，但改為八進制數(shù)字信號，則碼元速率

為多少？信息速率

為多少？解：①41第四十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五②

若改為八進制系統(tǒng)，則此例說明系統(tǒng)

不變，對不同進制信號傳輸?shù)男畔⒘坎灰粯印?2第四十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五3（平均）誤碼率數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的基本可靠性指標是平均誤碼率，它是衡量數(shù)字通信系統(tǒng)在正常工作情況下可靠性的主要指標。誤碼率通常以二進制碼元(二進制代碼)作為計算的基準。誤碼率定義為：接收端收到的二進制碼元中發(fā)生錯誤的碼元個數(shù)(ne)與發(fā)送端已發(fā)送的總碼元個數(shù)(n)之比。如果實際系統(tǒng)傳輸?shù)牟皇嵌M制碼元，須折合成二進制碼元來計算。

誤碼率一般記為Pe

，即43這個指標應(yīng)當是較長時間、多次統(tǒng)計結(jié)果的平均值，因而是平均誤碼率。誤碼率只代表傳輸錯誤的概率，并不是實踐中任何時候都可能出現(xiàn)的錯誤碼元比率。第四十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五【例12-4】已知八進制數(shù)字通信系統(tǒng)的信息速率

為12kbit/s，在接收端30min內(nèi)共測得出現(xiàn)216個錯誤碼元，試求系統(tǒng)的誤碼率.解：44根據(jù)公式第四十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五4、誤比特率誤比特率用

表示Pb，即5.頻帶利用率在比較不同通信系統(tǒng)的效率時，單看它們的傳輸速率是不夠的，還應(yīng)看在這樣的傳輸速率下所占的頻帶寬度。通信系統(tǒng)占用的頻帶越寬，傳輸信息的能力越大。所以，真正用來衡量數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸效率(有效性)的指標應(yīng)當是單位頻帶內(nèi)的傳輸速率，即45第四十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五或其中，

是系統(tǒng)碼元速率，

是系統(tǒng)信息速率。46第四十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五6信噪比（1）噪聲

信道上是有噪聲的。信道里的高斯白噪聲、突發(fā)噪聲、衰減失真等都會造成對信道上傳輸?shù)男盘柈a(chǎn)生影響，使信號丟失或者誤碼。

一般將噪聲大致分為自然噪聲、人為噪聲和電路噪聲。人為噪聲指電氣設(shè)備、內(nèi)燃機引擎等產(chǎn)生的噪聲。自然噪聲是指宇宙噪聲和大氣噪聲，宇宙噪聲和大氣噪聲通常是經(jīng)過接收天線進入系統(tǒng)的。電路噪聲，即通常所說的熱噪聲和散粒噪聲。熱噪聲是由導體中的自由電子隨機運動產(chǎn)生的，散粒噪聲是由電子器件中電子的隨機擴散和發(fā)射產(chǎn)生的。電路噪聲是不能消除的。47第四十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五以上各種噪聲源產(chǎn)生的隨機噪聲在直到Hz的很寬頻率范圍內(nèi)都有均勻功率分布(超