數(shù)字通信原理-：緒論

（1）課程名稱：數(shù)字通信原理（2）主要參考書華南理工大學(xué)數(shù)字通信原理講義周炯褩等通信原理北京郵電大學(xué)出版社

BermardSklar數(shù)字通信－基礎(chǔ)與應(yīng)用電子工業(yè)出版社曹志剛等現(xiàn)代通信原理清華大學(xué)出版社（3）教師：馮穗力（87112490）（4）作業(yè)：每周一交作業(yè)（5）成績(jī)分布(暫定)：作業(yè)占10％,實(shí)驗(yàn)占20％

測(cè)驗(yàn)、期末考試占70％

2010Copyright1SCUTDT&PLabs數(shù)字通信原理第一章緒論2010Copyright2SCUTDT&PLabs1、通信（Telecommunication）

通信：克服距離上的障礙，交換和傳遞消息；

消息：文字、符號(hào)、數(shù)據(jù)、圖片、語(yǔ)音和活動(dòng)圖像；信息：信息是消息的內(nèi)涵，消息是信息的載體；

信號(hào)：與消息一一對(duì)應(yīng)的電量，它是消息的物質(zhì)載體；

數(shù)字信號(hào)：時(shí)間和幅度取值均為離散的信號(hào)；

通信系統(tǒng)：傳遞信息所需的一切技術(shù)設(shè)備的總和；

數(shù)字通信系統(tǒng)：傳輸數(shù)字信號(hào)的通信系統(tǒng)。第一章緒論2010Copyright3SCUTDT&PLabs3、古代通信的主要手段結(jié)繩記事、文字筆墨、竹簡(jiǎn)、紙張通過(guò)人力、馬力等傳遞；烽火狼煙報(bào)警；

……第一章緒論2、廣義的通信電話電報(bào)、廣播電視、各自電子的多媒體信息傳遞；郵件書信、報(bào)刊書籍和雜志；通過(guò)各種介質(zhì)的信息記錄與重放；

……2010Copyright4SCUTDT&PLabs4、近代通信技術(shù)發(fā)展的主要?dú)v程

1837年：莫爾斯發(fā)明（有線）電報(bào)系統(tǒng)

1864年：麥克斯韋建立電磁場(chǎng)理論1876年：貝爾發(fā)明電話機(jī)

1887年：赫茲證明電磁波的存在

1892年：史端喬發(fā)明自動(dòng)電話機(jī)

1896年：馬可尼發(fā)明無(wú)線電通信，1901年實(shí)現(xiàn)越洋通信

1918年：開(kāi)通無(wú)線調(diào)幅（AM）廣播

1924年：奈奎斯特提出抽樣定理理論

1937年：瑞維斯發(fā)明脈沖編碼調(diào)制（PCM）第一章緒論2010Copyright5SCUTDT&PLabs4、通信發(fā)展的主要?dú)v程（續(xù)）

1938年：開(kāi)通電視廣播

1942年：維納提出均方誤差最小意義上的最佳接收理論

1946年：第一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)誕生

1948年：香農(nóng)創(chuàng)立信息論基礎(chǔ)，同年庫(kù)柏等發(fā)明晶體管

1957年：成功發(fā)射人造地球衛(wèi)星，次年發(fā)射通信衛(wèi)星

1960年：發(fā)明激光

1961年：發(fā)明集成電路

1964年：高錕提出采用光導(dǎo)纖維傳輸信號(hào)第一章緒論2010Copyright6SCUTDT&PLabs4、通信發(fā)展的主要?dú)v程（續(xù)）

1969年：美國(guó)建立首個(gè)分組交換網(wǎng)1971年：美國(guó)建立最早的互聯(lián)網(wǎng)

1980s：建立蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)

……2010Copyright7SCUTDT&PLabs5、通信系統(tǒng)的基本模型信源信宿譯碼信道編碼

信源：信息的發(fā)出者

信宿：信息的接收者

信道：傳輸信息的物理媒質(zhì)

編碼：把信源輸出的信號(hào)變換成適合特定信道傳輸?shù)男盘?hào)

譯碼：恢復(fù)原來(lái)信源的信號(hào)第一章緒論2010Copyright8SCUTDT&PLabs6、模擬通信與數(shù)字通信的信號(hào)特點(diǎn)

模擬通信的信號(hào)特點(diǎn)：從無(wú)限多種可能的波形中選擇一種進(jìn)行發(fā)送。

數(shù)字通信的信號(hào)特點(diǎn)：從有限多種可能的波形中選擇一種進(jìn)行發(fā)送。接收端無(wú)需精確地接收被傳輸?shù)牟ㄐ?，而只要從受到噪聲干擾的信號(hào)中判斷發(fā)送端發(fā)送的是哪一個(gè)波形。一般地，只要噪聲干擾小于一定的門限，接收端可再生發(fā)送端發(fā)送的波形。第一章緒論2010Copyright9SCUTDT&PLabs例：息信號(hào)戰(zhàn)的失翻真與蜘再生：20躬10辛C派op蔽yr戶ig擊ht10SC臥UT束D哀T&帽P謠La鏟bs例：庭有限餃種符隙號(hào)與劫波形裕（四爪進(jìn)制敵數(shù)字啦調(diào)相模信號(hào)支）分別凳為45o、13認(rèn)5o、22齒5o、31柔5o20有10據(jù)C乓op堵yr目ig化ht11SC咬UT慢D返T&閘P城La零bs例：代信號(hào)叮波形候的識(shí)居別（奧四進(jìn)局制信蔬號(hào)的科噪聲孔容限節(jié)）：20享10蓄C瓶op衡yr俱ig載ht12SC鍵UT紀(jì)D叢T&感P擊La格bs例：巖數(shù)字冶調(diào)制聲信號(hào)酷的重佛建發(fā)送魚信號(hào)診接收哈信號(hào)已重桑建信討號(hào)20險(xiǎn)10學(xué)C動(dòng)op跌yr熊ig慶ht13SC阻UT稻D袋T&柳P滋La錫bs7、典續(xù)型的疲數(shù)字使通信蓋系統(tǒng)嘆組成20招10界C紛op蝦yr賤ig縫ht14SC鐵UT狡D困T&講P啄La半bs7、典衰型的丟數(shù)字但通信可系統(tǒng)廢（續(xù)套）發(fā)送彩端功槽能模返塊：（1粱）信源：產(chǎn)廈生（嚴(yán)模擬吵信號(hào)悟經(jīng)抽育樣量惰化后撕的）疊數(shù)字羽信號(hào)鐮；（2攻）信源傳編碼：去碧除信則源消字息序浸列的動(dòng)冗余仙性，浩提高蹤蝶傳輸爆效率；（3）信道唇編碼：對(duì)編信息卻加入陽(yáng)檢錯(cuò)應(yīng)和糾址錯(cuò)的屈功能壟，提息高抗陷干擾能力此；（4）調(diào)制溜器：將究基帶巡壽信號(hào)武變換癢到適霜合特蛾定信擇道傳忍輸?shù)墓暑l率燒與波形團(tuán)。20鐵10沾C巾op叫yr謝ig騙ht15SC慎UT霧D折T&廈P葵La美bs7、典諒型的票數(shù)字害通信饅系統(tǒng)旁（續(xù)炭）接收歌端功漁能模揮塊：（1窄）解調(diào)絮；（2）信道霞譯碼；（8舟）信源柿譯碼；（9聽(tīng)）信宿。分別莊完成裕與發(fā)佛送端環(huán)對(duì)應(yīng)堆模塊打相反賓的功壇能。數(shù)字爐通信洋系統(tǒng)辭中的譯其他澇可能疼附加伏的功袖能模脂塊：信息鋤的加仙解密蠻、復(fù)這用解炮復(fù)用聯(lián)、信摧道的主波形年編譯所碼多址么接入抗、擴(kuò)瘦頻與浩解擴(kuò)等等效。20豈10替C統(tǒng)op舅yr肉ig麗ht16SC褲UT令D衣T&倒P律La騾bs8、數(shù)溝字通蝴信的療特點(diǎn)數(shù)字淡通信恰的優(yōu)某點(diǎn)：（1軋）數(shù)汪字信訓(xùn)號(hào)有周良好琴的抑我止噪笨聲累仆積干榮擾的茫能力屈，信腿號(hào)易于再烤生；（2壺）可認(rèn)通過(guò)搭信源聲編碼疫提高夜傳輸?shù)书w；（3熱）可美通過(guò)繭信道矩編碼揪降低不傳輸授的差戲錯(cuò)概征率；（4川）易出于對(duì)精信息敞進(jìn)行栽加密押和各貓種復(fù)蜜雜的輸信號(hào)慶處理少；（5點(diǎn)）易陶于實(shí)護(hù)現(xiàn)基預(yù)于網(wǎng)白絡(luò)的政各種溝信息院交換凈。數(shù)字術(shù)通信監(jiān)的缺幸點(diǎn)：（1津）數(shù)顯字通抹信一倉(cāng)般需裙要較番復(fù)雜鼻的同絮步技亡術(shù)；（2灑）具折有“泛門限神效應(yīng)臉”：違當(dāng)信盛噪比密下降慮到一忘定限庫(kù)度時(shí)脫，傳舒輸質(zhì)鬧量斜會(huì)急險(xiǎn)劇惡艦化。第一陶章緒論20戒10澡C兄op緒yr呈ig磨ht17SC館UT工D洲T&窮P哲La舍bs例：錄數(shù)字售通信舅的時(shí)傲分復(fù)撥用技友術(shù)復(fù)接：多腰路低在速信蒼號(hào)一路里高速虧信號(hào)胳（暖時(shí)間面“壓宿縮”線）分接：一袖路高獻(xiàn)速信寫號(hào)多路小低速繁信號(hào)槽（悔時(shí)間眨“擴(kuò)訂展”劈燕）20靠10斯C煉op組yr像ig球ht18SC遭UT郊D賣T&兵P鞭La鍵bs例：題數(shù)字臨信息云的加樂(lè)解密明文委：Di嫂gi送ta賀lC撞om頃mu序ni旦ca哲ti煉on拜Is躺Fu僚n密文殼：tm紡cn班nD乓am啟ai呀Ii瘦lu須ts圣gC鈴ni壩Fi柜oi腎ou密鑰移：擁用于匠解密趣密文臣。在贏本例殺中，趨用于底確定求接收震序列的排若序。密鑰CHINADigitalCommunicationIsFun20憑10大C茫op誦yr阿ig花ht19SC拿UT蠶D此T&位P育La厲bs9、數(shù)拆字通信犁系統(tǒng)童性能建的度虛量一、樸有效楚性：系塊統(tǒng)的慚傳輸罪能力慨，單歷位時(shí)館間內(nèi)丈可傳晌輸信甘息量希的多少；（1）波特淚率（RS）：?jiǎn)挝桓視r(shí)間甩內(nèi)傳共輸?shù)膱@碼元改數(shù)，波特(B您au農(nóng)d)稱;（2）比特坦率（Rb）：?jiǎn)挝槐紩r(shí)間珍內(nèi)傳畫輸?shù)奶┍忍嘏鰯?shù)（專信息護(hù)速率灣），比特回/秒而，b/庫(kù)s，趕bp桃s。（3）二進(jìn)打制碼莊元（刮符號(hào)匹）：只綠有兩往種狀兔態(tài)，識(shí)每個(gè)桐碼元(符號(hào))最多能蠻夠攜端帶1屠比特雀信息楊；（4削）M進(jìn)制謝碼元晶（符掉號(hào)）：每寄個(gè)碼推元符厲號(hào)有M種可祖能的諷狀態(tài)兇，每個(gè)碼拐元符汪號(hào)可別攜帶lo話g2M比信冠息。20植10備C濁op堅(jiān)yr息ig泰ht20SC沖UT偏D化T&燥P后La屋bs7、通信亞系統(tǒng)坦性能翼的度膚量（舉續(xù)）波特心率（Rs）與比湯特率盯（Rb）之間素的關(guān)永系氣：（b恨/s嘉）二、鄙可靠來(lái)性：接收而信號(hào)睬的準(zhǔn)蕩確程宅度（1陸）信噪爆比（S/君N）僑:信號(hào)賠功率屬與噪慰聲功室率之擊比S：信編號(hào)功旺率；N：噪傘聲功閉率。20揉10勻C潮op舌yr肝ig縣ht21SC擊UT菊D司T&雪P享La厭bs7、通闖信系噸統(tǒng)性榴能的虛度量寶（續(xù)塵）（2表）誤碼退率與兇誤信議率誤碼扣率（Ps）：誤信剪率Pb(誤比及特率)數(shù)字蝦話音漲通信衡：要阿求Pb在1水0-3--自10-6以下紋；計(jì)算宋機(jī)系散統(tǒng)：跡要求Pb在1直0-7以下丟。20包10荷C每op騙yr章ig賞ht22SC愛(ài)UT寸D亭T&滔P詢La型bs7、通尤信系逝統(tǒng)性平能的藥度量怕（續(xù)剛）（2洗）誤碼沒(méi)率與淹誤信累率系統(tǒng)管的性成能通受常用郊（Eb：比施特能壟量；N0噪聲新功率鍵密度申譜）Eb/N0與Pb關(guān)系鵝特性翁曲線頑來(lái)描辮述Eb/N0與SN翠R間的徑關(guān)系（3脈）頻帶援利用撓率（B：帶寬里）或20艙10終C余op創(chuàng)yr衡ig閱ht23SC讀UT尿D挑T&漸P積La點(diǎn)bs第一粱章結(jié)通束20蹦10動(dòng)C嶼op彼yr偵ig壁ht24SC慌UT惜D襲T&選P攤La塑bs習(xí)題1-市1.數(shù)字疏通信邁系統(tǒng)意有哪蝦些主造要的賺功能奪模塊語(yǔ)，這左些功蓋能模掛塊各芝起什相么作肥用？