現(xiàn)代通信系統(tǒng)概論

1、2020/7/2,1,第一章 現(xiàn)代通信系統(tǒng)概論,1.1 通信的定義 1.2 通信系統(tǒng)的組成 1.3 通信系統(tǒng)分類(lèi)及通信方式 1.4 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo),2020/7/2,2,課程描述,導(dǎo)航、遙控遙測(cè)等軍用尖端技術(shù)和包括數(shù)字電話(huà)、廣播電視、綜合信息網(wǎng)、多媒體寬帶網(wǎng)等現(xiàn)代民用技術(shù)。 通信在過(guò)去分為模擬通信和數(shù)字通信兩個(gè)方面來(lái)研究。目前，隨著數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展，數(shù)字通信方式在許多領(lǐng)域已逐步取帶模擬通信方式，成為通信的主流，也成為我們研究的重點(diǎn)。,2020/7/2,3,1.1 通信的定義,通信的定義： 是指由一地向另一地進(jìn)行消息的有效傳遞。 通信的目的： 就是傳遞消息。 本課程對(duì)通

2、信的定義： 利用電子等技術(shù)手段，借助電信號(hào)（含光信號(hào)) 實(shí)現(xiàn)從一地向另一地進(jìn)行消息的有效傳遞稱(chēng)為通信。,2020/7/2,4,1.2 通信系統(tǒng)的組成,一、通信系統(tǒng)的一般模型,2020/7/2,5,信 源 ：把待傳輸?shù)南⑥D(zhuǎn)換成原始電信號(hào)，如電話(huà) 系統(tǒng)中電話(huà)機(jī)可看成是信源。 發(fā)送設(shè)備：將信源和信道匹配起來(lái)，即將信源產(chǎn)生 的原始電信號(hào)變換成適合在信道中傳輸?shù)?信號(hào)。 信道：信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，可以是有線(xiàn)的，也可以是 無(wú)線(xiàn)的。 接收設(shè)備： 任務(wù)是從帶有干擾的接收信號(hào)中恢復(fù)出 相應(yīng)的原始電信號(hào)來(lái)。 信宿：將復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。,2020/7/2,6,二、模擬通信系統(tǒng),模擬通信系統(tǒng)的模型,模擬

3、通信系統(tǒng)中兩種重要變換： （1）連續(xù)消息到電信號(hào)相互變換； （2）基帶信號(hào)到調(diào)制信號(hào)的變換；,2020/7/2,7,已調(diào)信號(hào)有三個(gè)基本特性： （1）攜帶有消息； （2）適合在信道中傳輸; （3）頻譜有帶通形式，中心頻率遠(yuǎn)離零頻。 三、 數(shù)字通信系統(tǒng) 信道中傳輸數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)，稱(chēng)為數(shù)字通信系統(tǒng)，它包括以下三種：,2020/7/2,8,1. 數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng),數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)的模型,2020/7/2,9,2. 數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng),數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)模型,基帶信號(hào)形成器：包括編碼器、加密器以及波形 變換等； 接收濾波器： 包括譯碼器、解密器等。,2020/7/2,10,3. 模擬信號(hào)數(shù)字化傳

4、輸通信系統(tǒng),模擬信號(hào)數(shù)字化傳輸系統(tǒng)模型,發(fā)端將模擬信號(hào)數(shù)字化，即進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換； 接收端需進(jìn)行相反的轉(zhuǎn)換，即D/A轉(zhuǎn)換。,2020/7/2,11,四、 數(shù)字通信的主要特點(diǎn) 1. 數(shù)字通信的主要優(yōu)點(diǎn) （1）抗干擾能力強(qiáng)； （2）差錯(cuò)可控； （3）易加密； （4）易于與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合。 2. 亟待解決的問(wèn)題 （1）提高頻帶利用 ； （2）簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)。,2020/7/2,12,1.3 通信系統(tǒng)分類(lèi)及通信方式,一、通信的分類(lèi) 按傳輸媒質(zhì)分：有線(xiàn)通信和無(wú)線(xiàn)通信； 按信道的特征分：模擬通信系與數(shù)字通信系統(tǒng)； 按工作頻段分：長(zhǎng)波通信、中波通信、微波通信； 按調(diào)制方式分：基帶傳輸和頻帶傳輸； 按收信者是

5、否運(yùn)動(dòng)分：移動(dòng)通信和固定通信； 按多地址方式分：頻分多址通信、時(shí)分多址通信、 碼分多址通信等。,2020/7/2,13,二、通信方式 1. 按消息傳送的方向與時(shí)間分 單工通信、半雙工通信及全雙工通信三種。,2020/7/2,14,2. 按數(shù)字信號(hào)排序分 可將通信方式分為串序傳輸和并序傳輸。,2020/7/2,15,3. 按通信網(wǎng)絡(luò)形式分 通信的網(wǎng)絡(luò)形式通常可分為三種：兩點(diǎn)間直通方式、分支方式和交換方式，,按網(wǎng)絡(luò)形式劃分的通信方式 （a）兩點(diǎn)間直通方式；（b）分支方式；（c）交換方式,2020/7/2,16,1.4 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo),一、通信系統(tǒng)的性能指標(biāo) 性能指標(biāo)歸納起來(lái)有以下幾個(gè)方面:

6、 有效性、可靠性、適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性、保密性標(biāo)準(zhǔn)性、維修性、工藝性等。在此只分析通信系統(tǒng)的有效性和可靠性。 模擬通信: 系統(tǒng)的有效性和可靠性具體可用系統(tǒng)頻帶利用率和輸出信噪比來(lái)衡量。 數(shù)字通信系統(tǒng): 系統(tǒng)的可靠性和有效性可用誤碼率和傳輸速率來(lái)衡量。,2020/7/2,17,二、有效性指標(biāo)的具體表述 1. 碼元傳輸速率 定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)傳輸碼元的數(shù)目； 單位：波特（Baud），用符號(hào)“B”表示； 符號(hào)：Tb為碼元寬度。 2. 信息傳輸速率 定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘浚?單位： 比特/秒(bit/s) ，簡(jiǎn)記為b/s或bps； 符號(hào)： Rb，它與N有關(guān)。,2020/7/2,18,三、 可靠性指標(biāo)的具體表述 數(shù)字通信系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)是利用差錯(cuò)率來(lái)衡量。差錯(cuò)率通常有兩種表示方法。 1. 碼元差錯(cuò)率（誤碼率 ） 發(fā)生差錯(cuò)的碼元數(shù)在傳輸總碼元數(shù)中所占的比例，也就