通信电子第一章

通信电子第一章成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃 通信通信-将含有信息的消息有效而可靠将含有信息的消息有效而可靠地由一地传输到另一地地由一地传输到另一地（其它地方）（其它地方）的过程。的过程。目的：传输含有信息的消息目的：传输含有信息的消息 信息：人们待知的消息。信息：人们待知的消息。消息：用以表达信息的某种物理形式。消息：用以表达信息的某种物理形式。信号：寄载消息的某种物理形式。信号：寄载消息的某种物理形式。对通信的要求：对通信的要求：可靠可靠-尽可能准确无误！尽可能准确无误！有效有效-尽可能多而快！尽可能多而快！传输信息传输信息 以语言以语言.图像图像.数据为媒体数据为媒体,通过电通过电(光光)信信 号将信息由一方传输到另一方。号将信息由一方传输到另一方。成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃 定义定义1-1-实现这一变换过程的所有设备和实现这一变换过程的所有设备和 机构的总体称通信系统。机构的总体称通信系统。定义定义2-2-完成信息的传输和处理的一些基完成信息的传输和处理的一些基 本单元的集合称通信系统。本单元的集合称通信系统。信息源信息源受信者受信者发送设备发送设备信道信道接收设备接收设备噪声源噪声源（单元设备、电路）（单元设备、电路）成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃按信号特征分按信号特征分-模拟、数字通信模拟、数字通信按调制与否分按调制与否分-基带、频带传输系统基带、频带传输系统按传输媒质分按传输媒质分-无线、有线通信无线、有线通信按信号复用方式分按信号复用方式分-FDM-FDM、TDMTDM、CDMCDM按消息物理特征分按消息物理特征分-电报、电报、图象、图象、数据等通信数据等通信成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃 按通信范围分：按通信范围分：点对点、一点对多点、网络通信等。点对点、一点对多点、网络通信等。通信方式有：通信方式有：l按消息传递的方向和时间分按消息传递的方向和时间分 -双工、半双工、单工通信双工、半双工、单工通信l按数字信号码元排列方法分按数字信号码元排列方法分 -串行、并行传输串行、并行传输通通信信方方式式见教材见教材P6！成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃通信的分类通信的分类（归纳；了解即可）数字通信模拟通信有线通信无线通信1）按信号分2）按传输媒质分3)按工作频率分长波通信中波通信短波通信微波通信光波通信成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃已派生出来电报电话：可视电话数传TV雷达专用通信公用通信固定通信移动通信4)按通信业务分按通信业务分 5)按用途分按用途分6 6）按通信者是）按通信者是否运动分否运动分7 7）按一些特定）按一些特定 实现技术分实现技术分码分多址通信频分多址通信时分多址通信扩频通信成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃v定义定义(模拟通信模拟通信?)?)v信道传输模拟信号。信道传输模拟信号。v模拟信号？模拟信号？v模型：模型：模拟通信含两重要变换：模拟通信含两重要变换：点对点单路模拟通信系统模型（见教材）点对点单路模拟通信系统模型（见教材）v 基本问题？基本问题？模拟通信成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃数字通信系统定义定义(数字通信数字通信?)?)信道传输数字信号信道传输数字信号数字信号数字信号模型？模型？基本问题基本问题？成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃数字频带传输系统框图数字频带传输系统框图（P4图图1-3）信息源信息源加密器加密器编码器编码器调制器调制器信道信道解调器解调器译码器译码器解密器解密器受信者受信者噪声源噪声源数字基带传输系统框图数字基带传输系统框图信息源信息源形成器形成器基带信号基带信号信道信道滤波器滤波器接接 收收受信者受信者噪声源噪声源成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃v优点优点q抗干扰能力强抗干扰能力强（中继、再生）（中继、再生）？q差错可控制差错可控制（采用纠错编码（采用纠错编码）？q数字信号易存储及加工处理数字信号易存储及加工处理（用计算机等智能设备进行）（用计算机等智能设备进行）？q易加密易加密（保密通信）（保密通信）？q可综合传递各种消息可综合传递各种消息（综合业务数字网）（综合业务数字网）？v缺点和问题缺点和问题q设备复杂设备复杂（差错控制要编（差错控制要编/解码器，加密要加解码器，加密要加/解密器）解密器）q调制解调与模拟的侧重点不一样调制解调与模拟的侧重点不一样q信号带宽不同信号带宽不同(数字信号频带更宽数字信号频带更宽)-与模拟通信相比，数字通信有何优缺点？与模拟通信相比，数字通信有何优缺点？成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃适 应 性被被 传传 信信 号号的的 有有 效效 频频 带带是是 否否充充 分分 利利 用用信信 道道 资资 源源模模 拟拟 通通 信信 的的 有有 效效 性性(数数 码码 率率)码码 元元传传 输输 速速 率率(传传 信信 率率)信信 息息传传 输输 速速 率率数数 字字 通通 信信 的的 有有 效效 性性有有 效效 性性经 济 性解解 调调 器器输输 出出信信 噪噪 比比调调 制制 制制 度度增增 益益 G G模模 拟拟 通通 信信 的的 可可 靠靠 性性误误 码码 率率P P e e误误 信信 率率数数 字字 通通 信信 的的 可可 靠靠 性性可可 靠靠 性性标 准 性通通 信信 的的 主主 要要 性性 能能 指指 标标成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃信息及其度量 通信的任务通信的任务-传递信息传递信息 衡量标准：衡量标准：有效性：给定信道内传输信息内容的多少有效性：给定信道内传输信息内容的多少 信信 息息:消息中有意义的内容消息中有意义的内容 信息量信息量:度量信息内容多少的量纲度量信息内容多少的量纲信息含义信息含义举例：举例：“今年冬天比去年冷今年冬天比去年冷”“今年冬天和去年夏天一样热今年冬天和去年夏天一样热”后句话的信息量前句话的后句话的信息量前句话的 可能性越小，信息量越大！可能性越小，信息量越大！用概率描述用概率描述（概率（概率信息量信息量，P=0P=0时信息量为时信息量为 ）.成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃模拟通信有效性 以每秒内传送信息量的大小衡量。以每秒内传送信息量的大小衡量。以被传信号的有效频带衡量。以被传信号的有效频带衡量。以特定信道能容纳的信号路数衡量。以特定信道能容纳的信号路数衡量。成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃v 码元传输速率码元传输速率（数码率，传码率）（数码率，传码率）R RB B：-单位时间内传送的码元个数。单位：波特（单位时间内传送的码元个数。单位：波特（BautBaut）v 信息传输速率信息传输速率（传信率）（传信率）R Rb b ：-单位时间内传送的信息量。单位：单位时间内传送的信息量。单位：b/sb/s（bpsbps：比特：比特/秒，二进制）秒，二进制）v 多进制信号传输速率多进制信号传输速率 多进制每码元信息量多进制每码元信息量1bit1bit设数码率设数码率R RB B、信息速率、信息速率R Rb b，码元有，码元有N N种可能的符号种可能的符号则：则：)(log)/(log22，波特率baudMRRsbMRRbBBb)(log)/(log22，波特率baudMRRsbMRRbBBb例如：例如：4 4进制，每码元进制，每码元2bit2bit信息信息 1200baud1200baud时，时，信息速率信息速率=2400b/s=2400b/s 成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃模拟通信可靠性模拟通信可靠性 均方误差：均方误差：输出信噪比输出信噪比（接收端解调器输出信噪比）接收端解调器输出信噪比）22)()()(tmtkmtRT均方误差值均方误差值，系统性能越好！，系统性能越好！r0=解调器输出有用信号功率解调器输出有用信号功率解调器输出噪声平均功率解调器输出噪声平均功率r r0 0，系统性能越好！，系统性能越好！成都信息工程学院通信系：王春圃成都信息工程学院通信系：王春圃可靠性：错误率可靠性：错误率（需使用统计和概率）（需使用统计和概率）传输总的比特数错误比特数bP 误比特率误比特率（误信率）（误信率）传输总的码元数错误码元数eP 误码率误码率（误符号率）（误符号率）注：传输、调制、接收方式若不同，则有注：传输、调制、接收方式若不同，则有不同的误码率和误信率，详见不同的误码率和误信率，详见5 5，6 6章！章！