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10级通信原理内容提纲第一章 绪论1． 通信系统的组成和各部分的功能；2． 通信系统的两个主要性能要求、在模拟和数字通信系统中分别反映为哪个指标。
3． 信源信息量的有关计算● 单个符号的信息量：I=−log 2p(x) bit ● 平均每符号的信息量：211()()()()log()/M Miiii i i H x p x I x p x p x bit symbol ====-∑∑● 信源等概时平均每符号的信息量：H(x)=log 2M bit/symbol ● 整个消息的信息量：I=N·H(x)=I 1+I 2+···+I N bit 4． 比特率、符号率、频带利用率的概念，以及有关计算 ● R b =R s ×每符号所含比特数 bit/s ，对信源有R b =R s ·H(x) ● R b =R s ·log 2M bit/s ，M 个符号等概下5． 误符号率与误比特率的概念、二者关系，以及有关计算 * 说明：本课程中，“比特（bit ）”有两种含义，一是信息量单位，一是二进制的“位”，应根据具体情况判断是哪种含义。
本章内容基本，要求全面掌握。
第二章 随机信号分析本章内容注重概念、结论、参数的物理意义、必要的计算推导，特定函数的付利叶变换与反变换关系。
以下ξ(t )表示随机过程。
1． ξ(t )的概率密度函数与概率分布的关系，E[ξ(t )]、D[ξ(t )]、R(t 1,t 2)的定义及简单计算，广义平稳ξ(t )的定义及判定。
2． 平稳ξ(t )的功率谱密度与R(τ)的关系。
3． 正态分布统计特性特点，一维正态分布概率密度表达式及其参数的物理意义。
4． 白噪声及带限白噪声的功率谱密度和自相关函数的有关计算和结论。
5． 窄带随机过程的统计特性结论。
6． 平稳ξ(t )通过线性系统的统计特性结论。
本章内容，重点掌握基本概念如要点1、3、5、6，并进行相应的随机信号分析。
信道分类及其特点根据通信的概念，信号必须依靠传输介质传输，所以传输介质被定义为狭义信道。
另一方面，信号还必须经过很多设备(发送机、接收机、调制器、解调器、放大器等)进行各种处理，这些设备显然也是信号经过的途径，因此，把传输介质(狭义信道)和信号必须经过的各种通信设备统称为广义信道。
我们这里研究的是狭义上的信道，即信号的传输介质。
信道可分为两大类：一类是电磁波的空间传播渠道，如短波信道、超短波信道、微波信道、光波信道等；它们具有各种传播特性的自由空间，习惯上称为无线信道；另一类是电磁波的导引传播渠道。
如明线信道、电缆信道、波导信道、光纤信道等。
它们具有各种传输能力的导引体，习惯上就称为有线信道。
一、有线信道：1、架空明线，即在电线杆上架设的互相平行而绝缘的裸线，它是一种在20世纪初就已经大量使用的通信介质。
架空明线安装简单，传输损耗比电缆低，但通信质量差，受气候环境等影响较大并且对外界噪声干扰比较敏感，因此，在发达国家中早已被淘汰，在许多发展中国家中也已基本停止了架设，但目前在我国一些农村和边远地区受条件限制的地方仍有不少架空明线在工作着2、双绞线电缆(TP)：将一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中，为了降低信号的干扰程度，电缆中的每一对双绞线一般是由两根绝缘铜导线相互扭绕而成，也因此把它称为双绞线。
双绞线分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。
目前市面上出售的UTP分为3类，4类，5类和超5类四种：3类：传输速率支持10Mbps，外层保护胶皮较薄，皮上注有“cat3”4类：网络中不常用5类（超5类）：传输速率支持100Mbps或10Mbps，外层保护胶皮较厚，皮上注有“cat5”超5类双绞线在传送信号时比普通5类双绞线的衰减更小，抗干扰能力更强，在100M网络中，受干扰程度只有普通5类线的1/4，目前较少应用。
STP分为3类和5类两种，STP的内部与UTP相同，外包铝箔，抗干扰能力强、传输速率高但价格昂贵。
通信系统的基本组成主要包括以下部分：
1. 信源：信源是产生原始电信号的设备，其功能是将各种信息转换为原始电信号。
根据信息类型的不同，信源可分为模拟信源和数字信源两种类型。
2. 发送设备：发送设备的功能是将信源产生的原始电信号转换为适合在信道中传输的信号。
在转换过程中，发送设备会对信号进行调制、编码等处理，以增强信号的抗干扰能力和传输效率。
3. 信道：信道是传输信号的媒介，负责将来自发送设备的信号传送到接收端。
根据传输介质的不同，信道可分为有线信道和无线信道两大类。
4. 噪声源：噪声源是指存在于通信系统中的各种噪声。
这些噪声可能来自外部环境，如电磁干扰、雷电等，也可能来自系统内部，如热噪声等。
5. 接收设备：接收设备的功能是从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。
在接收端，接收设备会对信号进行解调、解码等处理，以还原出原始电信号。
6. 受信者：受信者是将原始电信号还原成相应的消息的设备或人。
在电话通信中，受信者是电话听筒的持有者；在电视通信中，受信者是电视机前的观众。
通过以上组成部分的协同工作，通信系统实现了信息的
传输和交流。
在实际应用中，根据不同的通信需求和场景，可以选择不同的通信方式和组成部件，以达到最佳的通信效果。
通信信道
□通信信道的组成
远程设备之间的数据链路称为通信信道、通信线路或通信链路。
一条通信信道提供了在两至多点间传送数据的通道。
通信信道可以由下述传输设备之一或它们的某种组合所组成：
1.电话线路
2.电报线路
3.卫星
4.激光
5.同轴电缆
6.微波
7.光纤
数据是按位(0、1信号)存储和传送的，信道速度是指每秒钟可以传输的位数，又称它为波特率。
位/秒与波特率并不完全等同，但在实际使用时二者是通用的。
根据波特率一般可以将信道分成三类：次声级、声级和宽频带级。
1.次声级。
次声级线路比电话线还低一级。
通常，因硬件技术的限制使得每秒钟只能输出7个字符时才使用这种线路，但是目前已经很少，甚至没有这种需要了。
2.声级。
这是常规的电话线路，其速率在600波特(位/秒)到9600波特之间。
一条常规的电话线可以被“调节”以高达9600波特的速率传送数据，而且相当准确。
当然随着这种能力的增加而必然带来用户成本相应提高。
如果具体看声级线路速度，那么，一条具有1200波特速率的线路每秒钟大约可以传送120个字符。
声级线路主要用于计算机与群控器之间的高速链路，但是它也能用于低速的、计算机到计算机的通信。
3.宽频带级。
宽频带级信道具有超出1兆波特的容量，而且主要用于计算机到计算机的通信上。
□信道的种类
一个公司要为自己在费城与纽约之间架设一条同轴电缆线是不切实际的，更不用说是不合法的。
同样，要建立自己的微波中继站或发射卫星也是不切实际的。
鉴于这些原因，大多数公司都转向去租用公用的载波线路，例如，去租用美国电话电报公司(AT&.T)和西方联盟(Western Union)为他们的数据网络提供的信道。
一个公司可以在传输设备间租用一种永久的或半永久的连接线路(租用线)。
永久线路是一天24小时都可使用的专用线。
半永久的连线只给公司在每天的某9个小时使用权。
租用线路的公司付费的多少取决于波特率的大小、距离的长短以及是永久的还是半永久的等因素。
拨号线路(又称为公用线或交换线路)是严格按时间和距离来记帐的。
这跟打长途电话的收费办法一样。
私用线路由使用者自己安装、维护，而且其所有权也是属于使用者的。
私用线是局部网的一部分，有时也称为一个“局部网”。
一个局部网只限于一个大楼内或公司范围内的几座大楼之间。
有时把一条完全专用的租用线也称为私用线。
另一种公司载波线路是增值网络(VAN)，VAN是一种“特殊的”公用载波。
它可以使用也可以不使用公用载波设备，在每种情况下VAN都对网络起“增值”作用。
在公用载波线路的标准服务之外，VAN还能进行电子邮件业务并允许在彼此不兼容的计算机之间进行通信。
VAN不仅增加了服务项目，而且是以低速率来完成这些服务项目的。
为了说明这一点，我们来考察下面的实例，美国广播公司(ABC)从公用载波线路中租用了一条从纽约到费城的速率为9600波特的专用线路。
ABC只使用大约15%的线路容量。
一个增值网络可以从同一个公用载波线路中租用同一条线路，并使用余下的(85%)的线路容量来为几个公司传输数据(这几个公司都要求建立纽约与费城之间的联系)。
VAN 在线路的每一端都使用计算机来收集数据，并把这些数据重新发送至目的地。
事实上，四五个公司共用同一条线路共同负担线路费用，而没有降低服务质量。
只能单传输数据的线路称作为单工线路。
能在不同时刻双向传输数据的线路称为半双工线路。
能在同一时刻双向传送数据的线路称为全双工线路(见图20.8.7)。
由于信息系统是交互式工作的，而且通常要求双向传输数据，因此信息系统使用的线路或是半双工的或是全双工的。
事实上，“线路”一词有点用词不当，因为一条全双工线路是由两条半双工线路组成的。
假定某公用事业公司的总部设在圣·露易斯。
图20.8.8指出了在对圣·露易斯的总部以及在其它城市的业务分支办事处。
公司领导打算建立一个将所有远程办事处与圣·露易斯总部相连接的数据通信网络。
确定线路分布的第一个任务是分析在每一地点的工作负荷，以便使这些工作负荷能均匀地分散在各条线路上。
为了做到这一点，这种分析需要确定：
1.每日和每小时的平均信息量
2.峰值日和峰值小时的信息量
3.所发送的信息的类型
4.信息从何处来，发送至何处
一个通信网络的线路分布的目标是既使线路的长度最短而又能与所有远程点相连接，同时还要避免线路的超载。
在分布线路时，还应该考虑到备用发送的可能性。
