最新1.1 通信系统的基本模型

通信系统模型综述一、通信系统一般模型通信的目的是传输信息，进行信息的时空转移。

通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。

实现通信的方式和手段很多，如手势、语言、旌旗、烽火台和击鼓传令，以及现代社会的电报、电话、广播、电视、遥控、遥测、因特网和计算机通信等，这些都是消息传递的方式和信息交流的手段。

伴随着人类的文明、不和科学技术的发展，电信技术也是以一日千里的速度飞速发展，如今，在自然科学领域涉及“通信”这一术语时，一般指“电通信”。

广义来讲，光通信也属于电通信，因为光也是一种电磁波。

在电通信系统中，消息的传递是通过电信号来实现的，首先要把消息转换成电信号，经过发送设备，将信号送入信道，在接收端利用接收设备对接收信号做相应的处理后，送给信宿再转换为原来的消息，这一过程可用下图的通信系统一般模型来概括。

上图各部分的功能简述如下：图11.信息源信息源（简称信源）的作用是把各种消息转换成原始电信号。

根据消息的种类不同，信源可分为模拟信源和数字信源。

模拟信源输出连续的模拟信号，如话筒（声音—>音频符号）、摄像机（—>视频信号）；数字信源则输出离散的数字信号，如电传机（键盘字符—>数字信号）、计算机等各种数字终端。

并且，模拟信源送出的信号经数字化处理后也可送出数字信号。

2.发送设备发送设备的作用是产生适合于在信道中传输的信号，即使发送信号的特性和信道特性相匹配，具有抗信道干扰的能力，并且具有足够的功率以满足远距离传输的需要。

因此，发送设备涵盖的内容很多，可能包含变换、放大、滤波、编码、调制等过程。

对于多路传输系统，发送设备还包括多路复用器。

3.信道信道是一种物理煤质，用来将来自发送设备的信号传送到接收端。

在无线信道中，信道可以是自由空间；在有线信道中，可以是明线、电缆和光纤。

有线信道和无线信道均有多种物理煤质。

信道既给信号以通路，也会对信号产生各种干扰和噪声。

信道的固有特性及引入的干扰和噪声直接关系到通信的质量。

简述通信系统的一般模型概述及解释说明1. 引言1.1 概述通信系统是现代社会中不可或缺的一部分，它在人们之间传递信息、交流思想起到了至关重要的作用。

随着科技的发展，各种通信系统得以建立和完善，从最初的传统有线电话到如今的移动通信网络，都为人们提供了全球范围内快速、可靠、安全的信息传输与沟通手段。

本文将简要介绍通信系统的一般模型，并对其组件、功能和工作原理进行解释说明。

同时，本文还将深入探讨通信系统中的关键要点，以便读者更好地理解和运用相关知识。

1.2 文章结构本文主要分为六个部分：引言、通信系统的一般模型、通信系统的要点一、通信系统的要点二、通信系统的要点三和结论。

在引言部分，我们将对整篇文章进行概述，并阐明文章目标与结构。

接下来，在通信系统的一般模型部分，我们将具体描述其定义、背景、组件和功能以及工作原理。

在接下来的三个部分中，我们将详细解释每个要点，并提供相关实例和说明。

最后，在结论部分，我们将对整篇文章进行总结并提出一些展望。

1.3 目的本文的主要目的是向读者介绍通信系统的一般模型，并解释其组成部分和工作原理。

通过详细说明每个关键要点，我们希望读者能够全面了解通信系统并理解其在现代社会中的重要性。

同时，通过阅读本文，读者还可以更好地应用和运用通信系统相关知识。

最终，我们期望本文能为读者提供一个全面、清晰且易于理解的概述，并为他们进一步学习和研究通信系统打下基础。

2. 通信系统的一般模型2.1 定义和背景：通信系统是指通过传送、交换和处理信息来完成信息传递的一组设备和技术的集合。

它可以实现人与人之间、人与机器之间以及机器与机器之间的信息传递。

通信系统在现代社会中扮演着非常重要的角色，广泛应用于电信、互联网、无线通信等领域。

2.2 组件和功能：通信系统由多个组件组成，每个组件都有特定的功能，协同工作以实现信息传递。

主要的组件包括发送端、接收端、传输介质和信号处理设备。

发送端将待传输的信息转化为适合在传输介质上进行传播的信号，并通过传输介质将信号发送给接收端。

通信原理讲义第一章绪论1．1 通信系统的组成1．1．1 通信一般系统模型点对点通信模型：反映了通信系统的共性。

连续消息：状态连续变化的消息（如语音、图像），也称为模拟消息。

●消息与电信号之间必须建立单一的对应关系。

通常，消息被载荷在电信号的某以参量上。

数字信号：电信号的参量携带离散消息，该参量离散取值。

模拟信号：电信号的参量携带连续消息，参量连续取值。

●相应的通信系统分成两类数字通信系统模拟通信系统●模拟信号与数字信号之间可以相互转换在信息源中使用模-数（数-模）转换器，接受端使用数-模（模-数）转换器。

●数字通信比模拟通信更能适应对通信技术越来越高的要求（1）数字传输的抗干扰能力强，中继时可以消除噪声的积累；（2）传输差错可以控制；（3）便于使用现代数字信号处理技术对信息进行处理；（4）易于加密处理；（5）可以综合传递各种消息，增强系统功能。

●模拟通信系统模型（点对点）调制器：将基带信号转变为频带信号的设备。

解调器：将频带信号转变为基带信号的设备。

模拟通信强调变换的线性特性，既已调参量与基带信号成比例。

● 数字通信系统模型（点对点） 强调已调参量与基带信号之间的一一对应。

数字通信需要解决的问题：（2） 编码与解码：通过差错控制编码消除噪声或干扰造成的差错； （3） 加密和解密：对基带信号进行人为“搅乱”；（4） 同步：发送和接收节拍一致，包括：位同步（码元同步）和群同步、帧同步、句同步或码组同步。

数字通信模型：1．2 通信系统的分类及通信方式 1．2．1 通信系统分类● 按消息的物理特征分类电报通信系统 电话通信系统 数据通信系统图像通信系统 ● 按调制方式分类基带传输线性调制载波调制 非线性调制 频带传输 数字调制脉冲模拟调制脉冲调制消息 消息消息消息脉冲数字调制●按信号特征分类模拟通信系统数字通信系统●按传输媒介分类有线无线1．2．2 通信方式分类●点对点通信，按传送方向与时间关系：单工通信：消息只能单方向传输半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时进行收发全双工通信：通信双方可同时进行收发●数字通信中，按数据信号码元排列方式：串行传输：数字信号码元序列按时间顺序一个接一个的在信道中传输，适合远距离传输。

第一章通信系统概述1.1 通信系统模型一、通信的定义1.信息：对收信者来说未知的、待传送、交换、存储或提取的内容﹙包括语音、图象、文字等﹚人与人之间要互通情报，交换消息，这就需要消息的传递。

古代的烽火台、金鼓、旌旗，现代的书信、电报、电话、传真、电子信箱、可视图文等，都是人们用来传递信息的方式。

2.信号：与消息一一对应的电量。

它是消息的物质载体，即消息是寄托在电信号的某一参量上。

3．通信就是由一地向另一地传递消息。

二、电通信1．定义利用“电”来传递信息，是一种最有效的传输方式，这种通信方式称为电通信。

2．特点电通信方式能使消息几乎在任意的通信距离上实现既迅速、有效，而又准确、可靠的传递。

电通信一般指电信，即指利用有线电、无线电、光和其它电磁系统，对于消息、情报、指令、文字、图象、声音或任何性质的消息进行传输。

（1）模拟信号与数字信号：按信号随时间分布的特性信号可分为模拟和数字信号。

模拟信号：信号的取值是连续的。

数字信号：信号的取值是离散的。

（2）基带信号与频带信号：按信号随频率分布的特性信号可分为基带和频带信号。

基带信号：发信源发出的信号。

频带信号：通过调制将基带信号变换为频带信号。

基带传输：在信道中直接传输的信号 (如直流电报、实线电话和有线广播等)。

频带传输:通过调制将基带信号变换为更适合在信道中传输的形式。

（FM、AM、MODEM）三、通信系统的模型1.通信系统的一般模型(1)通信系统：通信系统是指完成信息传输过程的全部设备和传输媒介。

(2)通信系统的基本模型●发信源：是消息的产生来源，其作用是将消息变换成原始电信号。

变换：将非电物理量转换为掂量。

信源可分为模拟信源和离散信源。

模拟信源(如电话机、电视摄像机)输出幅度连续的信号；离散信源(如电传机、计算机)输出离散的数字信号。

●发送设备：作用是将信源产生的消息信号转换为适合于在信道中传输的信号。

它要完成调制、放大、滤波、发射等。

在数字通信系统中还要包括编码和加密。

第一章通信系统概述1.1 通信系统模型一、通信的定义1.信息：对收信者来说未知的、待传送、交换、存储或提取的内容﹙包括语音、图象、文字等﹚人与人之间要互通情报，交换消息，这就需要消息的传递。

古代的烽火台、金鼓、旌旗，现代的书信、电报、电话、传真、电子信箱、可视图文等，都是人们用来传递信息的方式。

2.信号：与消息一一对应的电量。

它是消息的物质载体，即消息是寄托在电信号的某一参量上。

3．通信就是由一地向另一地传递消息。

二、电通信1．定义利用“电”来传递信息，是一种最有效的传输方式，这种通信方式称为电通信。

2．特点电通信方式能使消息几乎在任意的通信距离上实现既迅速、有效，而又准确、可靠的传递。

电通信一般指电信，即指利用有线电、无线电、光和其它电磁系统，对于消息、情报、指令、文字、图象、声音或任何性质的消息进行传输。

（1）模拟信号与数字信号：按信号随时间分布的特性信号可分为模拟和数字信号。

模拟信号：信号的取值是连续的。

数字信号：信号的取值是离散的。

（2）基带信号与频带信号：按信号随频率分布的特性信号可分为基带和频带信号。

基带信号：发信源发出的信号。

频带信号：通过调制将基带信号变换为频带信号。

基带传输：在信道中直接传输的信号 (如直流电报、实线电话和有线广播等)。

频带传输:通过调制将基带信号变换为更适合在信道中传输的形式。

（FM、AM、MODEM）三、通信系统的模型1.通信系统的一般模型(1)通信系统：通信系统是指完成信息传输过程的全部设备和传输媒介。

(2)通信系统的基本模型●发信源：是消息的产生来源，其作用是将消息变换成原始电信号。

变换：将非电物理量转换为掂量。

信源可分为模拟信源和离散信源。

模拟信源(如电话机、电视摄像机)输出幅度连续的信号；离散信源(如电传机、计算机)输出离散的数字信号。

●发送设备：作用是将信源产生的消息信号转换为适合于在信道中传输的信号。

它要完成调制、放大、滤波、发射等。

在数字通信系统中还要包括编码和加密。

通信系统模型1．通信系统一般模型图1-1 通信系统一般模型（1）信息源①信息源的作用把各种消息转换成原始电信号。

②信息源的分类a．模拟信源模拟信源输出连续的模拟信号，如话筒、摄像机。

b．数字信源数字信源输出离散的数字信号，如电传机、计算机等各种数字终端。

（2）发送设备①发送设备的作用a．产生适合在信道中传输的信号；b．使发送信号特性和信道特性相匹配；c．使发送信号具有抗信道干扰的能力；d．使发送信号具有足够的功率以满足远距离传输的需要。

②发送设备的内容包含变换器、放大器、滤波器、编码器、调制器、多路复用器等过程。

（3）信道①信道的定义信道是一种将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。

②信道的分类无线信道和有线信道。

③信道的作用信道传输信号的通路，并对信号产生各种干扰和噪声。

（4）噪声源噪声源是信道中的噪声及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示。

（5）接收设备①接收设备的作用从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。

②接收设备的功能a．将信号放大和反变换。

b．对于多路复用信号，解除多路复用，实现正确分路。

c．尽可能减小在传输过程中噪声与干扰所带来的影响。

（6）信宿①信宿的定义信宿是传送消息的目的地。

②信宿的作用把原始电信号还原成相应的消息，如扬声器等。

2．模拟通信系统模型图1-2 模拟通信系统模型（1）模拟信源与信宿①模拟信源的作用模拟信源把连续消息变换成原始电信号，即基带信号。

②模拟信宿的作用模拟信宿将基带信号变换为连续消息。

③基带信号a．基带信号的定义基带信号是从信源发出或送达信宿的信号的基本频带信号。

b．基带信号的基本特性频谱通常从零频附近开始。

c．基带信号的实例语音信号的频率范围为300Hz～3400Hz；图像信号的频率范围为0～6MHz。

（2）调制器与解调器①调制器的作用把基带信号变换成适合在信道中传输的信号。

②解调器的作用将信道中传输的已调信号变换为基带信号。

③已调信号定义：经过调制以后的信号。

1.1.2信息、消息和信号的关系消息是表达客观物质运动和主观思维活动的状态，指报道事情的概貌而不讲述详细的经过和细节，以简要的语言文字迅速传播新近事实的新闻体裁，也是最广泛、最经常采用的新闻基本体裁，如文字、语言、图像等。

消息传递过程即是消除不确定性的过程：收信者存在不确定(疑问)，收信前，不知消息的内容。

干扰使收信者不能判定消息的可靠性，收信者得知消息内容后，消除原先的“不确定”。

消息的结构：（一）标题（1）单行题（2）多行题；1.引题（眉题、肩题）：交代背景。

2.主标题：概括主要新闻或消息。

3.副标题：补充说明主标题。

（二）导语：一般是对事件或事件中心的概述。

（三）主体：承接导语，扣住中心，对导语所概括事实作比较具体的叙述，是导语内容的具体化。

（四）背景：说明原因、条件、环境等。

（五）结语：或小结，或指出事情发展方向等。

消息的三个特点：真实性，实效性，传播性。

信息与消息的关系：形式上传输消息，实质上传输信息；消息具体，信息抽象；消息是表达信息的工具，信息载荷在消息中，同一信息可用不同形式的消息来载荷；消息可能包含丰富的信息，也可能包含很少的信息。

信号（也称为讯号）是运载消息的工具，是消息的载体。

从广义上讲，它包含光信号、声信号和电信号等。

例如，古代人利用点燃烽火台而产生的滚滚狼烟，向远方军队传递敌人入侵的消息，这属于光信号；当我们说话时，声波传递到他人的耳朵，使他人了解我们的意图，这属于声信号；遨游太空的各种无线电波、四通八达的电话网中的电流等，都可以用来向远方表达各种消息，这属电信号。

把消息变换成适合信道传输的物理量，如光信号、电信号、声信号和生物信号等，人们通过对光、声、电信号进行接收，才知道对方要表达的消息。

对信号的分类方法很多，信号按数学关系、取值特征、能量功率、处理分析、所具有的时间函数特性、取值是否为实数等，可以分为确定性信号和非确定性信号（又称随机信号）、连续信号和离散信号、能量信号和功率信号、时域信号和频域信号、时限信号和频限信号、实信号和复信号等。