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电子科技大学 李晓峰《通信原理》第1章

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通信原理 (完整)精选全文

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数字通信的主要优点：
(a) 失真的数字信号
(b) 恢复的数字信号
数字信号波形的失真和恢复
数字通信的主要缺点：
➢ 占用带宽大 ➢ 设备复杂 ➢ 同步要求高
宽带通信、压缩编码 VLSI、SOC、ASIC 信号处理技术
应用实例：
➢ 数字传输技术：电话、电视、计算机数据等 信号的远距离传输。
➢ 模拟传输技术：有线电话环路、无线电广 播、电视广播等。
狭义信道
有线信道 无线信道
中长波地波 短波电离层反射 超短波、微波视距传输 超短波、微波对流层散射 卫星中继
编码信道 调制信道
信 源
加 密 器
编 码 器
调 制 器
发 转 换 器
信 道
收 转 换 器
解 调 器
解解 码密 器器
信 宿
发送设备
噪 声
接收设备
广义信道
广义信道
调制信道：
调制器输出端到解调器输入端的所有设备和媒介。 研究调制和解调时，常用调制信道。 连续信道/模拟信道。
eo(t)
e0t htei t nt e0t kt ei t nt
n(t)
n(t): 加性干扰 k(t): 乘性干扰
k t 依赖于网络的特性，k t 反映网络特性对 ei t 的作用。
干扰
加性干扰：本地噪声
始终存在
乘性干扰：非理理想信道 与信号共存
sR t sT tht nt
乘性 加性
增量调制DM
军用、 民用电话
Hale Waihona Puke 差分脉码调制DPCM电视电话、 图像编码
其 他 语 言 编 码 方 式 中低速数字电话 ADPCM、 APC、 LPC
按信号复用方式分类

电子科技大学 通信原理课件 李晓峰 考研

电子科技大学 通信原理课件 李晓峰 考研

39/52
1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
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1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
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1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
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1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
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1.5 频带与电波传播
电子科技大学通信学院
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1.5 频带与电波传播
50/52
1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
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1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
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1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
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1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
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1.6 数字与模拟通信系统
电子科技大学通信学院
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电子科技大学通信学院 13/52
1.3 信源与常见的消息
量纲：1/s
电子科技大学通信学院
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1.3 信源与常见的消息
电子科技大学通信学院
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1.3 信源与常见的消息
可以用确定的函数形式表达的信号。 信号的波形可以由有限时间上的值确定。
电子科技大学通信学院
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1.3 信源与常见的消息
电子科技大学通信学院
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1.2 历史回顾
电子科技大学通信学院
9/52
1.2 历史回顾
电子科技大学通信学院
10/52
1.3 信源与常见的消息
电子科技大学通信学院
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1.3 信源与常见的消息
信号与消息存在某种对应关系（映射）

电子科技大学通信基本原理李晓峰版讲义第章模拟传输

电子科技大学通信基本原理李晓峰版讲义第章模拟传输

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例：对于调福指数为100％的AM信号
max mt 1
1. 周期方波调制信号：
m2 (t) 1 T 12 dt 1 T0
AM
m2 (t) 1 m2 (t)
50%
2. 单频正弦波调制信号： sin mt
m2 (t) 1 Tm
Tm 0
sin 2


1.5 5000

7500
W

在 50- 负载上 AM 信号的峰值电压:
Amax Ac 1 max mt 707 2 1414 V
调制效率:
AM
m2 (t) 1 m2 (t)
12 11 2
33%
作业：2、3
2019/10/1
AM 信号的归一化平均功率:
Ps

s2 (t)

1 2
Ac 2

1 2
Ac 2

1 2
1.5
1 2
Ac 2
s2 (t) 1 Ac2 1 Ac2 m2 (t) 22
2019/10/1
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在 50- 负载上 AM 信号的实际功率:
s2 (t) 50Fra bibliotek1.5

1 Ac2 2 50
波形如图（b）所示。
2019/10/1
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2. 频域分析
sAM (t) Ac 1 m(t)cos 2 fct Ac cos 2 fct Acm(t)cos 2 fct
频谱：
SAM ( f
)

Ac 2


f

fc

电子科技大学通信原理李晓峰版课件-第1章绪论

电子科技大学通信原理李晓峰版课件-第1章绪论

信息的度量与性质
信息的度量
除了信息量之外，还有其他一些度量信息的方法，如冗余度、互信息等。冗余度衡量了信息中重复内容的多少， 而互信息则表示两个随机变量之间的相关性。
信息的性质
信息具有可压缩性、可加性和不确定性。可压缩性意味着可以通过编码技术减少信息的位数；可加性意味着多个 信息源的信息可以合并；不确定性则与信息的不确定性有关。
03
CATALOGUE
信息论基础ห้องสมุดไป่ตู้
信息量的定义与计算
信息量的定义
信息量是衡量信息多少的量，通常用熵来表示，熵是系统不 确定性的量度。在通信中，信息量用来衡量传输的信号所包 含的信息量大小。
信息量的计算
信息量的计算基于概率论，通过计算随机变量的不确定性来 得出信息量。在离散随机变量中，信息量等于各个事件发生 的概率的对数之和；对于连续随机变量，信息量等于概率密 度函数的积分对数的面积。
电子科技大学通信原理李 晓峰版课件-第1章绪论
CATALOGUE
目 录
• 通信系统概述 • 信号与信道 • 信息论基础 • 通信原理的发展历程
01
CATALOGUE
通信系统概述
通信系统的基本组成
信息源
产生需要传输的信息 ，如声音、图像、文 字等。
发送设备
将信息转换为适合传 输的信号形式，如调 制器、编码器等。
01
02
03
04
传输速率
单位时间内传输的信息量，单 位为比特/秒（bps）。
误码率
传输过程中出现错误的概率， 单位为比特/千比特（bit/kb
）。
频带利用率
单位频带内传输的信息量，单 位为比特/秒/赫兹（bps/Hz
）。

最新-通信原理李晓峰版习题解答 精品

最新-通信原理李晓峰版习题解答 精品

通信原理李晓峰版习题解答篇一：通信原理李晓峰课后习题答案习题一1（略）2两个二元消息符号与2的取值及概率分别为：求它们的熵。

解：利用式()???2?1易见，(1)??03203?072207?08812()()(2)??2?0303?2?0202?19713（略）4假定电话按键由10个数字、“*”与“#”组成，按压每个数字键的概率均为0099，按压“*”或“#”的概率各为0005，拨号速率为2次。

试求（1）每次按键产生的熵与连续拨号的熵率？（2）如果每次按键采用4位二进制表示，拨号产生的二进制数据率（二元符号率）？解：（1）利用式()???2?1，??10?009920199?2?000520005?3356连续按键产生的熵率??335605?6712（2）拨号产生的二进制数率,4?2?85（略）6假定容量为47的盘可存储133分钟的数字音视频资料，试计算该数字音视频信号的数据率（二元符号率）是多少？解：数据率为?47?2?8133?603030?50599注意，1=2?1073741824?10，有时也可用109。

7（略）8（略）9（略）10假定电传打字机的信道带宽为300，信噪比为30（即，?1000），试求该信道的容量。

)解：利用式?2(1?有?103010?300?2(1?1000)?299()2511假定某用户采用拨号上网，已测得电话线可用频带300-3400，信噪比为25（即，），试计算该信道的容量；在选用调制解调器时，可选速率为56、288或96的调制解调器中哪个较合适？解：带宽=3400-300=3100，利用式?2(1??10)，有?3100?2(1?31623)?2573()故应采用288的调制解调器较合适（实际调制解调器会结合实际线路情况，自动降低速率，以充分利用信道资源）。

习题三1（略）2一个信号具有如下形式：????20?23000??106000??2?其中?10；5（1）试确定每个频率分量的功率；（2）确定调制指数；（3）确定边带功率、全部功率，以及边带功率与全部功率之比。

通信原理-李晓峰-课后习题答案

通信原理-李晓峰-课后习题答案

习题一1. （略）2. 两个二元消息符号X 与X 的取值及概率分别为：解：利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑易见，)(881.07.0log 7.03.0log 3.0)(221bit X H ≈--=)(971.12.0log 2.023.0log 3.02)(222bit X H ≈⨯-⨯-=3. （略）4. 假定电话按键由10个数字、“*”与“#”组成，按压每个数字键的概率均为0.099，按压“*”或“#”的概率各为0.005，拨号速率为2次/s 。

试求（1）每次按键产生的熵与连续拨号的熵率？（2）如果每次按键采用4位二进制表示，拨号产生的二进制数据率（二元符号率）？ 解：（1）利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑，22100.099log 0.09920.005log 0.0053.356bits/keyH =-⨯-⨯≈连续按键产生的熵率3.356/ 6.7120.5/H bits key R T s key===/bits s（2）拨号产生的二进制数率,4/2/8/bit key key s bits s ⨯=5. （略）6. 假定容量为4.7GB 的DVD 盘可存储133分钟的数字音视频资料，试计算该数字音视频信号的数据率（二元符号率）是多少？ 解：数据率为304.728/ 5.059Mbps 13360Bytes bits Byte R s⨯⨯==⨯注意，1GB=3092107374182410Bytes Bytes =≈，有时也可用910。

7. （略） 8. （略） 9. （略）10. 假定电传打字机的信道带宽为300Hz ，信噪比为30dB （即，30/10/101000S N ==），试求该信道的容量。

解：利用式bps NSB C )1(log 2+=有2C 300log (11000) 2.99()kbps =⨯+=11. 假定某用户采用拨号上网，已测得电话线可用频带300-3400Hz ，信噪比为25dB （即，2.5/10S N =），试计算该信道的容量；在选用调制解调器时，可选速率为56、28.8或9.6kbps 的调制解调器中哪个较合适？解：带宽B=3400Hz-300Hz=3100Hz ，利用式bps NSB C )1(log 2+=，有2C 3100log (1316.23)25.73()kbps =⨯+=故应采用28.8kbps 的调制解调器较合适（实际调制解调器会结合实际线路情况，自动降低速率，以充分利用信道资源）。

李晓峰__通信原理复习

1.两个二元消息符号X X解：利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑易见，)(881.07.0log 7.03.0log 3.0)(221bit X H ≈--=)(971.12.0log 2.023.0log 3.02)(222bit X H ≈⨯-⨯-=2.习题二解：（1）最大输出信噪比的时刻为：T（2）（3）最大输出信噪比值:习题三1.2. 一个AM 信号具有如下形式：()[]202cos300010cos6000cos2c s t t t f t πππ=++其中510c f =Hz ；（1） 试确定每个频率分量的功率；（2） 确定调制指数；（3） 确定边带功率、全部功率，以及边带功率与全部功率之比。

解：（1）试确定每个频率分量的功率 ()[]202cos300010cos 6000cos 220cos 2cos 2(1500)cos 2(1500)5cos 2(3000)5cos 2(3000)c c c cc c s t t t f tf t f t f t f t f t ππππππππ=++=+++-+++-()s t 的5个频率分量及其功率为：20cos 2c f t π：功率为200w ；cos 2(1500)c f t π+：功率为0.5w ；cos 2(1500)c f t π-：功率为0.5w ；5cos 2(3000)c f t π+:功率为12.5w ；5cos 2(3000)c f t π-:功率为12.5w 。

（2）确定调制指数()[][]202cos300010cos 6000cos 22010.1cos30000.5cos 6000cos 2c c s t t t f tt t f tππππππ=++=++因此()0.1cos30000.5cos6000m t t t ππ=+，()max 0.6AM m t β==⎡⎤⎣⎦。

（3）确定边带功率、全部功率，以及边带功率与全部功率之比5个频率分量的全部功率为：20020.5212.5226total P w w w w =+⨯+⨯= 边带功率为：20.5212.526sidePw w w =⨯+⨯=边带功率与全部功率之比：260.115226AMη== 3. 用调制信号()cos2m m m t A f t π=对载波cos 2c c A f t π进行调制后得到的已调信号为()()1cos 2c c s t A m t f t π=+⎡⎤⎣⎦。

通信原理-李晓峰-课后习题答案

4-1 习题一1. （略）2. 两个二元消息符号X 与2X 的取值及概率分别为：解：利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑易见，)(881.07.0log 7.03.0log 3.0)(221bit X H ≈--= )(971.12.0log 2.023.0log 3.02)(222bit X H ≈⨯-⨯-=3. （略）4. 假定电话按键由10个数字、“*”与“#”组成，按压每个数字键的概率均为0.099，按压“*”或“#”的概率各为0.005，拨号速率为2次/s 。

试求（1）每次按键产生的熵与连续拨号的熵率？（2）如果每次按键采用4位二进制表示，拨号产生的二进制数据率（二元符号率）？解：（1）利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑，22100.099log 0.09920.005log 0.0053.356bits/keyH =-⨯-⨯≈连续按键产生的熵率 3.356/ 6.7120.5/H bits key R T s key===/bits s （2）拨号产生的二进制数率,4/2/8/bit key key s bits s ⨯=5. （略）6. 假定容量为4.7GB 的DVD 盘可存储133分钟的数字音视频资料，试计算该数字音视频信号的数据率（二元符号率）是多少？解：数据率为304.728/ 5.059Mbps 13360Bytes bits Byte R s⨯⨯==⨯ 注意，1GB=3092107374182410Bytes Bytes =≈，有时也可用910。

4-2 7. （略）8. （略）9. （略）10. 假定电传打字机的信道带宽为300Hz ，信噪比为30dB （即，30/10/101000S N ==），试求该信道的容量。

解：利用式bps NS B C )1(log 2+= 有2C 300log (11000) 2.99()kbps =⨯+=11. 假定某用户采用拨号上网，已测得电话线可用频带300-3400Hz ，信噪比为25dB （即，2.5/10S N =），试计算该信道的容量；在选用调制解调器时，可选速率为56、28.8或9.6kbps 的调制解调器中哪个较合适？解：带宽B=3400Hz-300Hz=3100Hz ，利用式bps NS B C )1(log 2+=，有 2C 3100log (1316.23)25.73()kbps =⨯+=故应采用28.8kbps 的调制解调器较合适（实际调制解调器会结合实际线路情况，自动降低速率，以充分利用信道资源）。

通信原理 李晓峰 课后习题答案

精品文档习题一1. （略）2. 两个二元消息符号X 与2X 的取值及概率分别为：求它们的熵。

解：利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑易见，)(881.07.0log 7.03.0log 3.0)(221bit X H ≈--=)(971.12.0log 2.023.0log 3.02)(222bit X H ≈⨯-⨯-=3. （略）4. 假定电话按键由10个数字、“*”与“#”组成，按压每个数字键的概率均为0.099，按压“*”或“#”的概率各为0.005，拨号速率为2次/s 。

试求（1）每次按键产生的熵与连续拨号的熵率？（2）如果每次按键采用4位二进制表示，拨号产生的二进制数据率（二元符号率）？ 解：（1）利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑，22100.099log 0.09920.005log 0.0053.356bits/keyH =-⨯-⨯≈连续按键产生的熵率3.356/ 6.7120.5/H bits key R T s key===/bits s（2）拨号产生的二进制数率,4/2/8/bit key key s bits s ⨯=5. （略）6. 假定容量为4.7GB 的DVD 盘可存储133分钟的数字音视频资料，试计算该数字音视频信号的数据率（二元符号率）是多少？ 解：数据率为304.728/ 5.059Mbps 13360Bytes bits Byte R s⨯⨯==⨯注意，1GB=3092107374182410Bytes Bytes =≈，有时也可用910。

7. （略） 8. （略） 9. （略）10. 假定电传打字机的信道带宽为300Hz ，信噪比为30dB （即，30/10/101000S N ==），试求该信道的容量。

解：利用式bps NSB C )1(log 2+= 有2C 300log (11000) 2.99()kbps =⨯+=11. 假定某用户采用拨号上网，已测得电话线可用频带300-3400Hz ，信噪比为25dB （即，2.5/10S N =），试计算该信道的容量；在选用调制解调器时，可选速率为56、28.8或9.6kbps 的调制解调器中哪个较合适？解：带宽B=3400Hz-300Hz=3100Hz ，利用式bps NSB C )1(log 2+=，有 2C 3100log (1316.23)25.73()kbps =⨯+=故应采用28.8kbps 的调制解调器较合适（实际调制解调器会结合实际线路情况，自动降低速率，以充分利用信道资源）。

(整理)现代通信原理李晓峰版一到三章部分答案

习题第一章 2 4 6 10 11；2 两个二元消息符号1X 与2X 的取值及概率分别为：解：利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑易见，)(881.07.0log 7.03.0log 3.0)(221bit X H ≈--=)(971.12.0log 2.023.0log 3.02)(222bit X H ≈⨯-⨯-=4 假定电话按键由10个数字、“*”与“#”组成，按压每个数字键的概率均为0.099，按压“*”或“#”的概率各为0.005，拨号速率为2次/s 。

试求（1）每次按键产生的熵与连续拨号的熵率？（2）如果每次按键采用4位二进制表示，拨号产生的二进制数据率（二元符号率）？解：（1）利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑，22100.099log 0.09920.005log 0.0053.356bits/keyH =-⨯-⨯≈连续按键产生的熵率（信息速率）3.356/ 6.7120.5/H bits key R T s key===/bits s（2）拨号产生的二进制速率,4/2/8/bit key key s bits s ⨯=6 假定容量为4.7GB 的DVD 盘可存储133分钟的数字音视频资料，试计算该数字音视频信号的数据率（二元符号率）是多少？解：数据率为304.728/ 5.059Mbps 13360Bytes bits Byte R s⨯⨯==⨯注意，1GB=3092107374182410Bytes Bytes =≈，有时也可用910。

10 假定电传打字机的信道带宽为300Hz ，信噪比为30dB （即，30/10/101000S N ==），试求该信道的容量。

解：利用式bps NSB C )1(log 2+= 有2C 300log (11000) 2.99()kbps =⨯+=11假定某用户采用拨号上网，已测得电话线可用频带300-3400Hz ，信噪比为25dB（即， 2.5/10S N =），试计算该信道的容量；在选用调制解调器时，可选速率为56、28.8或9.6kbps 的调制解调器中哪个较合适？解：带宽B=3400Hz-300Hz=3100Hz ，利用式bps NSB C )1(log 2+=，有 2C 3100log (1316.23)25.73()kbps =⨯+=故应采用28.8kbps 的调制解调器较合适（实际调制解调器会结合实际线路情况，自动降低速率，以充分利用信道资源）。

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解：该信息源符号的平均信息量（熵）为
H ( x ) p( x i ) log2
i 1 5
1 p( x i )
1 1 3 16 5 16 log2 4 2 log2 8 log2 log2 4 8 16 3 16 5 2.23 (bit / 符号）
1.4 信息及其度量
0
(a) 话音信号
t
0
(b) 抽样信号
t
图1-3 模拟信号
1.2 通信系统的组成

数字信号：代表消息的信号参量取值为有限个，例如
电报信号、计算机输入输出信号：
码元
t
(a) 二进制信号
0
(b) 2PSK信号
t
图1-4 数字信号

通常，按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相
应地把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。
1.4 信息及其度量
【例1】 一离散信源由“0”，“1”，“2”，“3”四个符号 组成，它们出现的概率分别为3/8，1/4，1/4，1/8，且每 个符号的出现都是独立的。试求某消息 2010201302130 01203210100321010023102002010312032100120210 的 信 息量。 【解】此消息中，“0”出现23次，“1”出现14次，“2”出 现13次，“3”出现7次，共有57个符号，故该消息的信息 量I 23 log 8 / 3 14 log 4 13 log 4 7 log 8 108 (b)
8比特依次发送
01100100
0 1 1 0 0 1 0 0 串行/并行 转换器
接 收 方

优点：只需一条通信信道，节省线路铺设费用 缺点：速度慢，需要外加码组或字符同步措施

其他分类方式：
同步通信和异步通信；专线通信和网通信
第1章 绪论

1.4 信息及其度量

信息：是消息中包含的有效内容 如何度量离散消息中所含的信息量? 度量信息量的原则


事件的不确定程度可以用其出现的概率来描述： 设：P(x) － 消息发生的概率， I － 消息中所含的信息量， 则 P(x) 和 I 之间应该有如下关系： I 是 P(x) 的函数： I ＝I [P(x)] P(x) ，I ； P(x) ，I ； P(x) = 1时，I ＝ 0； P(x) = 0时，I ＝ ；
同时发送8比特
0 1 1 0 1 1 0 0
发 送 方
接 收 方
优点：节省传输时间，速度快：不需要字符同步措施 缺点：需要 n 条通信线路，成本高 。
1.3 通信系统分类与通信方式

串行传输 ：将数字信号码元序列以串行方式一个码元接 一个码元地在一条信道上传输
发 送 方
0 1 1 0 0 1 0 0 并行/串行 转换器
I log 2


1 I log a log a P ( x ) P( x)

1 log 2 P ( x ) P( x)
(b)
【例】 设一个二进制离散信源，以相等的概率发送数字 “0”或“1”，则信源每个输出的信息含量为
I (0) I (1) log 2 1 log 2 2 1 ( b) 1/ 2
P( x ) 1
i 1 i
M
则x1 , x2, x3,…, xM 所包含的信息量分别为
log2 P( x1 ) ， log 2 P( x2 ) ， ， log2 P( xM )
P ( x M )[ log 2 P ( x M )]
bit/符号
于是，每个符号所含平均信息量为

在工程应用中，习惯把一个二进制码元称作1比特 。
1.4 信息及其度量

若有M个等概率波形（P = 1/M），且每一个波形的出现 是独立的，则传送M进制波形之一的信息量为
1 1 I log 2 log 2 log 2 M P 1/ M

( b)
若M是2的整幂次，即 M = 2k，则有
I log 2 2k k

I[ P ( x1 ) P ( x2 ) ] I[ P ( x1 )] I[ P ( x2 )]
1 I log a log a P ( x ) －信息量的定义 P( x)

1.4 信息及其度量
上式中对数的底： 若a = 2， 信息量的单位称为比特(bit) ，可简记为b 若a = e， 信息量的单位称为奈特(nat)， 若a = 10，信息量的单位称为哈特莱(Hartley) 。 通常广泛使用的单位为比特，这时有
1.2 通信系统的组成

模拟通信系统模型

模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系统：
图1-5 模拟通信系统模型

两种变换： 模拟消息 原始电信号（基带信号） 基带信号 已调信号（带通信号或频带信号）
1.2 通信系统的组成

数字通信系统模型

数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统

1936年：商业电视广播开播 … … … … …



后面讲述中，“通信”这一术语是指“电通信”， 包括光通信，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。 通信：利用电（或光）信号将消息中所包含的信 息从信源传送到一个或多个目的地。
第1章 绪论

1.2 通信系统的组成

能度量任何消息，并与消息的种类无关。 度量方法应该与消息的重要程度无关。 消息中所含信息量和消息内容的不确定性有关 【例】 “某客机坠毁”这条消息比“今天下雨”这 条消息包含有更多的信息。
上例表明：消息所表达的事件越不可能发生，信息量 就越大。
1.4 信息及其度量

度量信息量的方法（离散消息的信息量）
则该消息的信息量
I 57 1.906 108.64 ( b)
以上两种结果略有差别的原因在于，它们平均处 理方法不同。当消息序列较长时，用熵的概念计算更 为方便。
1.4 信息及其度量
[ 例 2] 某信息源的符号集有 A 、 B 、 C 、 D 和 E 组成，设每一
符号独立出现，其出现的概率分别为1/4，1/8，1/8，3/16和 5/16。试求该信息源的符号平均信息量（信源熵）。
(b)
当M = 4时，即4进制波形，I = 2比特， 当M = 8时，即8进制波形，I = 3比特。
1.4 信息及其度量

对于非等概率情况（离散信源的平均信息量） 设：一个离散信源是由M个符号组成的集合，即
x1 , x2 , P x , P x , 1 2 , , P xM xM
通信原理
第1章 绪论
1.1 通信的基本概念 1.2 通信系统的组成 1.3 通信系统分类与通信方式 1.4 信息及其度量 1.5 通信系统的主要性能指标
第1章 绪论
1. 1 通信的基本概念
古代的烽火台、金鼓、旌旗以及当今的书 信、电报、电话、广播、电视等都是现实生活 中我们所熟悉的通信实例。 尽管通信的方式各种各样，传递的内容千 差万别，但都有一个共性，那就是进行信息的 传递。

有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源 （频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度” 问题。 可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的 “质量”问题。 有效性：可用有效传输频带（带宽）来度量。 可靠性：可用接收端最终输出信噪比来度量。
2 2 2 2
I 108 每个符号的算术平均信息量为 I 符号数 57
1.89 (比特 / 符号）
1.4 信息及其度量
若用熵的概念来计算：
H ( x ) P ( xi ) lo g 2 P ( xi )
i 1 M
3 3 1 1 1 1 1 1 log 2 log 2 log 2 log 2 8 8 4 4 4 4 8 8 1.906 (bit/符号)
信道：将来自发送设备的信号传送到接收端的物理媒质。 是信号传输的通道，分为有线信道和无线信道。 噪声源：集中表示分布于通信系统中各处的噪声。 接收设备：从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。 受信者（信宿）：把原始电信号还原成相应的消息，如扬声 器等。
1.2 通信系统的组成
载波 机 导线 载波 机
信 源 编 码 加 密 信 道 编 码 数 字 调 制 信道 噪声源 数 字 解 调 信 道 译 码 解 密 信 源 译 码 受 信 者
信 息 源
图1-6 数字通信系统模型

信源编码与译码目的： 提高信息传输的有效性

完成模/数转换

信道编码与译码目的：增强抗干扰能力 加密与解密目的：保证所传信息的安全 数字调制与解调目的：形成适合在信道中传输的带通信号 同步目的：使收发两端的信号在时间上保持步调一致
1.3 通信系统分类与通信方式

1.3.2 通信方式

单工、半双工和全双工通信

单工通信：消息只能单方向传输的工作方式

半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时收 发的工作方式

全双工通信：通信双方可同时进行收发消息的工作方式
1.3 通信系统分类与通信方式

并行传输和串行传输

并行传输：将代表信息的数字信号码元序列以成组的方 式在两条或两条以上的并行信道上同时传输


信号：消息的载体。信号随消息变化，是随 机信号。通信的本质是随机的 。
1.1 通信的基本概念

实现通信的方式和手段：

非电的：如烽火台、 旌旗、消息树… 电的：如电报、电话、广播、电视、遥控、 遥测、因特网和计算机通信等。