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《通信原理概论》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称(中文、英文) ：通信原理概论Introduction to Communication Principle学时：36学分：2先修课程：信号与系统/Signals and Systems适用专业：电子信息与电气工程学院各专业开课院（系）、教研室：电子信息与电气工程学院教材、教学参考书：英文教材：Digital and Analog Communication Systems （Sixth Edition），Leon W. Couch II，Prentice Hall, 2002.教学参考书：Communication System Engineering（Second Edition），John G.Proakis and Masoud Salehi, Prentice Hall, 2001.中文教材：数字与模拟通信系统(第六版)，Leon W. Couch II著，罗新民等译，电子工业出版社，2002。
教学参考书：通信系通工程（第二版）John G.Proakis and Masoud Salehi著，叶芝慧，赵新胜等译，电子工业出版社，2002。
通信原理（读本），韩声栋。
通信原理简明教程，南利平编著，清华大学出版社，2000。
二、本课程的地位、作用和任务本课程是电子类专业包括通信工程专业及非通信工程专业的基础课程，对于通信工程专业学生来讲，是后续通信课程学习的基础，对非通信工程专业学生来讲，本课程自成体系，对现代通信相关基础知识作较为完整的介绍。
通过本课程的学习，使学生对通信系统的一般模型和通信技术基本原理有较为全面的认识，对模拟及数字通信系统有较为深刻的理解。
本课程主要介绍模拟与数字通信技术的基本原理与方法。
三、本课程的教学内容和基本要求本课程的基本要求是让学生对模拟与数字调制解调技术的基本原理、数字通信信号的选择以及模拟与数字通信系统的性能分析的一般方法有一个比较清晰的理解。
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。
1．1．2 模拟通信与数字通信● 消息可以分成两类 离散消息：消息的状态是可数的或离散型的（如符号、文字等），也称为数字消息。
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）基带信号：携带信息，但具有频率很低的频谱分量，不适宜传输的原始电信号。
已调信号：基带信号经过调之后转换成其频带适合信道传输的信号，也称频带信号。
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：同步环节的位置不固定，图中没有出现。
消息消息数字基带传输模型：●数字通信的缺点 比模拟通信占据更宽的频带。
• 1 •第一章 概 论1.1 消息、信息、信号消息：主要指语音、文字、图形等； 信息：消息中包含的有效内容通信：传输信息，以语言、图像、数据、文本等媒体，通过电(光)信号将信息由一方传输到另一方。
模拟通信与数字通信：信道中传输的是模拟信号时为模拟通信；信道中传输的是数字信号时为数字通信。
模拟信号与数字信号 （1）模拟信号基带信号(一般指未调制过的信号)瞬时值状态数无限，如正弦信号、语音信号、图像信号等。
已调信号(载波一般为正弦信号)的参数A.F.P 状态数无限。
（2）数字信号基带信号的瞬时值状态数有限。
如计算机.电报机等输出的信号。
已调信号的参数A.F.P 状态数有限。
PM:FM:AM:正弦:• 2 •*注: 也可称ASK 、FSK 、PSK 等数字已调信号为连续信号,因为他们的瞬时值在某一范围内连续取值。
1.2 模拟通信与数字通信的基本概念 1 模拟通信（1）点—点单路通信系统·调制器：使信号与信道相匹配, 便于频分复用等 ·发滤波器：滤除调制器输出的无用信号 ·收滤波器：滤除信号频带以外的噪声 一般设n(t)为高斯白噪声，n i (t)为窄带白噪声 *注: 模拟通信也可进行加密无调制解调器的模拟通信系统较简单，本书不予讨论.此系统为单向通信系统即单工通信系统,当A 、B 都有调制解调器时可实现双工通信。
（2）点--点多路通信系统点对点多路通信系统除解决信息传输技术外，还必须解决信息复用技术，二进制代码二进制基带信号t ttt2ASK2FSK 2PSK A 点i )NS (o )N(B 点• 3 •即在发端将多路信号复接在一起、在接收端将已复接在一起的多路信号进行分接处理。
在模拟通信中只能用频分复用(FDM)技术。
（3）通信网通信网中涉及到传输、复用、交换、网络四大技术。
通信原理这门课只介绍传输和复用技术。
2．数字通信 下图为点对点单路数字通信系统模型，有关单元功能如下：信源: 可以是模拟信源，也可以是数字信源(离散信源)。
第3章信道3.1 学习指导3.1.1 要点本章的要点主要有信道的定义、分类和模型；恒参信道的特性及其对传输信号的影响；随参信道的特性及其对传输信号的影响；信道噪声的统计特性；信道容量和香农公式。
1.信道的定义与分类信道是连接发送端通信设备和接收端通信设备之间的传输媒介。
根据信道特征以及分析问题的需要，我们常把信道分成下面几类。
(1) 狭义信道和广义信道狭义信道：各种物理传输媒质，可分为有线信道和无线信道。
广义信道：把信道范围扩大（除传输媒质外，还包括馈线与天线、放大器、调制解调器等装置）后所定义的信道。
目的是为了方便研究通信系统的一些基本问题。
常见分类：调制信道和编码信道。
(2)调制信道和编码信道调制信道：用来研究调制与解调问题，其范围从调制器输出至解调器输入端。
编码信道：用来研究编码与译码问题，其范围从编码器输出端至解码器输入端。
(3)有线信道和无线信道有线信道：双绞线、同轴电缆、光纤等。
无线信道：指可以传输电磁波的自由空间或大气。
电磁波的传播方式主要分为地波、天波和视线传播三种。
(4)恒参信道和随参信道恒参信道：信道参数在通信过程中基本不随时间变化的信道。
如双绞线、同轴电缆、光纤等有线信道，以及微波视距通信、卫星中继信道等。
随参信道：信道传输特性随时间随机快速变化的信道。
常见的随参信道有陆地移动信道、短波电离层反射信道、超短波流星余迹散射信道、超短波及微波对流层散射信道、超短波电离层散射以及超短波超视距绕射等信道。
2.信道模型信道的数学模型用来表征实际物理信道的特性及其对信号传输带来的影响。
(1) 调制信道模型调制信道可以用一个线性时变网络来表示，这个网络便称为调制信道数学模型，如图3-1 所示。
图3-1 调制信道数学模型其输出与输入的关系有()()()o i e t f e t n t =+⎡⎤⎣⎦ (3-1)式3-1中()i e t 为信道输入端信号电压；()o e t 为信道输出端的信号电压；()n t 为噪声电压。
