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《通信系统原理》电子教案Principles of Communication System 课程代码：0501121第十章数字信号的最佳接收（10学时）本章基本概念：1、数字信号接收的统计表述及最佳接收准则2、二进制确知信号的最佳接收原理及抗噪声性能3、二进制确知信号的最佳形式3、匹配滤波器原理、实现及应用4、实际接收机与最佳接收机的性能比较5、多进制确知信号的最佳接收原理6、基带系统的最佳化本章内容要点：1、掌握最佳接收准则2、二进制确知信号的最佳接收原理及抗噪声性能3、匹配滤波器特性及各种参数之间的关系4、理解接收与相关接收等效性10.1数字信号的统计特性以二进制为例研究接收电压的统计特性。
假设：通信系统中的噪声是均值为0的带限高斯白噪声，其单边功率谱密度为n 0；并设发送的二进制码元为“0”和“1”，其发送概率分别为P (0)和P (1)，则有P (0) + P (1) = 1若此通信系统的基带截止频率小于f H ，则根据低通信号抽样定理，接收噪声电压可以用其抽样值表示，抽样速率要求不小于其奈奎斯特速率2f H 。
设在一个码元持续时间T 内以2f s H 的速率抽样，共得到k 个抽样值：，则有k ＝ 2f H T s 。
由于每个噪声电压抽样值都是正态分布的随机变量，故其一维概率密度可以写为 ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=222exp 21)(n i n i n n f σσπ式中，σn － 噪声的标准偏差；σ2 － 噪声的方差，即噪声平均功率； ni ＝1，2，…，k 。
设接收噪声电压n (t )的k 个抽样值的k 维联合概率密度函数为 ),,,(21k k n n n f L由高斯噪声的性质可知，高斯噪声的概率分布通过带限线性系统后仍为高斯分布。
所以，带限高斯白噪声按奈奎斯特速率抽样得到的抽样值之间是互不相关、互相独立的。
这样，此k 维联合概率密度函数可以表示为 ()⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−==∑=k i i n knk k k n n f n f n f n n n f 122212121exp 21)()()(),,,(σσπL L当k 很大时，在一个码元持续时间T s 内接收的噪声平均功率可以表示为： ∑∑===k i i s H k i i n T f n k 1212211 或者将上式左端的求和式写成积分式，则上式变成∑∫==ki isH T snT f dt t n T s120221)(1利用上式关系，并注意到Hn f n 02=σ 式中 n 0 － 噪声单边功率谱密度 则前式的联合概率密度函数可以改写为：()⎥⎦⎤⎢⎣⎡−=∫sT kndt t n n f 020)(1exp 21)(σπn 式中)()()(),,,()(2121k k k n f n f n f n n n f f L L ==nn = (n 1, n 2, …, n k ) － k 维矢量，表示一个码元内噪声的k 个抽样值。
《通信原理电子教案》PPT课件第一章：通信系统概述1.1 通信系统的定义与分类1.2 通信系统的基本参数1.3 通信系统的性能指标1.4 通信系统的发展历程与趋势第二章：信号传输技术2.1 信号传输的基本概念2.2 基带传输技术2.3 调制与解调技术2.4 信号编码与解码技术第三章：信道与信道模型3.1 信道的分类与特性3.2 信道模型及其参数3.3 信道编码与解码技术3.4 信道容量与误码率分析第四章：模拟通信系统4.1 模拟通信系统的组成与工作原理4.2 调幅（AM）通信系统4.3 调频（FM）通信系统4.4 调相（PM）通信系统第五章：数字通信系统5.1 数字通信系统的优势与特点5.2 数字通信系统的组成与工作原理5.3 数字调制与解调技术5.4 数字信号编解码技术第六章：信息论基础6.1 信息论的基本概念6.2 熵与信息量6.3 信道编码与信息论6.4 信息论在通信中的应用第七章：通信协议7.1 通信协议的定义与分类7.2 数据链路层协议7.3 网络层协议7.4 传输层协议第八章：多路复用技术8.1 多路复用技术的概念与分类8.2 频分多路复用（FDM）8.3 时分多路复用（TDM）8.4 波分多路复用（WDM）第九章：光纤通信技术9.1 光纤通信的基本原理9.2 光纤通信系统的组成9.3 光纤通信的优点与缺点9.4 光纤通信技术的应用与发展第十章：无线通信技术10.1 无线通信的基本概念10.2 无线通信的传输机制10.3 无线通信标准与技术10.4 无线通信的应用与发展第十一章：移动通信原理11.1 移动通信概述11.2 移动通信系统的工作原理11.3 移动信道特性与模型11.4 移动通信的关键技术第十二章：卫星通信技术12.1 卫星通信的基本概念12.2 卫星通信系统的组成与工作原理12.3 卫星通信的优点与局限性12.4 卫星通信的应用领域第十三章：短距离通信技术13.1 蓝牙技术13.2 Wi-Fi技术13.3 NFC技术13.4 ZigBee技术第十四章：物联网通信技术14.1 物联网通信概述14.2 物联网通信协议与标准14.3 物联网通信的应用场景14.4 物联网通信的发展趋势第十五章：通信原理在实际应用中的案例分析15.1 通信原理在手机通信中的应用15.2 通信原理在互联网技术中的应用15.3 通信原理在智能交通系统中的应用15.4 通信原理在其他领域的应用案例重点和难点解析本文档涵盖了通信原理电子教案的前十一个章节，内容涉及通信系统概述、信号传输技术、信道与信道模型、模拟通信系统、数字通信系统、信息论基础、通信协议、多路复用技术、光纤通信技术、无线通信技术、移动通信原理、卫星通信技术、短距离通信技术、物联网通信技术以及通信原理在实际应用中的案例分析。
问题讨论1：谈谈对通信的认识。
如：你见到过或接触的与通信相关的内容有些什么？列举一些通信的实例.可以得出 通信的概念：克服距离上的障碍，交换和传递信息，将信息从发送者传送到接收者的整个过程.问题讨论2:通信原理应该解决通信过程中的哪些问题？你对什么技术最感兴趣？你想要的通信方式是怎样的？通信原理的授课内容：调制技术、模拟信号数字化技术；数字基带传输技术；数字频带传输技术；复用技术与同步原理；差错控制技术等。
通信技术的发展：电报、无线电、电话、电视(模拟)、数字通信技术、计算机网络、卫星通信、光纤通信等.通信的基本知识：１、消息：被传输的文字、符号、数据和语音、活动图片等,是信息的载体.２、信号：指消息的电量形式，与消息是一一对应的.基带信号：信源发出的未经调制的信号。
频带信号：经过调制具有较高频率的信号。
３、信息：是事物的状态及其随时间发生的变化反映.指消息中的有效内容，可以用量化的形式来表示，它与消息出现的概率密切相关。
通信系统的组成及分类通信系统的一般模型１、信息源实际上是一个转换设备，它将消息转换成原始的电信号。
可分为：模拟信源和数字信源。
２、发送设备的基本功能是将信息源产生的消息信号转换成适合信道中传输的信号，即完成信息源与信道的匹配功能。
模拟通信系统通过调制将信号进行频谱搬移,数字通信系统采用抽样编码、扰码、调制等方式进行匹配。
３、信道是指传输信息的通道，即信号传输的媒介。
可分为有线信道和无线信道。
４、接收设备主要完成发送设备的反变换功能，如解调、译码等。
接收设备是从带有干扰的接收信号中正确分离出相应的原始电信号,因而接收设备的质量将直接决定通信的质量.５、收信者也叫信宿，它将原始的电信号恢复成相应的消息。
调制及调制的目的１、模拟通信系统发送设备的核心是调制器.原始信号大都属于基带信号范畴,如话音信号:300～3400Ｈz，图像信号0～6MHz。
这些信号不适合在信道中直接传输,要经过调制.２、调制：发送设备的核心是调制器，就是用基带信号m（t)去控制载波c(t）的某个参数，使这个参数随调制信号m(t)的规律成比例变化.３、调制的目的提高信号频率以便天线辐射改变信号占用带宽实现信道复用改善系统性能模拟通信系统模型数字基带通信模型数字通信系统模型数字系统编码信源编码和信道编码信源编码:实现模拟信号数字化，数据压缩等信道编码：使数字信号与信道传输匹配;实现保密通信及差错控制等.数字通信系统的主要优缺点1、更好的抗失真和干扰的能力2、容易实现，成本低，更具灵活性3、差错控制编码4、容易实现保密通信5、更适合数字业务,容易实现多网合一缺点:数字信号具有更宽的频带同步设备复杂通信系统的分类按照通信的业务和用途常规通信、控制通信按照调制方式基带通信、调制通信按照传输信号特征模拟通信、数字通信按照传输信号的复用方式频分复用、时分复用、码分复用按照通信方式单工通信、半双工通信、全双工通信按照传输媒介有线通信(明线、对称电缆、同轴电缆）无线通信（微波中继通信、卫星通信、移动通信）按照工作波长长波通信、中波通信、短波通信、微波通信通信系统的常用信道有线信道：同轴电缆、光纤等无线信道:微波通信通信系统的性能度量有效性、可靠性、标准性、经济性、适应性、保密性等。
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通信原理实验讲义（2010年3月修订）指导教师：李海燕兰州商学院·信息工程学院二○一○年三月目录讲义1 MATLAB简介及其安装使用说明 (3)讲义2 MATLAB基本语句 (8)讲义3 MATLAB基本数值运算 (12)讲义4 MATLAB函数、及其调用方法 (14)实验1 常见离散信号产生和实现 (18)实验2 确定信号分析 (19)实验3 随机过程 (22)实验4 模拟调制 (23)实验5 数字基带传输 (24)实验6 数字频带传输 (26)实验6 模拟信号的数字化及编码 (27)实验7 信道及信道容量 (28)讲义1 MATLAB简介及其安装使用说明一. MATLAB程序设计语言简介MATLAB，Matrix Laboratory的缩写，是由美国Mathworks公司开发的一套用于科学工程计算的可视化高性能软件，具有强大的矩阵运算能力。
与Fortran 和C等高级语言相比，MATLAB的语法规则更简单，更贴近人的思维方式，被称之为“草稿纸式的语言”。
截至目前，MATLAB已经发展到7.x版，适用于所有32位的Windows操作系统，按NTFS(NT文件系统)格式下完全安装约需 850 MB。
MATLAB软件主要由主包、仿真系统和工具箱三大部分组成。
二. MATLAB应用入门1. MATLAB的安装与卸载MATLAB软件在用户接口设计上具有较强的亲和力，其安装过程比较典型，直接运行光盘中的安装向导支撑程序SETUP.exe，按其提示一步步选择即可。
MATLAB自身带有卸载程序，在其安装目录下有uninstall子目录，运行该目录下的uninstall.exe即可；也可以通过Windows系统的安装卸载程序进行卸载。
2. MATLAB的启动与退出MATLAB安装完成后，会自动在Windows桌面上生成一个快捷方式，它是指向安装目录下\bin\win32\matlab.exe的链接，双击它即可来到MATLAB集成环境的基本窗口，通常称之为命令窗口。
《通信原理电子教案》课件第一章：通信系统概述1.1 通信系统的定义与分类1.2 通信系统的性能指标1.3 通信系统的基本模型1.4 通信系统的分类与比较第二章：模拟通信系统2.1 模拟通信系统的组成与工作原理2.2 调制与解调技术2.3 模拟通信系统的性能分析2.4 模拟通信系统的应用实例第三章：数字通信系统3.1 数字通信系统的组成与工作原理3.2 数字基带信号传输技术3.3 数字调制与解调技术3.4 数字通信系统的性能分析第四章：信息论基础4.1 信息论的基本概念4.2 信息熵与信道容量4.3 信息传输率与误码率4.4 信息加密与解密技术第五章：现代通信技术5.1 卫星通信技术5.2 光纤通信技术5.3 移动通信技术5.4 互联网通信技术第六章：信号与系统分析6.1 信号的分类与特性6.2 线性时不变系统的性质6.3 傅里叶变换与频谱分析6.4 拉普拉斯变换与复变函数第七章：模拟信号处理7.1 滤波器的设计与分析7.2 信号的采样与恢复7.3 信号的调制与解调7.4 信号的噪声与抗干扰技术第八章：数字信号处理8.1 数字滤波器的设计与实现8.2 快速傅里叶变换（FFT）8.3 数字信号处理的应用实例8.4 数字信号处理软件与硬件实现第九章：信道编码与误码控制9.1 信道编码的基本原理9.2 常用的信道编码技术9.3 误码控制策略与算法9.4 信道编码在通信系统中的应用第十章：计算机通信与网络10.1 计算机通信的基本概念10.2 数据通信与网络模型10.3 传输层与网络层协议10.4 互联网技术及其应用第十一章：无线通信技术11.1 无线通信的基本概念与技术11.2 无线传播特性与信道模型11.3 无线调制与解调技术11.4 无线通信系统的应用与发展趋势第十二章：光纤通信技术12.1 光纤通信的基本原理12.2 光纤的传输特性与损耗12.3 光纤通信系统的设计与设备12.4 光纤通信技术的应用与挑战第十三章：移动通信技术13.1 移动通信系统的基本结构13.2 移动信道的特性与模型13.3 移动通信的调制与解调技术13.4 移动通信系统的演进与5G技术第十四章：网络安全与加密技术14.1 网络安全的基本概念与威胁14.2 数据加密与解密技术14.3 数字签名与认证算法14.4 网络安全协议与体系结构第十五章：通信系统的实验与实践15.1 通信系统实验的目的与意义15.2 通信系统实验的设备与原理15.3 通信系统实验的项目与步骤15.4 通信系统实验结果的分析与评估重点和难点解析本文主要介绍了《通信原理电子教案》课件的十五个章节内容，涵盖了通信系统概述、模拟通信系统、数字通信系统、信息论基础、现代通信技术、信号与系统分析、模拟信号处理、数字信号处理、信道编码与误码控制、计算机通信与网络、无线通信技术、光纤通信技术、移动通信技术、网络安全与加密技术以及通信系统的实验与实践等方面的知识。
《通信原理电子教案》PPT课件第一章：通信系统概述1.1 通信系统的定义与发展历程1.2 通信系统的分类与性能指标1.3 通信系统的基本组成与工作原理1.4 通信系统的应用领域第二章：模拟通信系统2.1 模拟通信系统的组成与特点2.2 调制与解调技术2.3 幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）与相移键控（PSK）2.4 模拟通信系统的性能分析第三章：数字通信系统3.1 数字通信系统的优势与基本组成3.2 数字基带信号传输技术3.3 数字调制与解调技术3.4 数字通信系统的性能评估第四章：信息论基础4.1 信息论的基本概念与目标4.2 信道模型与信道容量4.3 信息编码技术4.4 信息论在通信系统中的应用第五章：现代通信技术5.1 光纤通信技术5.2 无线通信技术5.3 卫星通信技术5.4 移动通信技术5.5 通信系统的未来发展趋势第六章：信号传输与信道6.1 信号传输的基本原理6.2 信道的分类与特性6.3 信道模型及其数学描述6.4 信号在信道中的传输过程与特性第七章：噪声与信噪比7.1 噪声的基本概念7.2 热噪声、起伏噪声与确定性噪声7.3 信噪比（SNR）的定义与计算7.4 信噪比对于通信系统性能的影响第八章：模拟通信系统的性能分析8.1 信号传输中的衰减与失真8.2 通信系统的可靠性分析8.3 通信系统的有效性分析8.4 模拟通信系统的极限容量第九章：数字通信系统的编码技术9.1 数字编码的基本概念与类型9.2 线性分组码、卷积码与TCM码9.3 差错控制编码技术9.4 信息加密与身份验证技术第十章：数字调制与解调技术10.1 数字调制的基本概念与类型10.2 ASK、FSK与PSK的原理与应用10.3 QAM与OFDM调制技术10.4 数字调制系统的性能评估第十一章：无线通信原理11.1 无线通信概述11.2 无线电波传播特性11.3 无线通信系统模型11.4 无线通信的关键技术第十二章：光纤通信技术12.1 光纤通信的基本原理12.2 光纤的传输特性12.3 光纤通信系统组成12.4 光纤通信的关键技术与发展趋势第十三章：卫星通信技术13.1 卫星通信概述13.2 卫星通信系统的工作原理13.3 卫星通信的关键技术13.4 卫星通信的应用领域与发展趋势第十四章：移动通信技术14.1 移动通信的发展历程14.2 移动通信系统的基本原理14.3 移动通信的关键技术14.4 当前移动通信技术标准与未来发展趋势第十五章：通信系统的未来发展趋势15.1 5G通信技术15.2 6G通信技术展望15.3 通信技术与的融合15.4 通信系统的可持续发展与挑战重点和难点解析重点：1. 通信系统的定义、分类、性能指标与基本组成。
《通信原理电子教案》PPT课件第一章：通信系统概述1.1 通信系统的定义与分类介绍通信系统的概念讲解通信系统的分类及特点1.2 通信系统的基本参数介绍通信系统的基本参数，包括带宽、信噪比、误码率等1.3 通信系统的模型介绍通信系统的模型，包括发射端、传输介质、接收端等第二章：模拟通信系统2.1 调制与解调介绍调制解调的基本概念讲解调制解调的原理与方法2.2 幅度调制与解调介绍幅度调制解调的原理与方法分析幅度调制解调的优缺点2.3 频率调制与解调介绍频率调制解调的原理与方法分析频率调制解调的优缺点第三章：数字通信系统3.1 数字通信基本概念介绍数字通信系统的概念讲解数字通信系统的优点与缺点3.2 数字基带信号传输介绍数字基带信号传输的原理与方法分析数字基带信号传输的优缺点3.3 数字调制与解调介绍数字调制解调的原理与方法分析数字调制解调的优缺点第四章：信道编码与误码纠正4.1 信道编码的基本概念介绍信道编码的定义与目的讲解信道编码的基本原理4.2 常见信道编码技术介绍常见的信道编码技术，如卷积编码、汉明编码等4.3 误码纠正技术介绍误码纠正的原理与方法分析不同误码纠正技术的优缺点第五章：现代通信技术简介5.1 光纤通信技术介绍光纤通信的基本概念与原理讲解光纤通信的优势与应用5.2 无线通信技术介绍无线通信的基本概念与原理讲解无线通信的优势与应用5.3 卫星通信技术介绍卫星通信的基本概念与原理讲解卫星通信的优势与应用第六章：信号检测与估计6.1 信号检测的基本概念介绍信号检测的定义与目的讲解信号检测的基本原理6.2 概率密度函数与检测理论介绍概率密度函数在信号检测中的应用讲解检测理论，包括最优检测器等6.3 信号估计的基本概念与方法介绍信号估计的定义与目的讲解信号估计的基本方法，如最大似然估计等第七章：信息论基础7.1 信息论的基本概念介绍信息论的起源与发展讲解信息、消息、信道等基本概念7.2 信息熵与信息论基本定理介绍信息熵的定义与性质讲解信息论基本定理，如熵增定理等7.3 信息论在通信中的应用讲解信息论在通信系统性能评估与优化中的应用第八章：数字信号处理8.1 数字信号处理的基本概念介绍数字信号处理的概念与特点讲解数字信号处理的基本原理8.2 数字滤波器的设计与实现介绍数字滤波器的设计方法，如窗函数法、频率抽样法等讲解数字滤波器的实现方法，如FIR、IIR等8.3 数字信号处理在通信中的应用讲解数字信号处理在通信系统中的应用，如调制解调、信道编码等第九章：无线通信技术9.1 无线通信基本概念与技术介绍无线通信的定义、历史与发展讲解无线通信的关键技术，如调制解调、信道编码等9.2 无线通信标准与协议介绍常见的无线通信标准与协议，如蓝牙、Wi-Fi、4G/5G等9.3 无线通信在实际应用中的挑战与解决方案分析无线通信在实际应用中面临的挑战，如信号干扰、信道估计等讲解相应的解决方案与技术第十章：现代通信技术发展趋势10.1 5G通信技术介绍5G通信技术的基本概念、特点与优势讲解5G通信技术的关键技术，如大规模MIMO、网络切片等10.2 物联网技术介绍物联网的基本概念、架构与关键技术讲解物联网在通信领域的应用与发展趋势10.3 边缘计算与云计算在通信中的应用介绍边缘计算与云计算的基本概念与特点讲解边缘计算与云计算在通信系统中的应用与挑战第十一章：通信系统的性能评估11.1 通信系统性能指标介绍评估通信系统性能的主要指标，如误码率、传输速率、功率效率等。
问题讨论1：谈谈对通信的认识。
如：你见到过或接触的与通信相关的内容有些什么？列举一些通信的实例。
可以得出à通信的概念：克服距离上的障碍，交换和传递信息，将信息从发送者传送到接收者的整个过程。
问题讨论2：通信原理应该解决通信过程中的哪些问题？你对什么技术最感兴趣？你想要的通信方式是怎样的？通信原理的授课内容：调制技术、模拟信号数字化技术；数字基带传输技术；数字频带传输技术；复用技术与同步原理；差错控制技术等。
通信技术的发展：电报、无线电、电话、电视(模拟)、数字通信技术、计算机网络、卫星通信、光纤通信等。
通信的基本知识：１、消息：被传输的文字、符号、数据和语音、活动图片等，是信息的载体。
２、信号：指消息的电量形式，与消息是一一对应的。
基带信号：信源发出的未经调制的信号。
频带信号：经过调制具有较高频率的信号。
３、信息：是事物的状态及其随时间发生的变化反映。
指消息中的有效内容，可以用量化的形式来表示，它与消息出现的概率密切相关。
通信系统的组成及分类通信系统的一般模型１、信息源实际上是一个转换设备，它将消息转换成原始的电信号。
可分为：模拟信源和数字信源。
２、发送设备的基本功能是将信息源产生的消息信号转换成适合信道中传输的信号，即完成信息源与信道的匹配功能。
模拟通信系统通过调制将信号进行频谱搬移，数字通信系统采用抽样编码、扰码、调制等方式进行匹配。
３、信道是指传输信息的通道，即信号传输的媒介。
可分为有线信道和无线信道。
４、接收设备主要完成发送设备的反变换功能，如解调、译码等。
接收设备是从带有干扰的接收信号中正确分离出相应的原始电信号，因而接收设备的质量将直接决定通信的质量。
５、收信者也叫信宿，它将原始的电信号恢复成相应的消息。
调制及调制的目的１、模拟通信系统发送设备的核心是调制器。
原始信号大都属于基带信号范畴，如话音信号：300~3400Ｈz，图像信号0~6MHz。
这些信号不适合在信道中直接传输，要经过调制。
２、调制：发送设备的核心是调制器，就是用基带信号m(t)去控制载波c(t)的某个参数，使这个参数随调制信号m(t)的规律成比例变化。
３、调制的目的提高信号频率以便天线辐射改变信号占用带宽实现信道复用改善系统性能模拟通信系统模型数字基带通信模型数字通信系统模型数字系统编码信源编码和信道编码信源编码：实现模拟信号数字化，数据压缩等信道编码：使数字信号与信道传输匹配；实现保密通信及差错控制等。
数字通信系统的主要优缺点1、更好的抗失真和干扰的能力2、容易实现，成本低，更具灵活性3、差错控制编码4、容易实现保密通信5、更适合数字业务，容易实现多网合一缺点：数字信号具有更宽的频带同步设备复杂通信系统的分类按照通信的业务和用途常规通信、控制通信按照调制方式基带通信、调制通信按照传输信号特征模拟通信、数字通信按照传输信号的复用方式频分复用、时分复用、码分复用按照通信方式单工通信、半双工通信、全双工通信按照传输媒介有线通信（明线、对称电缆、同轴电缆）无线通信（微波中继通信、卫星通信、移动通信）按照工作波长长波通信、中波通信、短波通信、微波通信通信系统的常用信道有线信道：同轴电缆、光纤等无线信道：微波通信通信系统的性能度量有效性、可靠性、标准性、经济性、适应性、保密性等。
有效性与可靠性是主要指标。
有效性是指在给定信道和时间内传输信息的多少。
可靠性是通信系统传输信息质量上的象征，指的是接 收信息的准确程度。
模拟通信中，有效性与可靠性由传输带宽和信噪比保证。
数字通信中，有效性与可靠性由传输速率和误码率、误比特率保证。
数字通信的传输速率码元：携带消息的信号单元，通常是多元数码，也可以是二元数码。
码元传输速率Rs ：单位时间内传输的码元个数，单位为波特(Baud)。
信息传输速率Rb ：单位时间内传输的信息量(或者是比特数)，单位是比特/秒,bit/s,bps 。
1个N 进制码元，用二元码表示应有多少比特(bit)？R b =R s .log 2N bit/s例1-1：已知某八进制数字传输系统，发送端在3秒钟内共发送9600个码元。
计算该系统的码元传输速率和信息传输速率。
误码率P b 与误比特率P e误码率P b 与误比特率P e 的关系：当二元码传输时，两者相等，其它情况下2(1)e b NP P N =-, 其中Ｎ为进制数。
例1-2: 已知某四进制数字传输系统，其信息传输速率为2400bit/s ，接收端在一小时内共接收到216个错误码元，计算该系统的误码率和误比特率。
频带利用率：单位频带内的码元传输速率，单位为波特/赫兹（Baud/Hz）,显然系统的频带利用率越高，则系统的有效性越好。
例1-3: 在强噪声干扰环境下，某电台在5分钟内共接收到正确的比特数为355Mbit，假设系统的信息速率为1200Kbps。
（1）系统的误比特率。
（2）若具体指出系统所传输的数字信号为四进制，试求信息传输速率和码元传输速率。
信息量和熵信息量：信息多少的量度。
1928年R.V.L.哈特莱首先提出信息定量化的初步设想，他将消息数的对数定义为信息量。
信源熵：信源各个离散消息的信息量的数学期望（即概率加权的统计平均值）信源熵的单位是 Bit/sign 。
哈特莱信息度量关系)(log )(1log x p x p I a a -==若以2为底时单位是“比特”（bit ）若以e 为底时单位是“奈特”（nat ）若以10为底时单位是“哈特”（Hart ）例2-1: 已知某离散信源由A 、B 、C 、D 四个符号组成，其发送概率分别为若每个符号的出现都是统计独立的。
求传送“BABCCDBDCBBAAB ”所包含的信息量。
离散信源的熵离散信源的熵即指离散信源的平均信息量。
21()()log ()m i i i H X p x p x ==-∑例2-2：求上例离散信源的熵。
最大离散熵定理当且仅当各消息出现概率相等时，2()log H X m =信道容量指信道在无差错传输信息时的最大信息传输速率。
它反映了信道的传输能力。
香农定理2log (1)S C B N=+，C:信道容量(bit/s) B ：传输带宽 S/N ：信噪比 香农公式的重要结论1、当信道的传输带宽一定时，接收端的信噪比越大，其系统的信道容量越大。
当噪声功率趋近0时，信道容量趋近无穷。
2、当接收端的信噪比一定时，信道的传输带宽越大，其系统的信道容量也越大。
当信道带宽趋于无穷时，信道容量并不趋于无穷，而是趋于一个固定值。
022*******lim lim log (1)lim log (1)lim log (1)log 1.44B B B B n B S S S S S S C B B e N n B n S n B n n →∞→∞→∞→∞=+=+=+==3、当信道容量一定时，信道带宽与信噪比可以互换。
比如，可以通过增加系统的传输带宽来降低接收机对信噪比的要求，即以牺牲系统的有效性来换取系统的可靠性，这也正是扩频通信的理论基础。
例2-3：例：已知彩色电视图像由500000个像素组成，设每个像素有64种彩色度，每种彩色度有16个亮度等级。
如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等，并统计独立。
计算：1）每秒传送100个画面所需的信道容量。
2）若接收机的信噪比为30dB，则所需的传输带宽为多少。
例.如果一个由字母A B C D组成的字，将每个字母用两位二进制脉冲编码，其中00代表A，01代表B，10代表C，11代表D，每位宽度为5ms。
（1）当不同的字母等概出现时，计算传输的平均信息速率。
（2）若每个字母出现的概率分别为PA=1/5,PB=1/4,PC=1/4,PD=3/10,计算传输的信息速率。
例.在强噪声干扰环境下，某电台在5分钟内共接收到正确的比特数为355Mbit，假设系统的信息速率为1200Kbps。
（1）系统的误比特率。
（2）若具体指出系统所传输的数字信号为四进制，试求信息传输速率和码元传输速率。
例.某信息源包含X Y Z W四个符号，这四个符号出现的概率相等，传输时采用二进制进行，已知信息传输速率为1Mbps。
（1）码元传输速率（2）该信息源工作一小时后发出的信息量调制的概念用基带信号(调制信号)去控制载波的某一个参数，使这个参数随调制信号的规律成比例的变化。
经过调制以后的信号称为已调信号。
调制的目的及功能1、利于信号辐射：通过调制技术将低通型的信息信号的频谱搬移到较高的频率上，从而进行有效的辐射。
２、实现信道复用和频率分配：调制可以实现多个信号在同一个信道中同时传输，以提高信道频带的利用率。
３、提高抗干扰性：信息传输系统抗干扰的能力是衡量系统性能优劣的一个重要标准，选择合适的调制方式，可以改进系统的抗干扰能力。
调制的分类1.按调制信号不同来划分：①模拟调制：调制信号是连续变化的模拟量。
②数字调制：调制信号是离散的数字量2.按载波信号不同划分：①连续波调制：载波信号是连续波形。
②脉冲调制：载波信号是脉冲波形。
3.按调制实现的功能不同来划分：①幅度调制：载波信号的幅度随调制信号线性变化的调制。
②频率调制：载波信号的频率随调制信号线性变化的调制。
③相位调制：载波信号的相位随调制信号线性变化的调制。
4.按调制器的传输函数来划分：①线性调制：已调信号的频谱与输入调制信号的频谱之间是线性搬移 ②非线性调制：已调信号频谱与输入调制信号的频谱之间是非线性搬移 幅度调制(连续波模拟调制)，它属于线性调制。
模拟调制的分类⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎩AM DSB 幅度调制SSB模拟调制VSB FM 角度调制PM常规双边带调幅(AM)一 、调幅信号的时间表示及产生如果输出已调信号的幅度与输入调制信号是线性对应关系，或者说载波的幅度在平均值处随调制信号线性变化，且载波是单频余弦信号时，就称为常规双边带调幅(标准调幅)。
0()[()]cos AM c s t f t A tω=+从时间波形上可以看出，要使AM 信号的波形与输入信号成比例变化，应该满足：0max()A f t ≥这时已调信号的包络与调制信号成线性关系，如果不满足这个条件，则将出现过调制现象，已调波就会出现失真。
过调制如果A0不够大，已调信号的包络不一定与f(t)成正比，这样无法采用包络检波的方法检出其包络，无法无失真地恢复消息信号f (t)。
此时已调信号的包络与调制信号之间已无线性的对应关系，包络与调制信号相比，出现了严重的失真，通常称这种现象为过调制。
二、AM 信号的频谱00()[()]cos 1()[()()][()()]2AM c AM c c c c s t A f t ts A F F ωωπδωωδωωωωωω=+=++-+++- 2AM m B W =，已调信号的带宽是基带信号带宽的两倍。
