10 第二章 信道
信号传输必须经过信道。信道是任何一个通信系统必不可少的组成部分，信道特性将直接影响通信的质量。
研究信道和噪声的目的是为了提高传输的有效性和可靠性。
2.1 信道的定义和分类
它可以分为狭义信道和广义信道。
1． 狭义信道：仅只信号的传输媒质。例如架空明线、电缆、光纤、波导、电磁波等等。
2． 广义信道：除了传输媒介外，还包括有关的部件和电路，如天线与馈线、功率放大器、滤波器、混频器、调制器与解调器等等。
在模拟通信系统中，主要是研究调制和解调的基本原理，其传输信道可以用调制信道来定义。调制信道的范围是从调制器的输出端到解调器的输入端。
在数字通信系统中，我们用编码信道来定义。编码信道的范围是从编码器的输出端至译码器的输入端。调制信道和编码信道的划分如图所示。
无论何种信道，传输媒质是主要的。通信质量的好坏，主要取决于传输媒质的特信源 编码器 信宿 译码器
调制信道
编码信道 媒 介 发转换器 调制器 收转换器 解调器 11 性。
2.2 信道模型
一、 信道模型
1．调制信道模型
调制信道具有以下特性：
(1) 它们具有一对(或多对)输入端和一对(或多对)输出端。
(2) 绝大多数的信道是线性的，即满足叠加原理。
(3) 信道具有衰减(或增益)频率特性和相移(或延时)频率特性。
(4) 即使没有信号输入，在信道的输出端仍有一定的功率输出(噪声)。
因此，调制信道可以看成一个输出端叠加有噪声的时变线性网络，如图所示。
网络的输入与输出之间的关系可以表示为，
式中，ei(t)是输入的已调信号，
e0(t)是信道的输出，
n(t)为加性噪声(或称加性干扰)，它与ei(t)不发生依赖关系。
f[ei(t)]由网络的特性确定，它表示信号通过网络时，输出信号与输入信号之间建立的某种函数关系。作为数学上的一种简洁，令f[ei(t)]=k(t)*ei(t)。其中，k(t)依赖于网络特性，它对ei(t)来说是一种乘性干扰。因此上式可以写成
通信原理复习资料
第一章 绪论
1、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
2、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
3、数字通信的特点
优点：
（1）抗干扰能力强，且噪声不积累
（2）传输差错可控
（3）便于处理、变换、存储
（4）便于将来自不同信源的信号综合到一起传输
（5）易于集成，使通信设备微型化，重量轻
（6）易于加密处理，且保密性好
缺点： 模拟通信系统模型
信息源信源编码信道译码信道编码信 道数字调制加密数字解调解密信源译码受信者噪声源 数字通信系统模型 （1）需要较大的传输带宽
（2）对同步要求高
4、通信系统的分类
（1）按通信业务分类：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统
（2）按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统
（3）按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统
（4）按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统
（5）按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信
（6）按信号复用方式分类：频分复用、时分复用、码分复用
★★5、通信系统的主要性能指标：有效性和可靠性
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），是“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。
（1）模拟通信系统：
有效性：可用有效传输频带来度量。
可靠性：可用接收端解调器输出信噪比来度量。
（2）数字通信系统：
有效性：用传输速率和频带利用率来衡量。
可靠性：常用误码率和误信率表示。
码元传输速率：定义为单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（）；
信息传输速率：定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒。
6、通信的目的：传递消息中所包含的信息。
7、通信方式可分为：单工、半双工和全双工通信
★8、信息量是对信息发生的概率（不确定性）的度量。一个二进制码元含1b的信息量；一个M进制码元含有2M比特的信息量。
第2章 计算机网络通信原理
本章首先简单介绍数据通信的基本概念和原理，然后介绍各种传输介质、数据传输方式、数据交换技术、数据编码技术、多路复用技术和差错控制技术等。通过本章学习，要求掌握数据传输方式，掌握数据交换技术，掌握差错控制技术；熟悉多路复用技术，了解传输介质，了解数据编码技术。理解数数据据通信的基本概念和原理。
2.1 数据通信基本知识
2.1.1信息、数据、信号和信道
在计算机网络中，通信的目的就是为了交换信息。
1．信息
信息是对客观事物属性和特性的描述，可以是对事物的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可以是对事物与外部联系的描述。信息是字母、数字、符号的集合，其载体可以是数字、文字、语音、视频和图像等。
2．数据
数据是指数字化的信息。在数据通信过程中，被传输的二进制代码（或者说数字化的信息）称为数据。数据是信息的表现形式或载体。
数据分为数字数据和模拟数据。数字数据的值是离散的，如电话号码、邮政编码等；模拟数据的值是连续变换的量，如身高、体重、温度、气压等。
数据与信息的区别在于，数据是信息的载体或表现形式，而信息则是数据的内在含义或解释。
3．信号
数据通信中，信号是数据在传输过程中的电磁波的表示形式，因此数据只有转换为信号才能传输。信号是运输数据的工具，是数据的载体，是数据的表现形式，信号使数据能以适当的形式在介质上传输。从广义上讲，信号包含光信号、声信号和电信号，人们通过对光、声、电信号的接收，才知道对方要表达的消息。
信号从形式上分为模拟信号和数字信号。模拟信号指的是在时间上连续不间断，数值幅度大小也是连续不断变化的信号，如传统的音频信号、视频信号等。数字信号指的是在时间轴上离散，幅度不连续的信号，可以用二进制1或0表示，如计算机数据、数字电话、数字电视等输出的都是数字信号。
4．信道
信道是信息从发送端传输到接收到的一个通路，它一般有传输介质（线路）和相应的传输设备组成。在数据通信系统中，信道为信号的传输提供了通路。
_______________________________________________________《通信原理》国防科技大学电子科学与工程学院马东堂
1第三节信道中的噪声和干扰第四讲信道特性及其数学模型
一、信道中的噪声
二、信道中的干扰
2信道中的噪声和干扰
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3信道中的噪声和干扰
通常将加性噪声Ν (ｔ)分为自然噪声和人为干扰两类
信道噪声和干扰降低了接收信号的信干比，从而影响了
接收机的正常工作，导致模拟通信产生失真、数字通信产生
误码
4信道中的噪声和干扰
①自然噪声包括自然界辐射的噪声和接收机内部的热噪
声
②热噪声是任何温度高于绝对零度的电子设备所固有
的。热噪声来自电阻性元器件中电子的热运动。一、信道中的噪声
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5银河噪声
大气噪声
太阳噪声
输入信号
降雨噪声
天线噪声
地面噪声天线馈线接收机
热噪声信道中的噪声和干扰
自然噪声的影响
6（二）复杂电磁环境下战场通信面临的主要问题
大气噪声太阳噪声银河噪声
影响频段主要对超短波低端的
无线电通信系统产生
干扰，30～100MHz
频段，干扰强度有限是一个宽带噪声，辐射强
度随频率升高而增大，宽
带通信系统比窄带通信系
统受太阳噪声影响严重频率较高，是超短波波段
干扰的重要来源，据测
量，在18~160 MHz波段
内的干扰电平和频率的立
方成正比信道中的噪声和干扰
自然噪声的影响
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7①己方和民用设备造成的干扰
包括：
z同频干扰；邻频干扰
