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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ﻩﻩ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。
ﻩﻩ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ﻩ数字通信系统ﻩﻩ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。
通信原理――――第一章绪论第一章绪论本章重点：1．模拟信号及数字信号的概念和区别；2．信息量的概念及其计算；3．模拟通信系统模型、性能指标和特点；4．数字通信系统模型、性能指标和特点； 2 通信原理――――第一章绪论一．通信的概念1．通信可理解为：通过信息的传递来实现跨空间、甚至跨时间联络的方式。
2．传统意义上的“电信”可理解为以电信号作为信息载体的通信方式。
随着光通信技术的发展，近来人们又提出了“光信”的概念，即用光信号作为信息载体来通信。
当然，从本质意义上讲，光波也是一种电波信号，将其称为“电信”也没有错。
3．通信的发展历史 1838 年摩尔斯发明有线电报 1864 年麦克斯韦提出电磁辐射方程1876 年贝尔发明电话 1896 年马可尼发明无线电报 1906 年发明真空管 1918 年调幅无线电广播、超外差接收机问世 1925 年开始采用三路明线载波电话、多路通信 1936 年调频无线电广播开播 1937 年发明脉冲编码调制原理（法国里本斯第七章讲述） 1938 年电视广播开播1940－1945 年二次世界大战刺激了雷达和微波通信的发展（看来战争不完全是坏事） 1948 年发明晶体管、香农提出信息论、通信统计理论（第二章讲述）开始建立 1950 年时分多路应用于电话 1956 年铺设越洋电缆 1957 年发射第一颗人造卫星 1958 年发射第一颗通信卫星 1960 年发明激光 1961 年发明集成电路 1962 年发射第一颗同步通信卫星；脉冲编码调制进入实用阶段 1960－1970 年彩色电视问世；阿波罗宇宙飞船登月；数字传输的理论和技术得到了迅速发展；出现高速数字电子计算机 1970－1980 年大规模集成电路、商用卫星通信、程控数字交换机、光纤通信系统、微处理机等迅速发展 1980 年以后超大规模集成电路、长波长光纤通信系统广泛应用，计算机日益普及，数据通信网崛起可见，通信技术的发展有最早的也是最简单的数字通信―――电报到模拟通信（真，空管的出现）最终又回到了数字通信（脉冲编码原理和信息论的提出以及晶体管和集成电路的发明、计算机的出现）。
![通信原理第9章1-9(电子工业出版社张祖凡)[84页]](https://uimg.taocdn.com/1e373337011ca300a6c39061.webp)
《通信原理》习题参考答案第五章5-3. 设随机二进制序列中的0和1分别由g(t)和-g(t)组成，它们的出现概率分别为P 和(1-P)；(1)求其功率谱密度及功率；(2)若g(t)为图P5-2(a)所示，T s 为码元宽度，问该序列存在离散分量f s =1/T s 否？(3)若g(t)改为图P5-2(b)，回答题(2)所问。
解：(1)随机二进制的功率谱密度是由稳态波)(t v T 的功率谱密度和交流波)(t u T 的功率谱密度之和，即： )()()(ωωωu v s P P P +=()[]sm s s s s T f G f G P P mf f mf G P mf PG f 1)()()1()()(1)(221221--+-⋅-+=∑∞-∞=δ ()sm s s s T f G P P mf fmf G P f1)()1(4)()(12222-+-⋅-=∑∞-∞=δ s m s s s T f G P P mf f mf G P f 1)()1(4)()()12(2222-+-⋅-=∑∞-∞=δ∴⎰∞∞-=ωωπd P S s )(21df T f G P P mf f mf G P f s m s s s ⎰∑∞∞-∞-∞=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-⋅-=1)()1(4)()()12(2222δ df T f G P P df mf f mf G P f s m s s s ⎰⎰∑∞∞-∞∞-∞-∞=-+-⋅-=1)()1(4)()()12(2222δtt(a) (b) 图P5-2df f G P P T df mf f mf G P f s s m s s⎰⎰∑∞∞-∞∞-∞-∞=-+--=2222)()1(41)()()12(δ (2) 若g(t)为图P5-2(a)，则g(t)经过傅立叶变化可得到它的频谱，即：)2()(ss T Sa T G ωω=将ω换为f 得： ffT f T f T T f T Sa T f G s s s ss s πππππsin sin )()(=== 判断频域中是否存在s T f 1=，就是将sT f 1=代入)(f G 中，得：0sin sin )(===ππππss T f f T f G说明sT f 1=时g(t)的功率为0，所以不存在该分量。
第一章总结节1通信的发展1、定义：通信就是由一个地方向另一个地方传递消息。
2、电通信四个发展阶段：电报时代、电子管时代、晶体管时代、集成电路时代节2消息及其度量1、数字信号与模拟信号电信号一般为脉冲或正弦波，携带消息的三个参量：振幅、频率、相位数字信号与模拟信号的区分方法：•取值离散时间离散为数字信号•取值连续时间连续为模拟信号•取值连续时间离散仍为模拟信号即：由取值的方式确定离散信号或连续信号2、消息（信号）的度量与消息发生的概率有关。
定量计算：信息量I=log a［l/P（x）］P（X）为消息X出现的概率a=2 I的单位为bit［常用］a=e I的单位为nita=10 1的单位为哈特莱3、离散消息（数字信号）信息量的计算等概时信息量的计算:I = 10g a 1/P不等概时信息量的计算：I二H二E［X］二工P（Xi）R 结论：等概时，消息的不确定程度最大，爛H最大，即信息量最大。
节3通信系统的构成及特点1、通信系统基本模型主要性能指标为：有效性：描述消息传递的速度（单位时间传输的信息量越大越好）。
可靠性：描述消息传递的质量（收、发差值越小越好）。
2、模拟通信系统有效性：（指消息传输速度）用信息速率衡量，但模拟信号的信息量难求，用系统有效传输频带B来衡量。
可靠性：（指消息传输质量）用系统输出信噪比（S/N）。
来衡量。
3、数字通信系统有效性：用传输速率来衡量。
码元传输速率R B为：多少个码元/秒（单位：波特，B）信息传输速率心为：多少信息量/秒R b= R B H （单位：比特/秒，bit/s ）瓜越大，系统有效性越好频带利用率n二传码率际/传输带宽B （单位：波特/赫兹）n越大，系统有效性越好主要技术：编码技术、调制、解调技术。
数字通信系统的特点：1）•抗干扰能力强；2）・纠错编码可进一步降低输出误码率；3） .便于计算机对信息进行处理；4）•保密性强;5）・对信息的适应性强；6).集成度高，可靠性好；7)・频带利用率较低。
