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. 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XX性好
缺点：
〔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、 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。 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〕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RB：定义为单位时间〔每秒〕传送码元的数目，单位为波特〔Baud〕；
信息传输速率Rb：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log2M比特的信息量。
课程名称：通信原理
课程代码：
学分：3
总学时：48
适用专业：电子与信息
一、 课程的性质、目的与任务
本课程为电子与信息专业必修课，是重要的专业基础课程适合于未来从事通信行业工作的本科生学习。课程教学目的是要求学生掌握通信基本概念、信号分析处理、通信系统的构成、基本原理、数字通信系统组成及其关键功能模块等原理。初步学会分析和研究通信系统的各种性能参数，并运用计算机仿真等方法对系统进行性能分析研究。通信原理是一门处于不断发展的课程与学科，要求能追踪前沿技术并培养创造性解决问题的能力。同时通过授课、作业、案例分析，培养学生思维和能力。
二、 教学的基本要求
通过本门课程的教学与学习，要求同学们能了解通信系统的发展与未来，掌握通信原理及其关键技术，并了解当前通信领域中层出不穷的各种新技术和新名词，了解该领域内的各种前沿技术与未来发展趋势。通过教学，学生们能理解通信基本原理，理解各种通信系统的特点、应用范围等内容。并掌握通信的信源、发送设备、信道、接收设备等相关技术及其基本原理，掌握常见的通信系统设备及其工作原理、性能等相关内容。
三、 课程教学内容、重点与难点
第一章 绪论（2学时）
知识要点：通信系统的组成、系统模型及分类；通信技术的发展历史及趋势；信号、消息；信息及其度量，信息量和平均信息量；通信系统的性能度量；信道。
重点：1. 模拟和数字通信系统模型。
2．信息量与平均信息量（信息的熵）的计算。
3．码元速率，信息速率，频带利用率，误码率，误信率的定义与计算。
4. 信道
难点：信息量与平均信息量（信息的熵）的计算、信道分析。
教学方法：课堂讲解与讨论
第二章 确定信号分析（4学时）
知识要点：信号通过系统的过程。确定信号的时域和频域分析。傅立叶变换关系式，傅立叶变换的主要运算特性，常用信号的傅立叶变换；；信号的能量和能量谱密度； 1 信号的功率和功率谱密度。
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。 信息源 发送设备 信道 接收设备 受信者
噪声源 （发送端） （接收端） 消息 原始电信号
传输信号
传输信号
原始电信号
消息
模拟信息源 调制器 信道 解调器 受信者
噪声源 （发送端） （接收端） 连续消息 基带信号
已调信号
已调信号
基带信号
连续消息
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。
第一章 绪论
1、 信息是消息的内涵，即消息中所包含的人们原来不知而待知的内容。因此，通信的根本目的在于传输含有信息的消息，否则，就失去了通信的意义。基于这种认识， “通信”也就是“信息传输”或“消息传输”。
2、 凡信号参量的取值是连续的或取无穷多个值的，且直接与消息相对应的信号，均称为模拟信号，如电话机送出的语音信号、电视摄像机输出的图像信号等。模拟信号有时也称连续信号，这个连续是指信号的某一参量可以连续变化，或者说在某一取值范围内可以取无穷多个值，而不一定在时间上也连续，如图 1 - 2(b)所示的抽样信号。
Of (t)t(a)f (nT )tPAM信号(b)O 100110111001Of (nT )t00111001数字信息PSK波形(a)(b)
(a) 连续信号； (b) 抽样信号 (a) 二进制波形； (b) 2PSK波形
凡信号参量只能取有限个值，并且常常不直接与消息相对应的信号，均称为数字信号，如电报信号、计算机输入/输出信号、PCM信号等。数字信号有时也称离散信号，这个离散是指信号的某一参量是离散变化的，而不一定在时间上也离散，如图 1 - 3(b)所示的2PSK信号。
3、 经过调制以后的信号称为已调信号。已调信号有三个基本特征：一是携带有信息，二是适合在信道中传输，三是信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频，因而已调信号又称频带信号。
4、 数字通信的主要特点：
（1） 抗干扰能力强，且噪声不积累。以二进制为例，信号的取值只有两个，这样接收端只需判别两种状态。信号在传输过程中受到噪声的干扰，必然会发生波形畸变，接收端对其进行抽样判决，以辨别是两个状态中的哪一个。只要噪声的大小不足以影响判决的正确，就能正确接收。而模拟通信系统中传输的是连续变化的模拟信号，它要求接收机能够高度保真地重现信号波形，如果模拟信号叠加上噪声后，即使噪声很小，也很难消除它。此外，在远距离传输，如微波中继通信时，各中继站可利用数字通信特有的判决再生接收方式，对数字信号波形进行整形再生而消除噪声积累。
